Un raddrizzatore a onda intera è una disposizione del circuito che fa uso di entrambi i mezze cicli di corrente alternata di ingresso (AC) e li converte in corrente continua (DC). Nel nostro tutorial sui raddrizzatori a mezza onda, abbiamo visto che un raddrizzatore a mezza onda fa uso di un solo mezzo ciclo della corrente alternata in ingresso. Quindi un raddrizzatore a onda intera è molto più efficiente (doppio+) di un raddrizzatore a mezza onda., Questo processo di conversione di entrambi i semicicli dell’alimentazione di ingresso (corrente alternata) in corrente continua (DC) è definito rettifica a onda intera.
raddrizzatore a onda intera può essere costruito in 2 modi. Il primo metodo fa uso di un centro sfruttato trasformatore e 2 diodi. Questa disposizione è conosciuta come Centro sfruttato raddrizzatore a onda intera.
Il secondo metodo utilizza un trasformatore normale con 4 diodi disposti come un ponte. Questa disposizione è nota come raddrizzatore a ponte.,
Teoria del raddrizzatore a onda intera
Per comprendere perfettamente la teoria del raddrizzatore a ponte a onda intera, è necessario prima imparare il raddrizzatore a mezza onda. Nel tutorial di half wave rectifier, abbiamo chiaramente spiegato il funzionamento di base di un raddrizzatore. Inoltre, abbiamo anche spiegato la teoria alla base di una giunzione pn e le caratteristiche di un diodo di giunzione pn.
Raddrizzatore a onda intera – Funzionamento&Funzionamento
Il funzionamento di un raddrizzatore a ponte a onda intera & è piuttosto semplice., Gli schemi elettrici e le forme d’onda che abbiamo fornito di seguito ti aiuteranno a capire perfettamente il funzionamento di un raddrizzatore a ponte. Nello schema elettrico, 4 diodi sono disposti sotto forma di ponte. Il trasformatore secondario è collegato a due punti diametralmente opposti del ponte nei punti A & C. La resistenza di carico RL è collegata al ponte attraverso i punti B e D.,
Durante la prima metà del ciclo
Durante la prima metà del ciclo della tensione di ingresso, l’estremità superiore del trasformatore avvolgimento secondario è positiva rispetto alla estremità inferiore., Così durante la prima metà ciclo diodi D1 e D3 sono di parte in avanti e corrente scorre attraverso il braccio AB, entra nella resistenza di carico RL, e ritorna indietro che scorre attraverso il braccio DC. Durante questa metà di ogni ciclo di ingresso, i diodi D2 e D4 sono invertiti e la corrente non può fluire nelle braccia AD e BC. Il flusso di corrente è indicato da frecce solide nella figura sopra. Abbiamo sviluppato un altro diagramma qui sotto per aiutarti a capire rapidamente il flusso di corrente., Vedere lo schema qui sotto-le frecce verdi indicano l’inizio del flusso di corrente dalla sorgente (trasformatore secondario) alla resistenza di carico. Le frecce rosse indicano il percorso di ritorno della corrente dalla resistenza di carico alla sorgente, completando così il circuito.,
Durante la seconda metà del ciclo
Durante la seconda metà del ciclo di tensione in ingresso, l’estremità inferiore del trasformatore avvolgimento secondario è positiva rispetto alla fine superiore. Così i diodi D2 e D4 diventano prevenuti e la corrente scorre attraverso il braccio CB, entra nella resistenza di carico RL e ritorna alla sorgente che scorre attraverso il braccio DA. Il flusso di corrente è stato mostrato dalle frecce tratteggiate nella figura., Pertanto la direzione del flusso di corrente attraverso la resistenza di carico RL rimane la stessa durante entrambi i semicicli della tensione di alimentazione in ingresso. Vedere lo schema qui sotto-le frecce verdi indicano l’inizio del flusso di corrente dalla sorgente (trasformatore secondario) alla resistenza di carico. Le frecce rosse indicano il percorso di ritorno della corrente dalla resistenza di carico alla sorgente, completando così il circuito.,
Tensione Inversa di Picco della semionda raddrizzatore a ponte:
analizziamo il picco di tensione inversa (PIV) di una semionda raddrizzatore a ponte, utilizzando lo schema del circuito. In qualsiasi istante in cui la tensione secondaria del trasformatore raggiunge il valore di picco positivo Vmax, i diodi D1 e D3 saranno prevenuti (conduttori) e i diodi D2 e D4 saranno prevenuti (non conduttori)., Se consideriamo i diodi ideali in bridge, i diodi prevenuti D1 e D3 avranno resistenza zero. Ciò significa che la caduta di tensione attraverso i diodi conduttori sarà zero. Ciò comporterà l’intera tensione secondaria del trasformatore in fase di sviluppo attraverso la resistenza di carico RL.,
Così PIV di un ponte raddrizzatore = Vmax (max della tensione secondaria)
Ponte Raddrizzatore Circuito di Analisi
L’unica differenza nell’analisi tra onda e centro toccare raddrizzatore è che
- In un circuito raddrizzatore a ponte, due diodi condotta durante ogni mezzo ciclo e l’resistenza diventa doppia (2RF).,
- In un circuito raddrizzatore a ponte, Vsmax è la tensione massima attraverso l’avvolgimento secondario del trasformatore, mentre in un raddrizzatore a rubinetto centrale Vsmax rappresenta la tensione massima attraverso ogni metà dell’avvolgimento secondario.,vs = Vsmax Peccato wt
Se il diodo è assunto a termine resistenza di RF ohm e una inversione di resistenza pari a infinito, la corrente che fluisce attraverso la resistenza di carico è dato come
i1 = Imax Peccato wt e i2 = 0 per la prima metà del ciclo
e i1 = 0 e i2 = Imax Peccato wt per la seconda metà del ciclo
La corrente totale che fluisce attraverso la resistenza di carico RL, essendo la somma delle correnti i1 e i2 è dato come
i = i1 + i2 = Imax Peccato wt per tutto il ciclo.,
Dove il valore di picco della corrente che scorre attraverso la resistenza di carico RL è dato come
Imax = Vsmax/(2RF + RL)
2. Corrente di uscita
Poiché la corrente è la stessa attraverso la resistenza di carico RL nelle due metà del ciclo ac, grandezza od dc corrente Idc, che è uguale al valore medio di corrente ac, può essere ottenuto integrando la corrente i1 tra 0 e pi o corrente i2 tra pi e 2pi.,
Output Current of Full Wave Rectifier 3. DC Output Voltage
Average or dc value of voltage across the load is given as
DC Output Voltage of Full Wave Rectifier 4., Root Mean Square (RMS) Valore di Corrente
RMS o il valore efficace della corrente che fluisce attraverso la resistenza di carico RL è dato come
Valore RMS della Corrente di Raddrizzatore a Onda intera 5., Root Mean Square (RMS) Value of Output Voltage
RMS value of voltage across the load is given as
RMS Value of Output Voltage of Full Wave Rectifier 6. Rectification Efficiency
Power delivered to load,
Rectification Efficiency of Full Wave Rectifier 7., Il Fattore di Ripple
fattore di Forma, il rettificato tensione di uscita di un raddrizzatore a onda intera è dato come
Ripple Fattore di Raddrizzatore a Onda intera Quindi, il fattore di ripple, γ = 1.112 – 1) = 0.482
8., Regolamento
dc tensione in uscita è dato come
Regolamento del Raddrizzatore a Onda intera Meriti e Demeriti di Full-Raddrizzatore a onda Oltre la Metà-Raddrizzatore a Onda
Meriti, parliamo dei vantaggi di semionda raddrizzatore a ponte oltre la metà onda prima versione. Posso pensare a 4 meriti specifici a questo punto.
- L’efficienza è doppia per un raddrizzatore a ponte a onda intera., Il motivo è che un raddrizzatore a mezza onda utilizza solo la metà del segnale di ingresso. Un raddrizzatore a ponte utilizza entrambe le metà e quindi doppia efficienza
- Le increspature ca residue (prima del filtraggio) sono molto basse nell’uscita di un raddrizzatore a ponte. La stessa percentuale di ripple è molto alta nel raddrizzatore a mezza onda. Un semplice filtro è sufficiente per ottenere una tensione continua costante dal raddrizzatore a ponte.
- Sappiamo che l’efficienza del ponte FW è doppia rispetto al raddrizzatore HW., Ciò significa maggiore tensione di uscita, maggiore fattore di utilizzo del trasformatore (TUF) e maggiore potenza di uscita.
Demeriti-raddrizzatore a onda intera ha bisogno di più elementi del circuito ed è più costoso.
Meriti e demeriti del raddrizzatore a ponte sul raddrizzatore a rubinetto centrale.
Un raddrizzatore a rubinetto centrale è sempre difficile da implementare a causa dello speciale trasformatore coinvolto. Un centro sfruttato trasformatore è costoso pure., Una differenza fondamentale tra il rubinetto centrale & raddrizzatore a ponte è nel numero di diodi coinvolti nella costruzione. Un raddrizzatore a onda intera a rubinetto centrale ha bisogno solo di 2 diodi mentre un raddrizzatore a ponte ha bisogno di 4 diodi. Ma diodi di silicio essendo più economico di un trasformatore rubinetto centrale, un raddrizzatore a ponte è soluzione molto preferito in un alimentatore DC. Di seguito sono riportati i vantaggi del raddrizzatore a ponte su un raddrizzatore a rubinetto centrale.
- Un raddrizzatore a ponte può essere costruito con o senza trasformatore., Se è coinvolto un trasformatore, qualsiasi trasformatore step down/step up ordinario farà il lavoro. Questo lusso non è disponibile in un raddrizzatore rubinetto centrale. Qui il design del raddrizzatore dipende dal trasformatore del rubinetto centrale, che non può essere sostituito.
- Il raddrizzatore a ponte è adatto per applicazioni ad alta tensione. Il motivo è l’alta tensione inversa di picco (PIV) del raddrizzatore a ponte rispetto al PIV di un raddrizzatore a rubinetto centrale.
- Il fattore di utilizzo del trasformatore (TUF) è più alto per il raddrizzatore a ponte.,
Demeriti del raddrizzatore a ponte sul raddrizzatore a rubinetto centrale
Lo svantaggio significativo di un raddrizzatore a ponte sul rubinetto centrale è il coinvolgimento di 4 diodi nella costruzione del raddrizzatore a ponte. In un raddrizzatore a ponte, 2 diodi conducono simultaneamente su un mezzo ciclo di input. Un raddrizzatore a rubinetto centrale ha solo 1 diodo che conduce su un mezzo ciclo. Ciò aumenta la caduta di tensione netta tra diodi in un raddrizzatore a ponte (è doppio al valore del rubinetto centrale).,Applicazioni del raddrizzatore a ponte a onda intera
Il raddrizzatore a onda intera trova impiego nella costruzione di alimentatori a tensione continua costante, specialmente negli alimentatori generali. Un raddrizzatore a ponte con un filtro efficiente è ideale per qualsiasi tipo di applicazioni di alimentazione generale come la ricarica di una batteria, l’alimentazione di un dispositivo dc (come un motore, led ecc.) Tuttavia, per un’applicazione audio, un alimentatore generale potrebbe non essere sufficiente. Ciò è dovuto al fattore di ripple residuo in un raddrizzatore a ponte. Ci sono limitazioni al filtraggio delle increspature., Per le applicazioni audio, alimentatori appositamente costruiti (utilizzando regolatori IC) possono essere ideali.Raddrizzatore a ponte a onda intera con filtro condensatore
La tensione di uscita del raddrizzatore a onda intera non è costante, è sempre pulsante. Ma questo non può essere utilizzato in applicazioni di vita reale. In altre parole, desideriamo un alimentatore CC con una tensione di uscita costante. Per ottenere una tensione regolare e costante viene utilizzato un filtro con un condensatore o un induttore. Lo schema elettrico seguente mostra un raddrizzatore a mezza onda con filtro condensatore.,
Raddrizzatore a Onda intera con Condensatore di Filtro fattore di Ripple in un raddrizzatore a ponte
Il fattore di Ripple è un rapporto tra il residuo di ca componente per componente dc la tensione di uscita. Il fattore di ripple in un raddrizzatore a ponte è la metà di quello di un raddrizzatore a mezza onda.
