Rangkaian penyearah jembatan satu fasa

Penyearahan dianggap di sini sebagai proses mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah melalui elemen listrik yang mengalirkan arus secara dominan atau eksklusif dalam satu arah. Barang-barang seperti itu— dioda semikonduktor — mewakili resistansi rendah ketika arus mengalir dalam satu arah; sangat besar - ketika arus mengalir ke arah yang berlawanan.

Penyearah yang ideal memiliki resistansi nol pada arah maju dan resistansi tak terbatas pada arah sebaliknya dan merupakan sakelar yang membuka dan menutup sirkuit ketika polaritas tegangan berubah.

Dalam rangkaian jembatan fase tunggal, sumber tegangan bolak-balik (gulungan sekunder transformator) dihubungkan ke salah satu diagonal jembatan, dan beban dihubungkan ke yang lain.

Di sirkuit jembatan, dioda bekerja berpasangan: selama setengah periode tegangan listrik, arus mengalir dari belitan sekunder transformator di sepanjang sirkuit VD1, RH, VD2, dan selama paruh kedua periode - di sepanjang sirkuit VD3, RH, VD4, dan di setiap setengah siklus arus mengalir melalui beban dalam satu arah, yang memastikan pelurusan.Pergantian dioda terjadi pada saat tegangan bolak-balik melintasi nol.

Ara. 1. Rangkaian penyearah jembatan satu fasa

Diagram waktu untuk rangkaian jembatan ditunjukkan pada Gambar 2.

Dalam rangkaian jembatan, dalam setiap setengah siklus, arus mengalir secara bersamaan melalui dua dioda (misalnya, VD1, VD2), sehingga ketergantungan waktu dari arus dan tegangan akan dimiliki oleh pasangan katup. Tegangan output penyearah rata-rata

dimana u2 nilai efektif tegangan AC pada input penyearah.

Nilai efektif tegangan (arus) bolak-balik adalah nilai tegangan (arus) konstan yang berkembang dalam resistansi aktif tertentu dengan daya yang sama dengan nilai tegangan (arus) bolak-balik yang dianggap.

Beras. 2. Diagram pengaturan waktu operasi rangkaian penyearah jembatan fase tunggal: u2 — kurva tegangan bolak-balik pada input; iV1, iV2 — kurva arus dioda VD1 dan VD2; uV1, uV2 — tegangan dioda VD1 dan VD2; iV3, iV4 — kurva arus dioda VD3 dan VD4; uV3, uV4 — tegangan dioda VD3 dan VD4; di — memuat kurva arus; un - kurva tegangan beban

Tegangan RMS pada input penyearah

Nilai rata-rata arus yang melalui dioda adalah setengah dari nilai rata-rata Id arus beban:

Nilai maksimum arus yang mengalir melalui dioda

Nilai arus RMS dioda

Nilai RMS arus bolak-balik pada input penyearah

Tegangan balik dioda maksimum di bagian periode nonkonduktor

Tegangan beban terdiri dari tegangan sekunder transformator setengah sinusoidal yang diikuti satu demi satu.Setelah ekspansi Fourier, tegangan bentuk ini dapat direpresentasikan dalam bentuk

Amplitudo harmonik fundamental dari tegangan yang diperbaiki dengan frekuensi 2?

karenanya, faktor riak dari tegangan yang diperbaiki

Rasio transformasi transformator

Kekuatan belitan primer dan sekunder dari transformator katup

Nilai daya transformator

Kerugian dari rangkaian jembatan fase tunggal dapat dicatat: jumlah dioda yang lebih banyak dan aliran arus di setiap setengah siklus melalui dua dioda pada saat yang bersamaan. Properti terakhir dari penyearah jembatan fase tunggal mengurangi efisiensinya karena peningkatan penurunan tegangan pada struktur katup semikonduktor. Ini terutama terlihat pada penyearah tegangan rendah yang beroperasi pada arus tinggi.

Terlepas dari kerugian yang dicatat, rangkaian jembatan penyearah banyak digunakan dalam praktik dalam penyearah fase tunggal dengan daya berbeda.