ความแตกต่างระหว่าง Full Wave Bridge Rectifier และ Full Wave Center Tap Rectifier

หนึ่งในแอปพลิเคชันที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของไดโอดคือการแก้ไข วงจรเรียงกระแสเป็นอุปกรณ์ ที่แปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรงแบบกะพริบ (DC) . DC แบบพัลซิ่งนี้มีระลอกคลื่นบางส่วนที่สามารถถอดออกได้โดยใช้ตัวเก็บประจุแบบเรียบ ประเภทต่างๆของวงจรเรียงกระแสที่ระบุไว้ด้านล่าง: บทความนี้กล่าวถึง“ เหตุใดวงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มจึงดีกว่าวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นศูนย์กลาง” ในวงจรเรียงกระแสแบบสะพานคลื่นเต็มรูปแบบสัญญาณอินพุตทั้งหมดจะถูกใช้เมื่อเทียบกับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น ในขณะที่ใน วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น ใช้เพียงครึ่งคลื่น วงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มสามารถสร้างได้สองวิธี หนึ่งคือวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นแบบเคาะตรงกลางซึ่งประกอบด้วยไดโอดสองตัวและหม้อแปลงขดลวดทุติยภูมิเคาะตรงกลางหนึ่งตัวและตัวที่สองคือวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ซึ่งประกอบด้วยไดโอดสี่ตัว ได้แก่ D1, D2, D3, D4 ที่เชื่อมต่อ

ประเภทของวงจรเรียงกระแส

การทำงานของวงจรเรียงกระแสสะพานคลื่นเต็ม

วงจรเรียงกระแสสะพานถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไดโอด 4 ตัวในรูปแบบของ สะพานวีทสโตน ซึ่งป้อนโดยหม้อแปลงแบบ step-down เมื่อจ่ายกระแสสลับแบบลดขั้นตอนที่ป้อนผ่านสะพานจะเห็นว่าในช่วงครึ่งรอบบวกของแหล่งจ่ายทุติยภูมิไดโอด D1 และ D3 (แสดงในรูปด้านล่าง) จะเอนเอียงไปข้างหน้า และไดโอด D2 & D4 จะไม่ทำงาน ดังนั้นกระแสจะผ่านไดโอด D1 โหลด (R) และไดโอด D3 และในทางกลับกันระหว่างครึ่งรอบเชิงลบของอินพุตรอง โดยทั่วไปอินพุต AC จะอยู่ในรูปของรูปคลื่นไซน์ (sin (wt)) รูปคลื่นเอาต์พุตและแผนภาพวงจรแสดงไว้ด้านล่าง

การทำงานของ Bridge Rectifier

การทำงานของ Center Tapped Full Wave Rectifier

เคาะตรงกลาง วงจรเรียงกระแสคลื่นเต็ม สร้างด้วยหม้อแปลงแบบเคาะตรงกลางและไดโอดสองตัว D1 และ D2 เชื่อมต่อดังแสดงในรูปด้านล่าง เมื่อแหล่งจ่ายไฟ AC เปิดอยู่แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏที่ขั้ว AB ของขั้วต่อรองของหม้อแปลง ในช่วงครึ่งรอบบวกไดโอด D1 มีอคติไปข้างหน้าและไดโอด D2 มีอคติย้อนกลับก็จะไม่ทำงาน ดังนั้นกระแสจะผ่านไดโอด D1 และ Load (R) ในระหว่างรอบเชิงลบของวงจรทุติยภูมิเฉพาะไดโอด D2 เท่านั้นที่จะดำเนินการและกระแสจะผ่านไดโอด D2 และโหลด (R)

การทำงานของ Center Tapped Full Wave Rectifier

เหตุใด Full Wave Bridge Rectifier จึงดีกว่า Full Wave Center Tapped Rectifier?

วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลงแบบเคาะตรงกลางขนาดใหญ่ปัจจุบันหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเคาะตรงกลางมีราคาแพงกว่าไดโอดและ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบ step-down จึงลดขนาดและต้นทุน

การจัดอันดับ PIV (แรงดันไฟฟ้าผกผันสูงสุด) ของไดโอดในวงจรเรียงกระแสสะพานมีค่าเกินครึ่งหนึ่งของที่ต้องการในวงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มรูปแบบเคาะตรงกลาง ไดโอดที่ใช้ในวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์สามารถรับแรงดันไฟฟ้าผกผันสูงสุดได้ ในขณะที่ในวงจรเรียงกระแสแบบเคาะตรงกลางแรงดันไฟฟ้าผกผันสูงสุดที่ไหลผ่านไดโอดแต่ละตัวจะเป็นสองเท่าของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดตลอดครึ่งหนึ่งของขดลวดทุติยภูมิ

ปัจจัยการใช้หม้อแปลง (TUF) ก็มีมากขึ้นเช่นกัน วงจรเรียงกระแสสะพาน เมื่อเทียบกับเครื่องปรับคลื่นเต็มคลื่นตรงกลางซึ่งทำให้ได้เปรียบมากขึ้น

PIV (แรงดันผกผันสูงสุด) ของ Bridge Rectifier

เบียร์: สำหรับวงจรเรียงกระแสแรงดันผกผันสูงสุด (PIV) หรือแรงดันย้อนกลับสูงสุด (PRV) สามารถกำหนดเป็นค่าสูงสุดของแรงดันย้อนกลับของไดโอดซึ่งเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดของวงจรอินพุตเมื่อไดโอดอยู่ในไบแอสย้อนกลับ

PIV ของ Bridge Rectifier

เมื่อแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิได้รับค่าบวกสูงสุดและขั้ว A เป็นบวกและ B เป็นลบดังที่แสดงไว้ด้านบน ดังนั้นในทันทีนี้ไดโอด D1 และ D3 จะเอนเอียงไปข้างหน้าและ D2 และ D4 มีอคติย้อนกลับซึ่งจะไม่ดำเนินการ แต่เฉพาะไดโอด D1 & D3 เท่านั้นที่จะนำกระแสผ่านไดโอด ดังนั้นระหว่างขั้ว M-L หรือ A’-B จะได้รับแรงดันไฟฟ้าเท่ากับขั้ว A-B

ดังนั้น PIV ของวงจรเรียงกระแสสะพานจึงเป็น

PIV ของไดโอด D1 และ D3 = Vm

ในทำนองเดียวกัน PIV ของไดโอด D2 และ D4 = Vm

PIV (แรงดันผกผันสูงสุด) ของ Center Tapped Full Wave Transformer

ในช่วงครึ่งแรกของ AC แหล่งจ่ายไฟ เช่นเมื่อด้านบนของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเป็นค่าบวกไดโอด D1 จะดำเนินการและให้ความต้านทานเกือบเป็นศูนย์ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า Vm สูงสุดทั้งหมดของขดลวดครึ่งบนจึงถูกพัฒนาข้ามโหลด (RL) ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าคร่อมไดโอดที่ไม่นำไฟฟ้า D2 คือผลรวมของแรงดันไฟฟ้าในครึ่งล่างของหม้อแปลงรองและแรงดันไฟฟ้าคร่อมโหลด (RL)

PIV ของศูนย์เคาะ

ดังนั้น PIV ของไดโอด D2 = Vm + Vm

PIV ของไดโอด D2 = 2 Vm

ในทำนองเดียวกัน PIV ของไดโอด D1 = 2 Vm

ปัจจัยการใช้หม้อแปลง (TUF)

TUF หมายถึงอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้ากระแสตรงที่ส่งไปยังโหลดและการจัดอันดับ AC อินพุตของหม้อแปลงรอง

TUF = Poutput.dc / Pinput.ac

Transformer Utilization Factor (TUF) ของ Center Tapped Full-wave Rectifier

Pdc = VL (dc) * IL (dc) => VLM / π * VLM / RL

=> VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (หากละเลย R0)

ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงทุติยภูมิถูกกำหนดโดย Vsm / current2 แต่กระแสจริงที่ไหลผ่านตัวรองคือ IL = ILM / 2 (ไม่ใช่ ILM / √2) เนื่องจากเป็นกระแสของวงจรเรียงกระแส Half-Wave

Pac.rated => Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

ค่าของมันพบได้โดยพิจารณาขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงแยกกัน ค่าของมันคือ 0.693

ปัจจัยการใช้หม้อแปลงของวงจรเรียงกระแสสะพาน

Pdc => VL (ดีซี) .IL (dc)

=> VLM / π * VLM / RL => VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (หากละเลย R0)

ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงรองคือ Vsm / √2 แต่กระแสจริงที่ไหลผ่านตัวรองคือ IL = ILM / 2 (ไม่ใช่ ILM / √2) เนื่องจากเป็นกระแสของวงจรเรียงกระแสแบบ Half-Wave

แพค = Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

ค่าของมันพบได้โดยพิจารณาขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงแยกกัน ค่าของมันคือ 0.812

ความแตกต่างระหว่างวงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มรูปแบบเคาะตรงกลางและวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างวงจรเรียงกระแสสะพานคลื่นเต็มและวงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มรูปแบบเคาะตรงกลาง เราหวังว่าคุณจะเข้าใจแนวคิดนี้ดีขึ้น นอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไทริสเตอร์หรือ SCR . โปรดแสดงความคิดเห็นของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณหน้าที่ของวงจรเรียงกระแสสะพานคืออะไร?