El circuit rectificador s’utilitza per convertir el corrent altern (CA) en corrent continu (CC). Els rectificadors es classifiquen principalment en tres tipus: rectificadors de mitja ona, d’ona completa i pont. La funció principal de tots aquests rectificadors és la mateixa que la conversió de corrent, però no converteixen de manera eficient el corrent de CA a CC. El rectificador d’ona completa tapat al centre i el rectificador de pont es converteixen de manera eficient. Un circuit rectificador de pont és una part comuna de les fonts d’alimentació electròniques. Molts circuits electrònics requereixen una correcció continuada Font d'alimentació per alimentar els diversos components bàsics electrònics del subministrament de corrent altern disponible. Podem trobar aquest rectificador en una gran varietat d’electrònics Dispositius d’alimentació de CA com els electrodomèstics , controladors de motors, procés de modulació, aplicacions de soldadura, etc. En aquest article es descriu una visió general d'un rectificador de pont i el seu funcionament.

Què és un rectificador de pont?

Un rectificador de pont és un convertidor de corrent altern (corrent altern) a corrent continu (corrent continu) que rectifica l'entrada de corrent altern a la sortida de corrent continu. Els rectificadors de pont s’utilitzen àmpliament en fonts d’alimentació que proporcionen la tensió CC necessària per als components o dispositius electrònics. Es poden construir amb quatre o més díodes o qualsevol altre commutador d'estat sòlid controlat.

“com provar el transistor npn ”

Rectificador de ponts

Depenent dels requisits de corrent de càrrega, se selecciona un rectificador de pont adequat. Es tenen en compte les qualificacions i les especificacions dels components, la tensió de ruptura, els rangs de temperatura, la corrent transitòria, la corrent d’avançada, els requisits de muntatge i altres consideracions mentre es selecciona una font d’alimentació del rectificador per a l’aplicació d’un circuit electrònic adequat.

Construcció

La construcció del rectificador de pont es mostra a continuació. Aquest circuit es pot dissenyar amb quatre díodes, és a dir, D1, D2, D3 i D4 juntament amb una resistència de càrrega (RL). La connexió d'aquests díodes es pot fer en forma de llaç tancat per convertir la CA (corrent altern) a CC (corrent continu) de manera eficient. El principal avantatge d’aquest disseny és la manca d’un transformador exclusiu amb rosca central. Per tant, la mida, així com el cost, es reduiran.

Una vegada que s'aplica el senyal d'entrada a través dels dos terminals com A & B, el senyal DC o / p es pot aconseguir a través del RL. Aquí la resistència de càrrega està connectada entre dos terminals com C & D. La disposició de dos díodes es pot fer de manera que l’electricitat sigui conduïda per dos díodes al llarg de cada mig cicle. Els parells de díodes com D1 i D3 conduiran el corrent elèctric durant tot el mig cicle positiu. De la mateixa manera, els díodes D2 i D4 conduiran el corrent elèctric durant un mig cicle negatiu.

Esquema del circuit del rectificador de ponts

El principal avantatge del rectificador de pont és que produeix gairebé el doble de la tensió de sortida, com passa amb el cas d’un rectificador d’ona completa que utilitza un transformador de rosca central. Però aquest circuit no necessita un transformador centralitzat, de manera que s’assembla a un rectificador de baix cost.

El diagrama del circuit del rectificador de ponts consta de diverses etapes de dispositius com un transformador, pont de díodes, filtratge i reguladors. En general, totes aquestes combinacions de blocs s’anomenen a font d'alimentació de CC regulada que alimenta diversos aparells electrònics.

La primera etapa del circuit és un transformador que és un tipus de descens que canvia l'amplitud de la tensió d'entrada. La majoria de projectes electrònics utilitzeu un transformador de 230 / 12V per reduir el subministrament de corrent altern de 230V a 12V.

Esquema del circuit del rectificador de ponts

La següent etapa és un rectificador de pont de díode que utilitza quatre o més díodes en funció del tipus de rectificador de pont. L’elecció d’un díode en particular o de qualsevol altre dispositiu de commutació per a un rectificador corresponent necessita algunes consideracions del dispositiu com la tensió inversa màxima (PIV), el corrent directe Si, les tensions nominals, etc. És responsable de produir unidireccional o corrent continu a la càrrega mitjançant la un conjunt de díodes per a cada mig cicle del senyal d'entrada.

Atès que la sortida després dels rectificadors de ponts de díodes és de naturalesa polsant, i per produir-lo com a CC pur, és necessari un filtratge. El filtrat es realitza normalment amb un o més condensadors connectats a través la càrrega, com podeu observar a la figura següent, on es realitza un suavitzat de l'ona. Aquesta capacitat nominal del condensador també depèn de la tensió de sortida.

L’última etapa d’aquest subministrament de CC regulat és un regulador de tensió que manté la tensió de sortida a un nivell constant. Suposem que el el microcontrolador funciona a 5 V CC, però la sortida després del rectificador de pont és al voltant de 16 V, de manera que per reduir aquesta tensió i mantenir un nivell constant (sense canvis de tensió en el costat d’entrada), cal un regulador de tensió.

Funcionament del rectificador de ponts

Com hem comentat anteriorment, un rectificador de pont monofàsic consta de quatre díodes i aquesta configuració està connectada a través de la càrrega. Per entendre el principi de funcionament del rectificador de pont, hem de tenir en compte el següent circuit a efectes de demostració.

Durant el mig cicle positiu dels díodes de forma d'ona AC d'entrada, D1 i D2 es polaritzen cap endavant i D3 i D4 es polaritzen inversament. Quan el voltatge, més que el nivell llindar dels díodes D1 i D2 comença a conduir: el corrent de càrrega comença a fluir-hi, tal com es mostra al recorregut de la línia vermella al diagrama següent.

Funcionament del circuit

Durant el mig cicle negatiu de la forma d'ona d'entrada d'AC, els díodes D3 i D4 estan esbiaixats cap endavant, i D1 i D2 són esbiaixats inversament. El corrent de càrrega comença a fluir pels díodes D3 i D4 quan aquests díodes comencen a conduir-se tal com es mostra a la figura.

Podem observar que en ambdós casos, la direcció del corrent de càrrega és la mateixa, és a dir, de dalt a baix com es mostra a la figura, de manera unidireccional, que significa corrent continu. Així, mitjançant l’ús d’un rectificador pont, el corrent altern d’entrada es converteix en un corrent continu. La sortida a la càrrega amb aquest rectificador d’ones pont és de naturalesa polsant, però per produir un CC pur es requereix un filtre addicional com un condensador. La mateixa operació és aplicable a diferents rectificadors de pont, però en el cas dels rectificadors controlats desencadenament de tiristors és necessari per conduir el corrent a carregar.

Tipus de rectificadors de ponts

Els rectificadors de núvia es classifiquen en diversos tipus segons aquests factors: tipus de subministrament, capacitat de control, configuracions de circuits de núvia, etc. Els rectificadors de pont es classifiquen principalment en rectificadors monofàsics i trifàsics. Tots dos tipus es classifiquen a més en rectificadors incontrolats, mig controlats i controlats completament. Alguns d’aquests tipus de rectificadors es descriuen a continuació.

Rectificadors monofàsics i trifàsics

La naturalesa del subministrament, és a dir, un subministrament monofàsic o trifàsic decideix aquests rectificadors. El rectificador de pont monofàsic consta de quatre díodes per convertir la CA en corrent continu, mentre que a el rectificador trifàsic utilitza sis díodes , tal com es mostra a la figura. Aquests poden tornar a ser rectificadors incontrolats o controlats en funció dels components del circuit, com ara díodes, tiristors, etc.

Rectificadors monofàsics i trifàsics

Rectificadors de ponts sense control

Aquest rectificador de pont utilitza díodes per rectificar l'entrada tal com es mostra a la figura. Atès que el díode és un dispositiu unidireccional que permet el flux de corrent només en una direcció. Amb aquesta configuració de díodes al rectificador, no permet que la potència variï segons el requisit de càrrega. Per tant, s’utilitza aquest tipus de rectificador fonts d’alimentació constants o fixes .

Rectificadors de ponts sense control

Rectificador de pont controlat

En aquest tipus de rectificadors, Convertidor o rectificador AC / DC - en lloc de díodes no controlats, s’utilitzen dispositius d’estat sòlid controlats com SCR, MOSFET, IGBT, etc. per variar la potència de sortida a diferents voltatges. En activar aquests dispositius en diversos instants, la potència de sortida a la càrrega es canvia adequadament.

Rectificador de pont controlat

IC de rectificador de pont

A continuació es parla del rectificador de pont com la configuració de pin IC RB-156.

“convertir l’ona quadrada en ona sinusoïdal ”

Pin-1 (fase / línia): Es tracta d’un pin d’entrada de CA, on la connexió del cable de fase es pot fer des del subministrament de CA cap a aquest pin de fase.

Pin-2 (neutral): Es tracta del pin d'entrada de CA on la connexió del cable neutre es pot fer des del subministrament de CA a aquest pin neutre.

Pin-3 (positiu): Aquest és el pin de sortida CC on s’obté la tensió CC positiva del rectificador d’aquest pin positiu

Pin-4 (negatiu / terra): Aquest és el pin de sortida de CC on s’obté la tensió a terra del rectificador d’aquest pin negatiu

Especificacions

Les subcategories d’aquest rectificador de pont RB-15 van des de RB15 fins a RB158. D’aquests rectificadors, el RB156 és el més utilitzat. Les especificacions del rectificador de pont RB-156 inclouen el següent.

El corrent continu O / p és 1,5A
La màxima tensió inversa màxima és de 800 V.
Voltatge de sortida: (√2 × VRMS) - 2 volts
La tensió màxima d’entrada és de 560V
La caiguda de tensió per a cada pont és de 1V @ 1A
El corrent de sobretensió és de 50A

Aquest RB-156 s’utilitza normalment amb un rectificador de pont compacte, de baix cost i monofàsic. Aquest CI té el voltatge de CA i / p més alt, com ara 560 V, per tant, es pot utilitzar per a subministrament de xarxa monofàsica a tots els països. El corrent continu més alt d’aquest rectificador és 1,5A. Aquest CI és la millor opció en els projectes de conversió de CA-CC i proporciona fins a 1,5 A.

Característiques del rectificador de ponts

Les característiques del rectificador de pont inclouen les següents

Factor ondulació
Tensió inversa màxima (PIV)
Eficiència

Factor ondulació

La mesura de la suavitat del senyal de CC de sortida mitjançant un factor s’anomena factor d’ondulació. Aquí, un senyal de CC suau es pot considerar com el senyal de corrent continu o / p incloent algunes ondulacions, mentre que un senyal de corrent continu polsant es pot considerar com el senyal de corrent continu o / p incloent ondulacions elevades. Matemàticament, es pot definir com la fracció de la tensió ondulada i la tensió CC pura.

Per a un rectificador de pont, el factor d'ondulació es pot donar com a

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

El valor del factor d'ondulació del rectificador de pont és de 0,48

PIV (pic de tensió inversa)

La tensió inversa màxima o PIV es pot definir com el valor de tensió més alt que prové del díode quan es connecta en condicions de polarització inversa durant tot el mig cicle negatiu. El circuit de pont inclou quatre díodes com D1, D2, D3 i D4.

Al mig cicle positiu, els dos díodes com D1 i D3 es troben en posició conductora, mentre que els dos díodes D2 i D4 estan en posició no conductora. De la mateixa manera, en el mig cicle negatiu, els díodes com D2 i D4 estan en posició conductora, mentre que els díodes com D1 i D3 estan en posició no conductora.

Eficiència

L'eficiència del rectificador decideix principalment com de capaç canvia el rectificador de corrent altern (corrent altern) a corrent continu (corrent continu). Es pot definir l’eficiència del rectificador ja que és la relació entre la potència DC o / p i la potència CA i / p. L’eficiència màxima del rectificador de pont és del 81,2%.

η = CC o / p Potència / CA i / p Potència

Forma d'ona de pont rectificador

A partir del diagrama del circuit del rectificador de pont, podem concloure que el flux de corrent a través de la resistència de càrrega és igual al llarg dels semicicles positius i negatius. La polaritat del senyal DC o / p pot ser totalment positiva o negativa. En aquest cas, és totalment positiu. Quan s'inverteix la direcció del díode, es pot aconseguir una tensió CC negativa completa.

Per tant, aquest rectificador permet el flux de corrent al llarg dels cicles tant de senyal positiu com negatiu del senyal i / p CA. Les formes d’ona de sortida del rectificador de pont s’il·lustren a continuació.

Per què es diu Bridge Rectifier?

En comparació amb altres rectificadors, aquest és el tipus de circuit rectificador més eficient. Es tracta d'un tipus de rectificador d'ona completa, com el seu nom indica que aquest rectificador utilitza quatre díodes connectats en forma de pont. Per tant, aquest tipus de rectificador s’anomena rectificador pont.

Per què fem servir 4 díodes al rectificador de pont?

En el rectificador de pont, s’utilitzen quatre díodes per dissenyar el circuit que permetrà la rectificació d’ona completa sense utilitzar un transformador de rosca central. Aquest rectificador s'utilitza principalment per proporcionar rectificació d'ona completa en la majoria de les aplicacions.

L'arranjament de quatre díodes es pot fer dins d'un arranjament de llaç tancat per canviar de CA de manera eficient. El principal avantatge d’aquest arranjament és la inexistència del transformador de rosca central, de manera que es reduirà la mida i el cost.

Avantatges

Els avantatges del rectificador de pont inclouen els següents.

“per a què serveixen les bombes de diafragma? ”

L'eficiència de rectificació d'un rectificador d'ona completa és el doble que un rectificador de mitja ona.
El voltatge de sortida més alt, la potència de sortida més alta i el factor d’utilització del transformador més alt en cas d’un rectificador d’ona completa.
La tensió d'ondulació és baixa i de freqüència més alta, en cas de rectificador d'ona completa, es requereix un circuit de filtratge senzill
No es requereix cap aixeta central al transformador secundari, de manera que, en el cas d’un rectificador de pont, el transformador necessari és més senzill. Si no cal augmentar o baixar la tensió, el transformador es pot eliminar fins i tot.
Per a una sortida de potència determinada, es pot utilitzar un transformador de potència de mida més petita en el cas del rectificador de pont perquè el corrent tant en bobinatges primaris com secundaris del transformador de subministrament flueix durant tot el cicle de corrent altern.
L'eficiència de rectificació és doble en comparació amb un rectificador de mitja ona
Utilitza circuits de filtre senzills per a alta freqüència i baixa tensió d’ondulació
El TUF és més elevat en comparació amb un rectificador central
El transformador central d’aixetes no és necessari

Desavantatges

Els desavantatges del rectificador de pont són els següents.

Requereix quatre díodes.
L'ús de dos díodes addicionals provoca una caiguda de tensió addicional, reduint així la tensió de sortida.
Aquest rectificador necessita quatre díodes, de manera que el cost del rectificador serà elevat.
El circuit no és adequat una vegada que cal corregir un voltatge petit, ja que la connexió dels dos díodes es pot fer en sèrie i proporciona una caiguda de tensió doble a causa de la seva resistència interior.
Aquests circuits són molt complexos
En comparació amb el rectificador de tipus central, el rectificador de pont té més pèrdues de potència.

Una aplicació: convertir l'alimentació de CA a CC mitjançant un rectificador de pont

Sovint es requereix una font d'alimentació de CC regulada per a moltes aplicacions electròniques. Una de les maneres més fiables i còmodes és convertir la font d'alimentació de CA disponible en una font de corrent continu. Aquesta conversió del senyal de CA en senyal de CC es fa mitjançant un rectificador, que és un sistema de díodes. Pot ser un rectificador de mitja ona que rectifica només la meitat del senyal de corrent altern o un rectificador d’ona completa que rectifica els dos cicles del senyal de corrent altern. El rectificador d’ones completes pot ser un rectificador centrat amb dos díodes o un rectificador pont format per 4 díodes.

Aquí es demostra el rectificador de pont. La disposició consta de 4 díodes disposats de manera que els ànodes de dos díodes adjacents estiguin connectats per donar el subministrament positiu a la sortida i els càtodes dels altres dos díodes adjacents estiguin connectats per donar el subministrament negatiu a la sortida. L'ànode i el càtode dels altres dos díodes adjacents estan connectats al positiu de l'alimentació de CA mentre que l'ànode i el càtode d'altres dos díodes adjacents estan connectats al negatiu de l'alimentació de CA. Així, 4 díodes estan disposats en una configuració de pont de manera que en cada mig cicle es duen a terme dos díodes alternatius que produeixen una tensió de CC amb repel·liments.

El circuit donat consisteix en una disposició de rectificador de pont la sortida de CC no regulada es dóna a un condensador d'electròlits a través d'una resistència limitant el corrent. El voltatge a través del condensador es controla mitjançant un voltímetre i continua augmentant a mesura que el condensador es carrega fins que s’arriba al límit de tensió. Quan es connecta una càrrega a través del condensador, el condensador es descarrega per proporcionar el corrent d'entrada necessari a la càrrega. En aquest cas, una làmpada es connecta com a càrrega.

Una font d'alimentació de CC regulada

Una font d'alimentació de CC regulada consta dels components següents:

Un transformador reductor per convertir CA d'alta tensió en CA baixa tensió.
Un rectificador de pont per convertir el corrent altern en corrent continu.
Un circuit de filtre format per un condensador per eliminar les ondulacions de corrent altern.
Un regulador IC 7805 per obtenir una tensió CC regulada de 5 V.

El transformador reductor converteix el subministrament de corrent altern de 230V a 12V AC. Aquest corrent altern de 12 V s’aplica a la disposició del rectificador de pont de manera que els díodes alternatius es condueixen per a cada mig cicle produint una tensió continuada pulsant consistent en ondulacions de corrent altern. Un condensador connectat a través de la sortida permet que el senyal de corrent altern travessi i bloqueja el senyal de CC, actuant així com un filtre de pas alt. La sortida a través del condensador és, per tant, un senyal de CC filtrat no regulat. Aquesta sortida es pot utilitzar per conduir components elèctrics com relés, motors, etc. Un regulador IC 7805 està connectat a la sortida del filtre. Ofereix una sortida regulada constant de 5V que es pot utilitzar per donar entrada a molts circuits i dispositius electrònics com transistors, microcontroladors, etc. Aquí el 5V s’utilitza per polaritzar un LED a través d’una resistència.

Tot això es tracta de teoria del rectificador de ponts els seus tipus, circuits i principis de treball. Esperem que aquest assumpte saludable sobre aquest tema sigui útil per construir projectes electrònics o elèctrics dels estudiants així com en l’observació de diversos aparells o aparells electrònics. Agraïm la vostra gran atenció i ens centrem en aquest article. I, per tant, si us plau escriviu-nos per triar les qualificacions de components necessàries en aquest rectificador de pont per a la vostra aplicació i per a qualsevol altra orientació tècnica.

Ara esperem que tingueu una idea sobre el concepte del rectificador de pont i les seves aplicacions si hi ha més preguntes sobre aquest tema o sobre el concepte de projectes elèctrics i electrònics, deixeu els comentaris a la secció següent.

Crèdits fotogràfics: