Yksivaiheinen siltatasasuuntaajapiiri
Tasasuuntauksella tarkoitetaan tässä prosessia, jossa vaihtovirta muunnetaan tasavirraksi sähköisten elementtien avulla, jotka johtavat virtaa pääasiassa tai yksinomaan yhteen suuntaan. Sellaiset tavarat - puolijohdediodit — edustavat pientä vastusta, kun virta kulkee yhteen suuntaan; erittäin suuri - kun virta kulkee vastakkaiseen suuntaan.
Ihanteellisella tasasuuntaajalla on nollaresistanssi eteenpäin ja ääretön resistanssi taaksepäin, ja se on kytkin, joka avaa ja sulkee piirin jännitteen napaisuuden muuttuessa.
Yksivaiheisessa siltapiirissä vaihtojännitteen lähde (muuntajan toissijainen käämi) on kytketty yhteen sillan lävistäjästä ja kuorma on kytketty toiseen.
Siltapiirissä diodit toimivat pareittain: puolen verkkojännitteen jakson aikana virta kulkee muuntajan toisiokäämistä piiriä VD1, RH, VD2 pitkin ja toisen puolijakson aikana - piiriä pitkin. VD3, RH, VD4 ja jokaisessa puolijaksossa virta kulkee kuorman läpi yhteen suuntaan, mikä varmistaa oikaisun.Diodien kytkentä tapahtuu hetkillä, jolloin vaihtojännite ylittää nollan.
Kuva. 1. Yksivaiheinen siltatasasuuntaajapiiri
Siltapiirin ajoituskaaviot on esitetty kuvassa 2.
Siltapiirissä jokaisessa puolijaksossa virta kulkee samanaikaisesti kahden diodin (esimerkiksi VD1, VD2) läpi, joten virtojen ja jännitteiden aikariippuvuudet kuuluvat venttiilipareihin. Tasasuuntaajan keskimääräinen lähtöjännite
missä on u2 AC-jännitteen tehollinen arvo tasasuuntaajan sisääntulossa.
Vaihtojännitteen (virran) tehollinen arvo on vakiojännitteen (virran) arvo, joka kehittää tietyssä aktiivivastuksessa saman tehon kuin vaihtojännitteen (virran) tarkasteluarvo.
Riisi. 2. Yksivaiheisen siltatasasuuntauspiirin toiminnan ajoituskaaviot: u2 — tulon vaihtojännitteen käyrä; iV1, iV2 — diodien VD1 ja VD2 virtakäyrä; uV1, uV2 — diodien VD1 ja VD2 jännite; iV3, iV4 — diodien VD3 ja VD4 virtakäyrä; uV3, uV4 — diodien VD3 ja VD4 jännite; in — kuormitusvirtakäyrä; un — kuormitusjännitekäyrä
RMS-jännite tasasuuntaajan tulossa
Diodin läpi kulkevan virran keskiarvo on puolet kuormitusvirran Id keskiarvosta:
Diodin läpi kulkevan virran maksimiarvo
Diodin nykyinen RMS-arvo
Vaihtovirran RMS-arvo tasasuuntaajan tulossa
Diodin maksimikääntöjännite jakson johtamattomassa osassa
Kuormajännite koostuu puolisinimuotoisen muuntajan toisiojännitteestä, jota seurataan peräkkäin.Fourier-laajennuksen jälkeen tämän muotoinen jännite voidaan esittää muodossa
Tasasuunnatun jännitteen perusharmonisen amplitudi taajuudella 2?
siis tasasuunnatun jännitteen aaltoilutekijä
Muuntajan muunnossuhde
Venttiilimuuntajan ensiö- ja toisiokäämien teho
Muuntajan nimellisteho
Yksivaiheisen siltapiirin haitat voidaan todeta: suurempi määrä diodeja ja virran virtaus jokaisessa puolijaksossa kahden diodin läpi samanaikaisesti. Jälkimmäinen yksivaiheisten siltatasasuuntaajien ominaisuus vähentää niiden tehokkuutta puolijohdeventtiilirakenteiden lisääntyneen jännitteen pudotuksen vuoksi. Tämä on erityisen havaittavissa suurilla virroilla toimivissa pienjännitetasasuuntaajissa.
Todetuista haitoista huolimatta tasasuuntaajan siltapiiriä käytetään laajalti käytännössä eritehoisissa yksivaiheisissa tasasuuntaajissa.