전파 정류기 란 무엇인가 : 작동 이론이있는 회로

알고 있다면 정류기는 무엇입니까 , 그러면 부하 저항에 커패시터를 연결하여 직접 DC 전압의 리플 또는 전압 변동을 줄이는 방법을 알 수 있습니다. 이 방법은 다음에 적합 할 수 있습니다. 저전력 애플리케이션 하지만 안정적이고 부드러운 DC 공급이 필요한 애플리케이션에는 적합하지 않습니다. 이를 개선하는 한 가지 방법은 다른 모든 반주기 파형 대신 입력 전압의 모든 반주기를 사용하는 것입니다. 이를 가능하게하는 회로를 FWR (Full Wave Rectifier)이라고합니다. 전파 정류기 이론을 자세히 살펴 보겠습니다. 반파 회로와 마찬가지로이 회로의 작동은 순전히 DC이거나 특정 DC 전압을 갖는 출력 전압 또는 전류입니다.

전파 정류기 란 무엇입니까?

전체 AC 사이클을 맥동 DC로 변경하는 데 사용되는 반도체 장치를 전파 정류기라고합니다. 이 회로는 i / p AC 신호의 전파를 사용하는 반면 반파 정류기는 반파를 사용합니다. 이 회로는 주로 저효율 단점과 같은 반파 정류기의 단점을 극복하는 데 사용됩니다.

전파 정류기 회로

이 정류기에는 몇 가지 근본적인 장점이 있습니다. 반파 정류기 대응. 평균 (DC) 출력 전압은 반파 정류기보다 높으며,이 정류기의 출력은 더 부드러운 출력 파형을 생성하는 반파 정류기의 출력보다 훨씬 적은 리플을가집니다.

전파 정류기 다이어그램

전파 정류기 이론

이 회로에서는 파장의 각 절반에 하나씩 두 개의 다이오드를 사용합니다. 여러 권선 변압기 두 번째 권선이 공통 중앙 탭 연결로 두 개의 절반으로 균등하게 분할되는 것이 사용됩니다. 구성은 양극 단자가 변압기 중심점 C에 대해 양수일 때 각 다이오드가 차례로 전도되어 두 반주기 동안 출력을 생성합니다. 이 정류기의 장점은 반파 정류기의 장점에 비해 유연합니다.

전파 정류기 이론

이 회로는 단일 부하 저항 (RL)에 연결된 두 개의 전력 다이오드로 구성되며 각 다이오드는 부하 저항에 전류를 공급하기 위해 차례로 사용합니다. 변압기의 지점 A가 지점 A에 대해 양수이면 다이오드 D1은 화살표로 표시된 순방향으로 전도됩니다. 지점 B가 C 지점에 대해 사이클의 음의 절반에서 양수일 ​​때 다이오드 D2는 순방향으로 전도되고 저항 R을 통해 흐르는 전류는 웨이브의 두 절반주기에 대해 동일한 방향입니다.

저항 R 양단의 출력 전압은 두 파형의 페이저 합이며 2 상 회로라고도합니다. 각 다이오드에 의해 개발 된 각 반파 사이의 공간은 이제 다른 다이오드에 의해 채워집니다. 부하 저항의 평균 DC 출력 전압은 이제 단일 반파 정류기 회로의 두 배이며 손실이 없다고 가정하면 피크 전압의 약 0.637Vmax입니다. VMAX는 2 차 권선의 절반에서 최대 피크 값이고 VRMS는 RMS 값입니다.

전파 정류기의 작동

출력 파형의 피크 전압은 각 절반에 제공되는 반파 정류기의 이전과 동일합니다. 변압기 권선 RMS 전압이 동일합니다. 다른 DC 전압 출력을 얻기 위해 다른 변압기 비율을 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 정류기 회로의 단점은 두 개의 개별적이지만 동일한 2 차 권선이있는 주어진 전력 출력에 대해 더 큰 변압기가 필요하므로 이러한 유형의 전파 정류 회로가 FW 브리지 정류기 회로에 비해 비용이 많이 든다는 것입니다.

전파 정류기 출력 파형

이 회로는 전파 정류기의 작동에 대한 개요를 제공합니다. 전파 정류기 회로와 동일한 출력 파형을 생성하는 회로는 Full Wave의 회로입니다. 브리지 정류기 . 단상 정류기는 4 개의 개별 정류 다이오드를 사용합니다. 폐쇄 루프 원하는 출력 웨이브를 생성하는 브리지 구성. 이 브리지 회로의 장점은 특수 중앙 탭 변압기가 필요하지 않으므로 크기와 비용이 줄어든다는 것입니다. 단일 2 차 권선은 다이오드 브리지 네트워크의 한쪽에 연결되고 부하는 다른쪽에 연결됩니다.

D1 ~ D4로 표시된 4 개의 다이오드는 각 반주기 기간 동안 전류를 전도하는 2 개의 다이오드로 직렬 쌍으로 배열됩니다. 전원의 양의 반주기가 진행되면 D1, D2 다이오드는 직렬로 전도되고 다이오드 D3 및 D4는 역 바이어스되고 전류는 부하를 통해 흐릅니다. 네거티브 하프 사이클 동안 D3 및 D4 다이오드는 직렬로 전도되고 다이오드 D1 및 D2는 이제 역 바이어스 구성이므로 꺼집니다.

부하를 통해 흐르는 전류는 단방향 모드이며 부하에서 발생하는 전압도 이전의 두 다이오드 전파 정류기 모델과 동일하게 단방향 전압입니다. 따라서 부하의 평균 DC 전압은 0.637V입니다. 각 반주기 동안 전류는 단 하나의 다이오드가 아닌 두 개의 다이오드를 통해 흐르기 때문에 출력 전압의 진폭은 입력 VMAX 진폭보다 1.4V 낮은 전압 강하 두 번이고 리플 주파수는 이제 50Hz에 대해 공급 주파수 100Hz의 두 배입니다. 60Hz 공급의 경우 120Hz.

전파 정류기의 유형

이들은 중앙 탭 전파 정류기와 브리지 정류기 회로의 두 가지 형태로 제공됩니다. 각 유형의 전파 정류기에는 자체 기능이 포함되어 있으므로 서로 다른 응용 분야에서 사용됩니다.

• 중앙 탭 전파 정류기
• 전파 브리지 정류기

중앙 탭 전파 정류기

이러한 종류의 정류기는 2 차 권선을 통해 탭 변압기로 구축 할 수 있으며 AB는 중심점 'C'에서 탭하고 D1, D2와 같은 두 개의 다이오드가 회로의 상부와 하부에 연결됩니다. 신호 정류를 위해 D1 다이오드는 2 차 권선의 상단에 나타나는 AC 전압을 사용하는 반면 D2 다이오드는 권선의 하단을 사용합니다. 이러한 종류의 정류기는 열 이온 밸브 및 진공관에 광범위하게 사용됩니다.

중앙 탭 FWR

중앙 탭 전파 정류기 회로는 아래와 같습니다. 회로에서 Vin과 같은 AC 전압은 AC 전원이 활성화되면 변압기 2 차 권선의 AB와 같은 두 단자를 통해 흐릅니다.

전파 브리지 정류기 회로

브리지 정류기 전파 정류기는 4 개의 정류 다이오드로 설계 할 수 있습니다. 중앙 탭을 사용하지 않습니다. 이름에서 알 수 있듯이 회로에는 브리지 회로가 포함됩니다. 회로에있는 4 개의 다이오드 연결은 폐쇄 루프 브리지 패턴으로 수행 할 수 있습니다. 이 정류기는 중앙 탭 변압기가 없기 때문에 비용이 적고 크기가 더 작습니다.

FW 브리지 정류기 회로

이 회로에 사용되는 다이오드의 이름은 D1, D2, D3 및 D4로, 회로에 공급되는 상부 절반주기 또는 하부 절반주기를 기반으로 D1 및 D3 또는 D2 및 D4와 같은 4 개 대신 한 번에 두 개의 다이오드가 전도됩니다.

전파 정류기와 반파 정류기의 차이점

다른 매개 변수를 기반으로 전파 및 반파 정류기의 차이점은 아래에서 설명합니다. 이 두 정류기의 차이점은 다음과 같습니다.

전파 정류기의 특성

전파 정류기의 특성은 아래에서 설명합니다.

• 리플 팩터
• 폼 팩터
• DC 출력 전류
• 피크 역 전압
• 부하 전류 IRMS의 평균 제곱근 값
• 정류기 효율

리플 팩터

리플 계수는 리플 전압과 순수 DC 전압의 비율로 정의 할 수 있습니다. 이것의 주요 기능은 o / p DC 신호 내의 기존 리플을 측정하는 것이므로 리플 계수를 기반으로 DC 신호를 표시 할 수 있습니다. 리플 계수가 높으면 높은 맥동 DC 신호를 나타냅니다. 마찬가지로 리플 계수가 낮 으면 맥동이 낮은 DC 신호를 나타냅니다.

Γ = √ (VrmsVDC)^두−1

여기서 γ = 0.48입니다.

폼 팩터

전파 정류기의 폼 팩터는 전류의 RMS 값과 DC 출력 전류의 비율로 정의 할 수 있습니다.

폼 팩터 = 전류 / DC 출력 전류의 RMS 값.

전파 정류기의 경우 폼 팩터는 1.11입니다.

DC 출력 전류

RL과 같은 o / p 부하 저항에서 D1 및 D2와 같은 두 다이오드의 전류 흐름은 같은 방향입니다. 따라서 o / p 전류는 두 다이오드의 전류량입니다.

D1 다이오드를 통해 생성되는 전류는 Imax / π입니다.

D2 다이오드를 통해 생성되는 전류는 Imax / π입니다.

그래서, o / p 전류 (나는_DC) = 2Imax / π .

어디,

'Imax'는 최대 DC 부하 전류입니다.

피크 역 전압 (PIV)

피크 역 전압 또는 PIV는 피크 역 전압이라고도합니다. 다이오드가 역 바이어스 상태에서 최대 전압을 견딜 수있는 경우로 정의 할 수 있습니다. 적용된 전압이 PIV에 비해 높으면 다이오드가 영구적으로 파괴됩니다.

PIV = 최대 2V

DC 출력 전압

DC o / p 전압은 부하 저항 (RL)에 나타날 수 있으며 다음과 같이 주어질 수 있습니다. VDC = 2Vmax / π .

어디,

'Vmax'는 최대 2 차 전압입니다.

나는_RMS

전파 정류기 부하 전류의 제곱 평균 제곱근 값은 다음과 같습니다.

나는_RMS= Im√2

_VRMS

전파 정류기의 o / p 부하 전압의 제곱 평균 제곱근 값은 다음과 같습니다.

V_RMS= I_RMS× R_엘= Im / √2 × RL

정류기 효율

정류기의 효율은 DC o / p 전력 및 AC i / p 전력의 비율로 정의 할 수 있습니다. 정류기 효율은 AC가 DC로 얼마나 효율적으로 변환되는지를 나타냅니다. 정류기 효율이 높으면 좋은 정류기, 효율이 낮 으면 비효율적 인 정류기라고합니다.

Η = 출력 (P_DC) / 입력 (P_AC)

이 정류기의 경우 효율은 81.2 %이며 반파 정류기에 비해 두 배입니다.

장점

그만큼 전파 정류기의 장점 다음을 포함하십시오.

• 반파에 비해이 회로는 더 많은 효율성을 가지고 있습니다
• 이 회로는 두 사이클을 모두 사용하므로 O / P 전력 내에서 손실이 없습니다.
• 반파 정류기에 비해이 정류기의 리플 계수는 더 적습니다.
• 정류에 사용 된 두 사이클이 모두 i / p 전압 신호 내에서 손실되지 않습니다.
• 4 개의 개별 전력 다이오드를 사용하여 전파 브리지를 만들 수 있으며, 기성 브리지 정류기 구성 요소는 다양한 전압 및 전류 크기로 기성품으로 제공되며 PCB 회로 기판 또는 스페이드 커넥터로 연결됩니다.
• 전파 브리지는 중첩 된 리플이 적은 더 큰 평균 DC 값을 제공하는 반면 출력 파형은 입력 전원 주파수의 두 배입니다. 따라서 브리지 회로의 출력에 적합한 평활 커패시터를 연결하여 평균 DC 출력 레벨을 훨씬 더 높이십시오.
• 전파 브리지 정류기의 장점은 주어진 부하에 대해 더 작은 AC 리플 값을 갖고 등가 반파 회로보다 더 작은 저장소 또는 평활 커패시터를 갖는다는 것입니다. 리플 전압의 기본 주파수는 AC 공급 주파수 100Hz의 두 배이며 반파의 경우 공급 주파수 50Hz와 정확히 동일합니다.
• 다이오드에 의해 DC 공급 전압 위에 겹쳐지는 리플 전압의 양은 브리지의 출력 단자에 훨씬 개선 된 π 필터를 추가하여 사실상 제거 할 수 있습니다. 저역 통과 필터는 동일한 값을 갖는 두 개의 평활 커패시터와 이들을 가로 지르는 초크 또는 인덕턴스로 구성되어 교번 리플 구성 요소에 높은 임피던스 경로를 도입합니다.
• 대안은 LM78xx와 같은 기성품 3 단자 전압 레귤레이터 IC를 사용하는 것입니다. 여기서 'xx'는 양의 출력 전압에 대한 출력 전압 정격을 나타내거나 역등 가인 LM79xx는 음의 출력 전압에 대해 리플을 줄일 수 있습니다. 1A 이상의 일정한 출력 전류를 제공하면서 70dB 이상의 데이터 시트를 제공합니다.
• D.C 전압으로 동작하는 부품의 D.C 전압을 얻기위한 기본 부품입니다. 전파 정류기 프로젝트로 작동한다고 설명 할 수 있습니다.
• 회로의 핵심이며 다이오드 브리지를 사용합니다. 커패시터는 잔물결을 제거하는 데 사용됩니다. DC 전압 요구 사항을 기반으로합니다.

단점

그만큼 전파 정류기의 단점 다음을 포함하십시오.

• 4 개의 다이오드를 사용하여 회로를 설계합니다.
• 이 회로는 두 개의 다이오드를 직렬로 연결할 수 있고 내부 저항으로 인해 두 배의 전압 강하를 제공하기 때문에 작은 전압을 보정해야 할 때마다 사용되지 않습니다.
• 반파와 비교하면 복잡합니다.
• 다이오드의 피크 역 전압이 높기 때문에 더 크고 비용이 많이 듭니다.
• 이 정류기는 중앙 탭을 부 권선 위에 놓기에는 복잡합니다.
• 각 다이오드는 변압기의 2 차 전압의 절반 만 사용하기 때문에 DC o / p는 거의 없습니다.

응용

그만큼 전파 정류기의 응용 다음을 포함하십시오.

• 이러한 종류의 정류기는 주로 변조 무선 신호의 진폭을 식별하는 데 사용됩니다.
• 전기 용접에서는 브리지 정류기를 통해 극성 화 된 DC 전압을 공급할 수 있습니다.
• 브리지 정류기 회로는 높은 AC에서 낮은 DC로 전압을 변환 할 수 있기 때문에 다양한 애플리케이션의 전원 공급 회로에 사용됩니다.
• 이 정류기는 LED 및 모터와 유사한 DC 전압으로 작동하는 장치에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

따라서 이것은 전파 정류기, 회로, 작동, 특성, 장점, 단점 및 응용 프로그램에 대한 개요에 관한 것입니다. 여기에 질문이 있습니다. 정류기의 다른 유형은 무엇입니까?