การแก้ไข AC อย่างไร

อย่างที่คุณรู้โรงไฟฟ้าผลิตกระแสสลับ AC แปลงได้อย่างง่ายดาย ใช้หม้อแปลงมันถูกส่งผ่านสายที่มีการสูญเสียน้อยที่สุดมอเตอร์ไฟฟ้าจำนวนมากทำงานในกระแสสลับในที่สุดทุกเครือข่ายอุตสาหกรรมและในประเทศในวันนี้ทำงานในกระแสสลับ

อย่างไรก็ตามสำหรับแอพพลิเคชั่นบางตัวกระแสสลับไม่เหมาะอย่างยิ่ง แบตเตอรี่จะต้องถูกชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าตรง, พืชด้วยกระแสไฟฟ้าจะขับเคลื่อนด้วยกระแสตรง, ไฟ LED ต้องการกระแสตรงและยังมีอีกมากที่ต้องทำโดยไม่ต้องใช้กระแสตรงไม่ต้องพูดถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในตอนแรก แบตเตอรี่. ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งบางครั้งมีความจำเป็นต้องดึงกระแสตรงจากกระแสสลับด้วยการแปลงเพื่อแก้ปัญหานี้พวกเขาหันไปแก้ไขกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ

สำหรับการแก้ไขการใช้กระแสสลับ วงจรเรียงกระแสไดโอด. วงจรเรียงกระแสที่ง่ายที่สุดที่มีเพียงวงจรเดียว ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เรียกว่า rectifier ครึ่งคลื่น กระแสสลับที่นี่ผ่านขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงซึ่งขดลวดทุติยภูมิที่เชื่อมต่อกับขั้วบวกของไดโอดกับหนึ่งในขั้วของมันและไปยังวงจรโหลดกับอีกซึ่งในทางกลับกันการเชื่อมต่อกับแคโทดของไดโอดปิดวงจรรองของหม้อแปลง

พิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาแรกเมื่อแรงดันไฟฟ้าบวกถูกนำไปใช้กับขั้วบวกของไดโอดที่สัมพันธ์กับแคโทดของมันทำหน้าที่ในช่วงครึ่งแรกของกระแสสลับ

ในขณะนี้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากแคโทดไปยังขั้วบวกของไดโอดผ่านสายของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงผ่านตัวเหนี่ยวนำและจากนั้นผ่านโหลด - นี่คือวิธีการปิดวงจร เมื่อเริ่มครึ่งวงจรตรงข้ามอิเล็กตรอนจะไม่สามารถทะลุผ่านจากขั้วบวกไปยังแคโทดได้ดังนั้นจึงไม่มีกระแสในวงจรในช่วงครึ่งเวลานี้ เมื่อเริ่มครึ่งรอบถัดไปกระบวนการจะทำซ้ำ

ดังนั้นเนื่องจากกระแสในวงจรจะไหลเฉพาะในช่วงครึ่งเวลาหนึ่งการแก้ไขประเภทนี้จึงเรียกว่าการแก้ไขครึ่งคลื่น และเนื่องจากความจริงที่ว่าในช่วงครึ่งเวลาติดลบกระแสไม่เข้าสู่วงจรโหลดรูปร่างของมันจะกลายเป็นเร้าใจเพราะมันทำหน้าที่ในทิศทางเดียวแม้ว่ามันจะเปลี่ยนขนาด

ตัวกรองแบบเรียบประกอบด้วยโช้ก (ตัวเหนี่ยวนำ) และตัวเก็บประจุถูกใช้ในวงจรนี้เพื่อลดระดับระลอกคลื่นบนโหลดและทำให้กระแสคงที่เกือบสมบูรณ์แบบ วงจรตัวกรองในทางปฏิบัติไม่อนุญาตให้ส่วนประกอบตัวกรองผ่านเข้าไปในโหลดมันจะผ่านเฉพาะส่วนประกอบคงที่

ขดลวดมีความต้านทานต่อการเหนี่ยวนำซึ่งขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสและความถี่ที่สูงกว่ายิ่งความต้านทานเหนี่ยวนำของขดลวดมากขึ้นดังนั้นขดลวดจึงต้านทานองค์ประกอบสลับของกระแสการเต้นเป็นจังหวะ ขดลวดผ่านองค์ประกอบคงที่ได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตามตัวเก็บประจุส่งผ่านส่วนประกอบตัวแปร แต่ไม่ผ่านค่าคงที่และยิ่งความถี่ของกระแสสูงขึ้นเท่าใดตัวเก็บประจุก็จะยิ่งแข็งแกร่งมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปยิ่งความจุของตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำของขดลวดเหนี่ยวนำมากขึ้นยิ่งน้อยก็คือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นในกระแสตรงไหลผ่านเฉพาะโหลด

ดังนั้นเมื่อกระแสคลื่นบวกครึ่งหนึ่งทำหน้าที่ในวงจรตัวเก็บประจุตัวแรกจะถูกเรียกเก็บไปยังแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าสลับของขดลวดทุติยภูมิ (ลบแรงดันตกคร่อมไดโอด) เมื่อคลื่นครึ่งลบทำหน้าที่กระแสไฟฟ้าจะไม่เข้าไปในตัวเก็บประจุและจะไหลไปยังโหลดเพื่อรักษากระแสไฟฟ้าให้คงที่

หากไม่มีตัวเหนี่ยวนำเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุจะลดลงในระหว่างกระบวนการนี้กระแสที่โหลดจะมีระลอกคลื่นแรง เพื่อลดการกระเพื่อมนั้นโช้ก (คอยล์) จะถูกเพิ่มเข้ากับวงจรและแม้จะมีตัวเก็บประจุเพิ่มเติมอยู่ด้านหลัง ตัวเก็บประจุตัวที่สองรับช่วงกระแสที่ไหลผ่านตัวเหนี่ยวนำซึ่งมีระลอกคลื่นอยู่แล้ว

เพื่อให้เรียบระลอกคลื่นได้ดียิ่งขึ้นจึงใช้ตัวปรับครึ่งคลื่น rectifier คลื่นครึ่งสามารถนำมาใช้ในหนึ่งในสองวิธี มันสามารถทำได้ ข้ามสะพาน (ประกอบด้วยไดโอดสี่ตัว) หรือรวมไดโอดสองตัวเท่านั้น แต่จากนั้นขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงควรมีจำนวนรอบสองรอบและเอาท์พุทอยู่ตรงกลางระหว่างครึ่งของขดลวด

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นทำงานดังนี้ ในช่วงครึ่งหนึ่งของช่วงเวลา (ตัวอย่างเช่นบวก) กระแสจะถูกส่งจากขั้วบวกไปยังแคโทดของไดโอดด้านบนตามวงจรไดโอดและไดโอดล่างไม่ผ่านกระแสในเวลานั้นจะถูกล็อค (ไดโอดเพียงครึ่งเดียวทำงานในกระแสคลื่นครึ่งเชิงลบ )

กระแสไฟฟ้าจะปิดผ่านตัวกรองโหลดและจากนั้นผ่านเอาท์พุทตรงกลางไปยังขดลวดหม้อแปลง เมื่อเกิดครึ่งรอบที่สองกระแสของกระแสไฟฟ้าจะเป็นเช่นนั้นที่ไดโอดด้านล่างตามวงจรที่ผ่านกระแสผ่านตัวกรองและผ่านโหลดและไดโอดด้านบนจะถูกล็อค ถัดไปกระบวนการจะทำซ้ำ

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับโหลดระหว่างแต่ละช่วงเวลาทั้งสองช่วงการแก้ไขนี้จึงเรียกว่าการแก้ไขครึ่งคลื่นและเครื่องเรียงกระแสเรียกว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น การเต้นของชีพจรเอาต์พุตเป็นม่ายน้อยกว่าการแก้ไขครึ่งคลื่นเนื่องจากความถี่ของพัลส์ที่ได้รับการแก้ไขนั้นสูงเป็นสองเท่าตัวเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าและตัวเก็บประจุไม่มีเวลาในการปลดปล่อยอย่างมีนัยสำคัญ

ในรายละเอียดเพิ่มเติมรูปแบบทั่วไปของวงจรเรียงกระแสต่าง ๆ ได้รับการพิจารณาที่นี่: แบบแผนของวงจรเรียงกระแสเฟสเดียว