Taisngrieži ar sprieguma reizinātāju

Taisngriezis ir ierīce maiņstrāvas pārvēršanai līdzstrāvā, kā arī rektificēta sprieguma stabilizēšanai un regulēšanai.

att. diagrammā. 1, un transformatoram nav dubultā sprieguma palielināšanas tinuma ar viduspunktu, bet tajā pašā laikā pilna viļņa taisnošana taisngriezis divkāršo spriegumu.

Pirmajā pusciklā caur diodi D1, kurai spriegums ir tiešs, kondensators C1 tiek uzlādēts aptuveni līdz sekundārā tinuma amplitūdas spriegumam. Otrajā pusciklā tiešais spriegums būs pāri diodei D2, un kondensators C2 tiek uzlādēts pāri tai tādā pašā veidā.

Kondensatori C1 un C2 ir savienoti virknē, un kopējais spriegums tiem ir aptuveni vienāds ar divreiz lielāku transformatora amplitūdas spriegumu. Katrai diodei būs vienāds maksimālais apgrieztais spriegums. Vienlaicīgi ar kondensatoru C1 un C2 uzlādi tie tiek izlādēti caur slodzi R, kā rezultātā spriegums kondensatoros samazinās.

Jo mazāka ir slodzes pretestība R, tas ir, jo lielāka ir slodzes strāva un mazāka kondensatoru C1 un C2 kapacitāte, jo ātrāk tie izlādējas un mazāks spriegums uz tiem. Tāpēc spriegumu praktiski nav iespējams dubultot. Ar kondensatora jaudu vismaz 10 μF un slodzes strāvu, kas nepārsniedz 100 mA, var iegūt spriegumu, kas ir 1,7 vai pat 1,9 reizes lielāks par to, ko dod transformators.

Rīsi. 1. Taisngriežu ķēdes ar divkāršotu (a) un četrkāršojošu (b) spriegumu

Ķēdes priekšrocība ir tāda, ka kondensatori izlīdzina taisnās strāvas viļņus.

Taisngriežu ķēdes ar sprieguma reizinātāju var pielietot jebkuru reižu skaitu. attēlā. 1b parāda ķēdi, kas trīskāršo spriegumu un kurā ir četras diodes un četri kondensatori. Nepāra pusciklos kondensators C1 tiek uzlādēts caur diodi D1 gandrīz līdz transformatora Et sprieguma maksimālajai vērtībai. Uzlādētais kondensators C1 pats par sevi ir avots.

Tāpēc pat pusciklos, kuros transformatora sprieguma polaritāte tiks mainīta, kondensators C2 tiek uzlādēts caur diodi D2 līdz aptuveni divreiz lielākam spriegumam 2Em. Šis spriegums ir sērijveidā pieslēgtā transformatora un kondensatora C1 kopējā sprieguma maksimālā vērtība.

Līdzīgi kondensators C3 tiek uzlādēts nepāra pusciklos caur diodi D3 arī līdz spriegumam 2Em, kas ir virknē pieslēgtā C1, transformatora un C2 kopējais spriegums (jāpatur prātā, ka spriegumi C1 un C2 darbojas viens uz otru).

Spriežot līdzīgi, mēs atklājam, ka kondensators C4 caur diodi D4 uzlādēs pat pusciklus.Atkal līdz spriegumam 2Em, kas ir C1, C3, transformatora un C2 spriegumu summa. Protams, kondensatori tiek uzlādēti līdz norādītajam spriegumam pakāpeniski vairāku pusciklu laikā pēc taisngrieža ieslēgšanas. Tā rezultātā no kondensatoriem C1 un C4 jūs varat iegūt četrkāršu spriegumu 4Et.

Vienlaikus ar kondensatoriem C1 un C3 jūs varat iegūt trīskāršu spriegumu ZET. Ja ķēdei pievienosim vairāk kondensatoru un diožu, kas savienoti pēc tāda paša principa, tad no vairākiem kondensatoriem C1, C3, C5 utt., Iegūsim spriegumus, kas palielinās nepāra reižu skaitu (3, 5, 7). n.), un no vairākiem kondensatoriem C2, C4, C6 utt. būs iespējams iegūt spriegumus, kas palielināti par pāra reižu skaitu (2, 4, 6 utt.).

Ieslēdzot slodzi, kondensatori izlādēsies un spriegums uz tiem samazināsies.Jo mazāka slodzes pretestība, jo ātrāk izlādēsies kondensatori un samazināsies spriegums uz tiem. Tāpēc ar nepietiekami lielu slodzes pretestību šādu shēmu izmantošana kļūst neracionāla.

Praksē šādas shēmas nodrošina efektīvu sprieguma pavairošanu tikai pie zemām slodzes strāvām. Protams, jūs varat iegūt lielākas strāvas, ja palielināsiet kondensatoru kapacitāti. Iepriekš minētās shēmas priekšrocība ir iespēja iegūt augstu spriegumu bez augstsprieguma transformatora. Turklāt kondensatoru darba spriegumam jābūt tikai 2Em, neatkarīgi no tā, cik reižu spriegums tiek reizināts, un katra diode darbojas ar maksimālo reverso spriegumu tikai 2Em.

Taisngriežu daļas

Diodes tiek izvēlēti atbilstoši to galvenajiem parametriem: maksimālā rektificētā strāva I0max un ierobežojošais reversais spriegums Urev. Kondensatora klātbūtnē pie filtra ieejas transformatora U2 sekundārā tinuma sprieguma efektīvā vērtība visās taisngriežu ķēdēs, izņemot tilta ķēdi, nedrīkst pārsniegt 35% no Urev vērtības. Nulles punkta pilna viļņa ķēdē spriegums U2 attiecas uz pusi no tinuma. Tilta ķēdē y nedrīkst pārsniegt 70% no Urev vērtības.

Lai labotu augstākus spriegumus, atbilstošs skaits diožu ir savienotas virknē.

Ja germānija un silīcija diodes ir savienotas virknē, tās obligāti tiek manipulētas ar rezistoriem ar vienādu pretestību desmitiem vai simtiem kiloomu (2. att.). Ja tas nav izdarīts, tad sakarā ar ievērojamu diožu reversās pretestības izplatību apgrieztais spriegums starp tām tiek sadalīts nevienmērīgi un ir iespējams diodes bojājums. Un šunta rezistoru klātbūtnē reversais spriegums ir praktiski vienādi sadalīts starp diodēm.

Diožu paralēlais savienojums lielu strāvu iegūšanai nav vēlams, jo atsevišķu diožu parametru un raksturlielumu izplatības dēļ tās tiks nevienmērīgi noslogotas ar strāvu. Strāvu izlīdzināšanai šajā gadījumā izlīdzināšanas rezistori tiek savienoti virknē ar atsevišķām diodēm, kuru pretestības tiek izvēlētas empīriski.

Taisngriežu transformatoriem primārajam tinumam parasti ir vairākas sekcijas, kas pārslēdzas uz 110, 127 un 220 V tīkla spriegumu.

Rīsi. 2. Pusvadītāju diožu sērijveida pieslēgšana

Rīsi. 3.Sprieguma regulēšanas veidi

Sekundārais tinums ir paredzēts nepieciešamajam spriegumam. Ar pilna viļņa ķēdi tam ir viduspunkta izeja. Lai samazinātu tīkla radītos traucējumus taisngriežu transformatoros, kas baro uztvērējus, starp primāro un sekundāro tinumu tiek novietota ekranēšanas spole, kuras viens gals ir savienots ar kopējo negatīvo.

Filtra droseles, kā likums, ir kodolā diamagnētiskā sprauga lai novērstu magnētisko piesātinājumu, kas noved pie induktivitātes samazināšanās. Induktora spoles pretestība līdzstrāvai parasti ir vienāda ar vairākiem desmitiem vai simtiem omu. Daļa rektificētā sprieguma nokrīt uz to un uz transformatora paaugstināšanas tinumu.

Tīkla tinuma ķēdē ir uzstādīts slēdzis un drošinātājs, lai avārijas gadījumā automātiski izslēgtu taisngriezi. Ja, piemēram, ir bojāts filtra kondensators, tad taisnās strāvas ķēdē notiks īssavienojums. Primārā strāva kļūs ievērojami lielāka nekā parasti, un drošinātājs izdegs. Bez tā transformators var izdegt. Turklāt šāds īssavienojums ir ļoti bīstams diodei, kas var tikt iznīcināta, pārkarstot ar pārāk lielu strāvu.

Dažkārt transformatora primārais tinums tiek veidots ar izejām dažādiem spriegumiem, piemēram, 190, 200, 210, 220 un 230 V, tāpēc ar slēdža palīdzību bija iespējams uzturēt aptuveni nemainīgu taisngrieža spriegumu, izmantojot slēdzis tīkla sprieguma svārstību laikā (3. att., a).Vēl viens regulēšanas veids ir iekļaut regulējošu autotransformatoru, kam ir izejas dažādiem spriegumiem un slēdzis.

Ieslēdz regulējošs autotransformators ļauj, kad tīkla spriegums ir pazemināts, pievadīt normālu spriegumu spēka transformatora primārajam tinumam (3. att., b) Ir arī speciāli regulējoši autotransformatori tīkla spriegumam 127 un 220 V, kas ļauj vienmērīgi regulēt spriegumu no plkst. 0 līdz 250 V.

Strādājot ar taisngriezi, īpaši, ja tas dod augstu spriegumu, jāievēro piesardzības pasākumi, jo ar vairāku simtu voltu spriegumu cilvēka savainošana ir dzīvībai bīstama.

att. 4. Trīs dažādiem spriegumiem sadalītāja ieslēgšana

Visām taisngrieža augstsprieguma daļām jābūt aizsargātām no nejaušas saskares. Nekad nepieskarieties nevienai darbības taisngrieža daļai. Visi savienojumi ar taisngrieža ķēdi vai izmaiņas tajā tiek veikti, kad taisngriezis ir izslēgts un filtra kondensatori ir izlādējušies. Ir lietderīgi uz rektificētā sprieguma iekļaut neona lampu kā augsta sprieguma indikatoru (rādītāju). Tās spīdums norāda uz augsta sprieguma klātbūtni.

Neona lampu ieslēdz ierobežojošs rezistors, kura pretestība ir vairāki desmiti kiloomu. Pastāvīgas slodzes klātbūtne šādas lampas formā aizsargā filtra kondensatorus no pārsprieguma pārrāvuma. Pēdējais var notikt, ja taisngriezis darbojas tukšgaitā. Ja nav slodzes, taisngrieža iekšpusē nav sprieguma krituma, un tāpēc spriegums pāri filtra kondensatoriem būs maksimālais.

Lasi arī: Sprieguma rezonanse