Unterschied zwischen Vollwellenbrückengleichrichter und Vollwellenmitte-Gleichrichter

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Eine der beliebtesten Anwendungen der Diode ist die Gleichrichtung. Der Gleichrichter ist ein Gerät das wandelt einen Wechselstrom (AC) in pulsierenden Gleichstrom (DC) um . Dieser pulsierende Gleichstrom weist einige Wellen auf, die durch Verwendung eines Glättungskondensators entfernt werden können. Im Folgenden sind verschiedene Arten von Gleichrichtern aufgeführt: In diesem Artikel wird erläutert, warum ein Vollweggleichrichter besser ist als ein Vollwellen-Mittengleichrichter. Beim Vollwellenbrückengleichrichter wird im Vergleich zum Halbwellengleichrichter die gesamte Eingangswellenform verwendet. Während in Halbwellengleichrichter es wird nur eine halbe Welle verwendet. Der Vollweggleichrichter kann auf zwei Arten aufgebaut werden. Einer ist ein Vollweggleichrichter mit Mittenabgriff, der aus zwei Dioden und einem Sekundärwicklungstransformator mit Mittenabgriff besteht, und der zweite ist ein Brückengleichrichter, der aus vier Dioden besteht, nämlich D1, D2, D3, D4.

Arten von Gleichrichtern

Arten von Gleichrichtern



Arbeiten des Vollwellenbrückengleichrichters

Der Brückengleichrichter besteht aus 4 Dioden in Form von a Wheatstone-Brücke welches von einem Abwärtstransformator gespeist wird. Wenn eine heruntergefahrene Wechselstromversorgung durch die Brücke gespeist wird, ist ersichtlich, dass während des positiven Halbzyklus der Sekundärversorgung die Dioden D1 und D3 (in der folgenden Abbildung gezeigt) in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind. Und die Dioden D2 & D4 leiten nicht. Der Strom fließt also durch die Diode D1, die Last (R) und die Diode D3. Und umgekehrt während der negativen Halbwelle des Sekundäreingangs. Im Allgemeinen liegt ein Wechselstromeingang in Form der sinusförmigen Wellenform (sin (wt)) vor. Die Ausgangswellenform und das Schaltbild sind unten dargestellt.


Arbeiten eines Brückengleichrichters

Arbeiten eines Brückengleichrichters



Funktion des Mittelwellengleichrichters

Die Mitte klopfte Vollweggleichrichter wird mit einem Transformator mit Mittenabgriff gebaut und zwei Dioden D1 und D2 werden wie in der folgenden Abbildung gezeigt angeschlossen. Beim Einschalten der Wechselstromversorgung tritt die Spannung an den Klemmen AB der Sekundärklemmenseite des Transformators auf. Während der positiven Halbwelle ist die Diode D1 in Vorwärtsrichtung und die Diode D2 in Rückwärtsrichtung, sie leitet nicht. Der Strom fließt also durch die Diode D1 und die Last (R). Während des negativen Zyklus des Sekundärzyklus leitet nur die Diode D2 und Strom fließt durch die Diode D2 und die Last (R).

Funktion des Mittelwellengleichrichters

Funktion des Mittelwellengleichrichters

Warum ist ein Vollwellenbrückengleichrichter besser als ein Vollwellen-Mittelgleichrichter?

Ein Brückengleichrichter benötigt keinen sperrigen Transformator mit Mittelabgriff, heutzutage sind die Transformatoren mit Mittelabgriff teurer als Dioden und a Abwärtstransformator daher reduzierte Größe und Kosten.

Die PIV-Werte (Peak Inverse Voltage) der Dioden im Brückengleichrichter sind halb so hoch wie die in Vollwellengleichrichtern mit Mittenabgriff benötigten. Die im Brückengleichrichter verwendete Diode kann eine hohe inverse Spitzenspannung tragen. Während bei Gleichrichtern mit Mittenabgriff die an jeder Diode anliegende inverse Spitzenspannung doppelt so hoch ist wie die maximale Spannung an der Hälfte der Sekundärwicklung.

Der Transformatorauslastungsfaktor (TUF) auch mehr in Brückengleichrichter im Vergleich zu dem mittig abgegriffenen Vollweggleichrichter, was es vorteilhafter macht.


PIV (inverse Spitzenspannung) des Brückengleichrichters

BIER: Bei Gleichrichtern kann die Spitzenumkehrspannung (PIV) oder die Spitzenumkehrspannung (PRV) als der Maximalwert der Rückwärtsspannung einer Diode definiert werden, der an der Spitze des Eingangszyklus auftritt, wenn sich die Diode in Sperrrichtung befindet.

PIV des Brückengleichrichters

PIV des Brückengleichrichters

Wenn die Sekundärspannung ihren positiven Spitzenwert erreicht und der Anschluss A positiv und B negativ ist, wie oben gezeigt. In diesem Moment sind die Dioden D1 und D3 in Vorwärtsrichtung vorgespannt und D2 und D4 sind in Rückwärtsrichtung, die sie nicht leiten, aber nur die Dioden D1 und D3 leiten Strom durch sie. Daher erhält zwischen den Klemmen M-L oder A'-B 'die gleiche Spannung wie an den Klemmen A-B.

Daher ist der PIV von Brückengleichrichtern

PIV der Dioden D1 und D3 = Vm

In ähnlicher Weise ist PIV der Dioden D2 und D4 = Vm

PIV (Peak Inverse Voltage) des Center Tapped Full Wave Transformators

Während des ersten Halbzyklus des Wechselstroms Netzteil wenn die Oberseite der Sekundärwicklung des Transformators positiv ist, leitet die Diode D1 und bietet einen Widerstand von nahezu Null. Somit wird die gesamte Spannung Vm max der Wicklung der oberen Hälfte über der Last (RL) entwickelt. Die Spannung an der nichtleitenden Diode D2 ist nun die Summe der Spannung an der unteren Hälfte der Transformatorsekundärseite und der Spannung an der Last (RL).

PIV des Zentrums abgegriffen

PIV des Zentrums abgegriffen

Somit ist PIV der Diode D2 = Vm + Vm

PIV der Diode, D2 = 2 Vm

In ähnlicher Weise ist PIV der Diode D1 = 2 Vm

Transformatorauslastungsfaktor (TUF)

TUF ist definiert als das Verhältnis der an die Last gelieferten Gleichstromleistung und der Eingangswechselspannung der Sekundärwicklung des Transformators.

TUF = Poutput.dc / Pinput.ac

Transformator-Auslastungsfaktor (TUF) des mittig abgegriffenen Vollweggleichrichters

Pdc = VL (dc) · IL (dc) => VLM / π · VLM / RL

=> VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (wenn der Abfall über R0 vernachlässigt wird)

Die Nennspannung der Sekundärwicklung des Transformators ist nun gegeben durch Vsm / √2, aber der tatsächliche Strom, der durch die Sekundärseite fließt, ist IL = ILM / 2 (nicht ILM / √2), da es sich um einen Halbwellengleichrichterstrom handelt.

Pac.rated => Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Sein Wert wird ermittelt, indem die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators getrennt betrachtet werden. Sein Wert beträgt 0,693.

Transformatorauslastungsfaktor des Brückengleichrichters

Pdc => VL (dc) .IL (dc)

=> VLM / π * VLM / RL => VLM2 / πRL

=> Vsm2 / πRL (wenn der Abfall über R0 vernachlässigt wird)

Die Nennspannung der Sekundärwicklung des Transformators beträgt nun Vsm / √2, aber der tatsächliche Strom, der durch die Sekundärseite fließt, beträgt IL = ILM / 2 (nicht ILM / √2), da es sich um einen Halbwellengleichrichterstrom handelt.

Pac = Vsm / √2 * ILM / 2

=> Vsm / √2 * VLM / 2RL

=> Vsm / 2√2RL

Sein Wert wird ermittelt, indem die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators getrennt betrachtet werden. Sein Wert beträgt 0,812

Die Unterschiede zwischen Vollweggleichrichter mit Mittelabgriff und Brückengleichrichter

Parameter Vollweggleichrichter mit Mittenabgriff Brückengleichrichter
Anzahl der Diodenzwei4
Maximale Effizienz81,2%81,2%
Inverse Spitzenspannung2VmV.m
VDC (keine Last)2Vm/Pi2Vm/Pi
Transformatorauslastungsfaktor0,6930,812
Welligkeitsfaktor0,480,48
Formfaktor1.111.11
Spitzenfaktor zwei zwei
Durchschnittlicher Stromichdc/zweiichdc/zwei
Ausgangsfrequenz2f2f

Hier geht es also um die Unterschiede zwischen einem Vollwellenbrückengleichrichter und einem Vollwellengleichrichter mit Mittenabgriff. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus Fragen zu diesem Konzept oder um mehr über Thyristor oder SCR zu erfahren . Bitte geben Sie Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist die Funktion eines Brückengleichrichters?