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整流器としてのダイオードとその長所と短所


整流器とは

接合ダイオードの V-I 特性から、順方向バイアスのみ電流を通す傾向があります。電流は、ダイオードに交流電圧が印加されるサイクルの順方向バイアス部分の間だけ流れます。

整流器は、1 つまたは複数の接触ダイオードを使用して交流を直流に変換するデバイスです。これは、1 つまたは複数のダイオードを使用して行われます。半波整流器 全波整流器が複数のダイオードを使用するのに対し、1 つのダイオードを使用します。 半波整流器 ダイオードは電流が一方向にしか流れないという事実を利用して機能します。

本文

整流器とは?

接合ダイオードの V-I 特性から、順方向バイアスの場合にのみ電流が流れることがわかります。電流は、ダイオードに交流電圧が印加されるサイクルの順方向バイアス部分の間だけ流れます。

半波整流器

半波整流回路全体は、次の 3 つの主要部分で構成されています。

<オール>
  • 電気機器
  • 抵抗負荷
  • ダイオード
  • 電気機器の二次側は、端子 A と B の間に指定された AC 電圧を提供します。A の電圧が正になると、ダイオードは順方向にバイアスされて導通します。 A が負になると、ダイオードは逆バイアスされ、導通しなくなります。ダイオードの逆方向飽和電流は無視できる程度であり、実際にはゼロで十分であると考えられます。 (ダイオードの逆方向ブレークダウン電圧は、ダイオードを逆方向ブレークダウンから保護するために、電気デバイスの二次側の高さ AC 電圧よりも十分に高くなければなりません。)

    したがって、AC の正の半サイクル内では、負荷電気デバイス RL を流れる電流があり、出力電圧が得られますが、負の半サイクルでは電流はありません。次の正の半サイクル内で、もう一度、出力電圧を取得します。その結果、出力電圧は変動しますが、一方向のみに限定され、補正されると記載されています。この回路の整流出力は、入力 AC 波の半分しかないため、半波整流器として知られています。

    全波整流器

    2 つのダイオードの回路犠牲は、AC サイクルの半分の負に加えて、各正に匹敵する出力補正電圧を提供します。したがって、全波整流器と呼ばれます。ここでは、2 つのダイオードの p 側がトランスの 2 次側の端に接続されています。 整流器としてのダイオード に沿って接続されているため、出力はダイオードのこの共通の目的とトランスの二次側の中心との間で取り出されます。したがって、全波整流器の場合、電気装置の 2 次側にセンター サウンドが与えられるため、センター タップ トランスとして知られています。

    よく見られるように、各ダイオードを使用して補正された電圧は、完全な二次電圧のわずか 1/2 です。各ダイオードはサイクルの 1/2 しか整流しませんが、トレード サイクルでは 2 つがそれを実現します。したがって、異常ではない場所端子間の出力、したがってトランスの中間面は整流器出力になります。 (中間の蛇口変圧器を好まない完全な波整流器の他の回路があることに注意してください。ただし、それは4つのダイオードを夢見ています。)いつでも中央の蛇口に感謝してAに入る電圧が途方もないものであるとします。その瞬間、エレメントから外れている B の電圧がひどいことは明らかです。そのため、ダイオード D1 は先行バイアスを受けて導通します (同時に、反対にバイアスされた D2 は常に導通するとは限りません)。したがって、サイクルのこの途方もない 1/2 の期間中、AC サイクルの経路で出力電圧 (および電動ウェイト ツール RL 全体の出力電圧) を取得する傾向があります。 A は適切な中間の蛇口でひどくなり、B の電圧は途方もないものになる可能性があります。したがって、サイクルのひどい 1/2 という事実のために、すべての非常に類似した点で出力電圧を取得する傾向があります。明らかに、これは半波整流器よりも優れた、補正された電圧を取得するための低コストの回路である可能性があります。

    整流された電圧は、半正弦波の形のパルスのスタイル内にあります。一方向ですが、段階的な値はありません。パルス電圧から安定した直流出力を得るために、通常は出力端子間にコンデンサを接続します(負荷RLと並列)。同等の目的で、RL と直列のインダクタンスを使用することもできます。

    半波整流器のリップル問題

    「リップル」とは、交流電圧波形を直流波形に変化させた際に不要な交流成分が残ることです。すべての AC コンポーネントを取り除くために最善を尽くす傾向があると仮定しても、DC 波形を脈動させる出力面にはまだいくつかのタッチが残っています。この望ましくない AC 成分は「リップル」と呼ばれます。 リップル係数を利用しています (または r で表される) 半波整流器の成功率を決定する AC電圧をDC電圧に変換します。 波及率 AC 電圧 (入力側) の RMS 値と整流器の DC 電圧 (出力側) の間の数値的関係です。

    半波整流器の利点:

    半波整流器

    たまにかかる費用です。

    使用できます。

    簡単に構築できます。

    半波整流器の欠点:

    電気機器の使用率の問題は低いです。

    それらは時折出力電圧を生成します。

    変圧器コアの DC 飽和により磁化電流が発生し、さらに物理現象による損失と高調波の生成が発生します。

    施設の出力、したがって整流効力は非常に低いです。これは、電力が入力交流電圧の単純な部分サイクルを通してのみ供給されるという実際の事実による可能性があります.

    リップル係数が高く、精巧なフィルタリングが必要であるため、安定した DC 出力を放棄する必要があります。

    正弦波ごとに半サイクルしか許可されず、パートナー サイクルも無駄になります。これにより、電力が失われます。

    結論

    整流器としてのダイオード 電気エネルギーを直流に変換する単純なダイオードに他なりません。半波整流器整流器 の 1 つのスタイルです。 これは、入力の正の半サイクルを出力信号と呼ばれる即時電流に変換します。しかし、これでは、出力が完全にDCではないことを意味する高いリップル係数が得られます.これが半波整流器の欠点です。フルサイクル AC 電流を DC に変換するには、全波整流器が必要です。



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