Full Wave-Bridge Rectifier (JL): 5 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Εισαγωγή

Αυτή η δυσεπίλυτη σελίδα θα σας καθοδηγήσει σε όλα τα βήματα που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία ενός ανορθωτή γεφυρών πλήρους κύματος. Είναι χρήσιμο για τη μετατροπή ρεύματος AC σε ρεύμα DC.

Ανταλλακτικά (με συνδέσμους αγοράς)

(Οι φωτογραφίες των εξαρτημάτων περιλαμβάνονται με την αντίστοιχη σειρά)

Τέσσερις δίοδοι:

Μία αντίσταση 1kΩ:

Ένας πυκνωτής 470μF:

Ένα Breadboard:

One Wire Kit:

One Transformer:

Ο τύπος μετασχηματιστή που παρέχεται παραπάνω έχει λόγο στροφών 115: 6,3, ο οποίος είναι ελαφρώς μακριά από τον μετασχηματιστή 115: 6 που χρησιμοποίησα. Ωστόσο, αυτή η έκταση της διαφοράς στην τάση εξόδου δεν θα προκαλέσει σημαντική αλλαγή στα αποτελέσματα και δεν θα φυσήξει τις διόδους ούτε την αντίσταση. Επίσης, σχεδόν όλοι οι κύριοι τύποι διόδων θα πρέπει να είναι συμβατοί με αυτό το έργο, αλλά βεβαιωθείτε ότι ελέγχετε ότι η μέγιστη επαναλαμβανόμενη αντίστροφη τάση είναι υψηλότερη από την έξοδο του μετασχηματιστή.

*Για άτομα που ζουν σε χώρες που χρησιμοποιούν AC 220V

Η τάση εξόδου από τον μετασχηματιστή θα διπλασιαστεί, αλλά αυτό δεν θα φυσούσε τα εξαρτήματα εάν λάβετε τους σωστούς τύπους. Διαφορετικά, μπορείτε να διπλασιάσετε την αντίσταση στην αντίσταση ή να χρησιμοποιήσετε έναν μετασχηματιστή που έχει λόγο στροφών κοντά στο 220: 6.

Βήμα 1: Κύκλωμα

Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε το σχηματικό που παρέχεται στις εικόνες (P1) ως οδηγό για την κατασκευή του κυκλώματος. Or θα μπορούσατε να φτιάξετε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας τις εικόνες του κυκλώματος που έχτισα σε ένα breadboard (P2 και P3). Βεβαιωθείτε ότι ο πυκνωτής είναι προσανατολισμένος κατά τρόπο ώστε το μακρύ πόδι του (θετικό πόδι) να είναι συνδεδεμένο στην επάνω τρύπα (οπή G4 στο ψωμί μου). Ο προσανατολισμός της αντίστασης δεν έχει σημασία. Παρέχεται μια εικόνα που υποδεικνύει την τρέχουσα ροή σε μια δίοδο. Δείτε το στις εικόνες (P4). Ο ανορθωτής γεφυρών πλήρους κύματος δεν θα είναι λειτουργικός εκτός εάν οι δίοδοι βρίσκονται στις σωστές κατευθύνσεις. Στη διάταξή μου, είναι όλα προσανατολισμένα προς τα δεξιά, ώστε να μπορείτε να ελέγξετε γρήγορα εάν κάθε δίοδος είναι στο σωστό προσανατολισμό.

Ακολουθεί ένας σύνδεσμος για μια διαδραστική προσομοίωση αυτού του κυκλώματος:

Ας ελπίσουμε ότι η διαδραστική προσομοίωση θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε πώς λειτουργεί αυτό το κύκλωμα.

*Ακολουθεί ένας σύνδεσμος με οδηγίες σχετικά με τον τρόπο χρήσης ενός breadboard σε περίπτωση που δεν είστε εξοικειωμένοι με αυτό.

Βήμα 2: (Προαιρετικό) Χρησιμοποιήστε μια γεννήτρια λειτουργιών και ένα παλμογράφο για έλεγχο

Πριν συνδέσετε τον μετασχηματιστή, μπορείτε να δοκιμάσετε τον ανορθωτή γεφυρών πλήρους κύματος συνδέοντάς τον με μια γεννήτρια συναρτήσεων και να δείτε την κυματομορφή της τάσης φορτίου χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο.

1. Σύνδεση παλμογράφου: Ο αισθητήρας πρέπει να συνδεθεί στο δεξί πόδι της αντίστασης και να γειωθεί μέσω της σύνδεσης του αισθητήρα γείωσης με το αριστερό πόδι του αντιστάτη, όπως φαίνεται στην εικόνα.

2. Η εικόνα που παρείχα (P1) που δείχνει τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να συνδέσετε τη συσκευή έχει την πλάκα ψωμιού γυρισμένη κατά 90 μοίρες δεξιόστροφα. Βεβαιωθείτε ότι όλα είναι σωστά συνδεδεμένα πριν ενεργοποιήσετε τη γεννήτρια λειτουργιών.

3. Προσαρμόστε τη γεννήτρια συναρτήσεών σας έτσι ώστε να δημιουργεί μια ημιτονοειδή κυματομορφή με τάση ρίζας-μέσου τετραγώνου 6V (μπορείτε να τη δοκιμάσετε με πολύμετρο, εάν υπάρχει).

Βεβαιωθείτε ότι το θετικό καλώδιο μπαίνει στην κόκκινη ράγα ισχύος της σανίδας (όπου υπάρχει κόκκινη γραμμή) και ότι το καλώδιο γείωσης (αρνητικό) μπαίνει στην μπλε ράγα ισχύος (όπου υπάρχει μπλε γραμμή).

Εάν η κυματομορφή που παρατηρείτε είναι πανομοιότυπη με αυτήν που παρείχα (P2), προχωρήστε στο επόμενο βήμα.

Συμβουλές αντιμετώπισης προβλημάτων:

1. Εάν η κυματομορφή στο παλμογράφο δεν φαίνεται να είναι η ίδια με τη δική μου, προσπαθήστε να κλιμακώσετε τους κάθετους και οριζόντιους άξονές του.
2. Βεβαιωθείτε ότι κανένα από τα καλώδια δεν αγγίζει το ένα το άλλο όταν κάνετε τις μετρήσεις.
3. Εάν δεν υπάρχουν ενδείξεις τάσης, προσπαθήστε να επανασυνδέσετε μεταξύ των εξαρτημάτων και του πίνακα ψωμιού, καθώς μπορεί να έχετε ένα κύκλωμα που δεν λειτουργεί
4. Σύνδεσμος με οδηγό για τον τρόπο χρήσης παλμογράφου:
5. Σύνδεσμος προς έναν οδηγό σχετικά με τη χρήση μιας γεννήτριας λειτουργιών:

Βήμα 3: Συνδέστε το Breadboard στο Transformer

Συνδέστε τον μετασχηματιστή και τον παλμογράφο με οδηγίες στην προηγούμενη ενότητα, ενώ αναφέρετε εικόνες που παρέχονται σε αυτήν την ενότητα. Παρατηρήστε ότι κατά τη σύνδεση της σανίδας στο μετασχηματιστή, οι θετικές/αρνητικές πλευρές δεν έχουν σημασία, καθώς το ρεύμα εναλλάσσεται. Ο τρόπος που συνδέετε το ψωμί στο παλμογράφο παραμένει ο ίδιος.

Βήμα 4: Αποτελέσματα από το παλμογράφο

Η τάση στην αντίσταση (τάση φορτίου) πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5V και 6V, με περίοδο 8,33 ms.

Γιατί η περίοδος είναι 8,33 ms;

Η συχνότητα της κυματομορφής πρέπει να είναι διπλάσια από τη συχνότητα από την τροφοδοσία, η οποία έχει συχνότητα 60 Hz. Ο λόγος είναι ότι ο ανορθωτής γέφυρας πλήρους κύματος χωρίς τον πυκνωτή παίρνει βασικά την απόλυτη τιμή της αρχικής ημιτονοειδούς κυματομορφής, οπότε η κυματομορφή επαναλαμβάνεται κάθε μισή περίοδο. Έτσι η συχνότητα διπλασιάζεται και η περίοδος μειώνεται στο μισό. 1/(2*60) = 0,00833s = 8,33ms.

Βήμα 5: Επεξήγηση κυκλώματος

Σε αυτό το κύκλωμα, μια τάση εναλλασσόμενου ρεύματος 120 Vpeak-to-peak μετατρέπεται σε 6 V με έναν μετασχηματιστή. Έτσι, τώρα έχουμε αποτελεσματικά ένα τροφοδοτικό 6V AC. Οι 4 δίοδοι είναι διατεταγμένες με τέτοιο τρόπο ώστε ακόμη και όταν το ρεύμα εισόδου κινείται τόσο προς τα εμπρός όσο και προς τα πίσω, το ρεύμα εξόδου από την ομάδα διόδων ταξιδεύει μόνο προς μία κατεύθυνση, αλλά η τάση δεν είναι σταθερή επειδή η τάση εισόδου είναι ημιτονοειδής (αυτό σημαίνει ότι ταλαντεύεται σαν ημιτονοειδές ή συνημίτονο κύμα). Η τάση εξόδου σε σχέση με το χρόνο όταν δεν είναι συνδεδεμένος πυκνωτής μοιάζει με P2 (ο άξονας t δεν είναι κλιμακωτός).

Οι δίοδοι μπορούν να το κάνουν αυτό επειδή επιτρέπουν στο ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση (στις περισσότερες περιπτώσεις).

Ο πυκνωτής χρησιμεύει για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και την απελευθέρωσή της όταν το ρεύμα είναι χαμηλό από την πλευρά του φορτίου. Αυτή η ιδιότητα του πυκνωτή είναι κατάλληλη για εξομάλυνση της τάσης εξόδου.

Μπορείτε να ρίξετε μια ματιά στη διαδραστική προσομοίωση για μια πιο οπτική αναπαράσταση του τρόπου ροής του ρεύματος: