Að skilja brúarafréttar: meginreglur, flokkanir og hagnýt forrit
2024-07-09 10424

Brúarafritari breytir skiptisstraumi (AC) í beinan straum (DC) í gegnum brú uppbyggingu sem samanstendur af fjórum díóða.Óeðlileg leiðni díóða er notuð til að bæta úr jákvæðu og neikvæðu helmingi hringrás AC í DC í sömu átt.Hönnun brúarafréttarins bætir ekki aðeins leiðréttingarvirkni heldur veitir einnig stöðuga DC framleiðsluspennu.Þessi grein mun fjalla í smáatriðum um vinnureglu, flokkun og hlutverk brúarafréttarins í hagnýtum forritum.

Vörulisti

Hvað er afriðari?

Afleiðari er rafeindatæki sem notað er til að umbreyta skiptisstraumi (AC) í beina straum (DC).Það er almennt notað í raforkukerfum og greinir útvarpsmerki.Afleiðingar auðvelda umbreytinguna frá AC í DC með því að nýta sér einátta leiðni díóða, sem gerir straumnum kleift að renna aðeins í eina átt.Hægt er að búa til úr ýmsum efnum, þar á meðal tómarúmslöngum, íkveikjurörum, silicon hálfleiðara díóða og kvikasilfurbogum.Tæki sem framkvæma gagnstæða aðgerð (umbreyta DC í AC) eru kölluð inverters.

Í biðstöðu (órjúfanlegt aflgjafa) þarf aðeins að hlaða rafhlöðuna, þannig að kerfið felur í sér hleðslutæki en veitir ekki afli til álagsins.Aftur á móti hleður tvöföld umbreyting ekki aðeins rafhlöðuna, heldur veitir einnig afl til invertersins, svo það er kallað afriðari/hleðslutæki.

Aðalhlutverk afriðara er að umbreyta AC í DC.Það gerir þetta í gegnum tvo meginferla, umbreytir AC í DC, síar það síðan til að veita stöðugan DC framleiðsla fyrir álag eða inverter og veita hleðsluspennu fyrir rafhlöðuna og virkar einnig sem hleðslutæki.

Notkun stjórnlauss afriðara felur í sér að fara helming AC hringrásarinnar í gegnum álagið og framleiða pulsating DC framleiðsla.Í stjórnaðri afriðara er straumstreymi stjórnað með því að stjórna leiðslu smári eða annars stjórnunarbúnaðar, sem leiðir til stjórnaðs DC framleiðsla.

Flokkun afritara

Réttur eru flokkaður eftir mismunandi stöðlum.Eftirfarandi eru algengar flokkunaraðferðir:

Flokkun með leiðréttingaraðferð

Hálfbylgjuafritari virkar aðeins í helmingi AC hringrásarinnar (jákvæður helmingsferill eða neikvæður hálfhringur).Það er áfram óvirkt í hinni hálfhringnum.Þess vegna samanstendur framleiðsla spenna af aðeins helmingi AC bylgjulögunarinnar.

Fullbylgjuafritari leiðar bæði í jákvæðu og neikvæðu hálfhringnum AC hringrásarinnar.Þetta þýðir að framleiðsla spenna er jákvæð í báðum hálfhringjum hringrásarinnar.

Flokkun eftir afriðara

Díóða afriðlar nota díóða sem aðal leiðréttingarþáttinn.Þetta er venjulega notað í litlum krafti og miðlungs krafti.Díóða gerir aðeins kleift að streyma í eina átt og tryggja umbreytingu frá AC í DC.

SCR er hálfleiðari tæki sem hægt er að stjórna nákvæmlega til að kveikja og slökkva.Það er hentugur fyrir hágæða leiðréttingarrásir sem krefjast nákvæmrar stjórnunar á leiðréttingarferlinu.SCR er fyrsti kosturinn í forritum sem krefjast mikillar skilvirkni og mikillar reglugerðar.

Þessar flokkanir hjálpa okkur að skilja sérstakar aðgerðir og forrit mismunandi gerða afritara í ýmsum rafeindakerfum.

Mynd 1: Brúarafritari

Hvernig virkar brúarafritari?

Algengt er að brúafrekur er notaður til að umbreyta skiptisstraumi (AC) í beina straum (DC) og er afréttarrás sem notar einátta leiðni díóða.Það notar fjóra díóða sem raðað er í brúarstillingu til að bæta úr jákvæðum og neikvæðum hálfhringjum AC-aflsins í stöðuga DC framleiðsla.

Hluti af brúarafrétti

Íhlutir brúarafréttarins eru fjórir díóða (D1, D2, D3, D4);AC aflgjafa (inntak);hleðsluviðnám (RL);og síuþétti (valfrjálst, notaður til að slétta framleiðsluspennuna).

Vinnandi meginregla

Notkun brúafreks felur í sér tvo meginferla: jákvæða leiðréttingu á hálfum hringrás og neikvæðri leiðréttingu á hálfhringnum.

Mynd 2: Bride Rectifier bylgjulögun-Jákvæð hálfhringrás og neikvæð hálfhringrás

Jákvæð leiðrétting á hálfhringnum

Spennu pólun meðan á jákvæðu hálfhringnum AC inntakinu stendur, er efri endinn á inntakinu jákvæður og neðri endinn er neikvæður.Leiðnibrautin er sú að díóða D1 og D2 eru framsækin og framkvæma straum.Straumurinn rennur frá jákvæðu flugstöð AC uppsprettunnar, í gegnum D1, yfir álagsþol RL og aftur að neikvæðu flugstöð AC uppsprettunnar í gegnum D2.Stríkið er að díóða D3 og D4 eru öfug hlutdræg og eru áfram.Meðan á þessari lotu stóð rennur straumurinn í gegnum RL frá vinstri til hægri.

Neikvæð leiðrétting á hálfum hringnum

Spennu pólunin er sú að á neikvæðu helmingi hringrásinni er pólun AC inntaksins snúið við, sem gerir efri endann neikvætt og neðri endinn jákvæður.Leiðnibrautin er sú að Díóða D3 og D4 eru framsækin og framkvæma straum.Straumurinn rennur frá neikvæðu flugstöð AC uppsprettunnar, í gegnum D3, yfir álagsþol RL og aftur til jákvæðrar flugstöðvar AC uppsprettunnar í gegnum D4.Stríkið er að díóða D1 og D2 eru öfug hlutdræg og eru áfram.Þrátt fyrir viðsnúning skautunnar rennur straumurinn í gegnum RL enn í sömu átt (frá vinstri til hægri).

Sía

Eftir leiðréttingu er framleiðsla spenna enn pulsating DC.Til að slétta þessa spennu og draga úr gára er síuþétti bætt við.Síuþéttinn er tengdur samhliða álagsþolinu (RL).Þessi uppsetning sléttir pulsating DC, dregur úr spennu gára og veitir stöðugri afköst.

Brúarafritunarrás

Brúafrekurinn bætir díóða hálfbylgjuleiðréttingu.Meginhlutverk þess er að umbreyta skiptisstraumi (AC) í beina straum (DC).Það gerir þetta með því að nota fjóra díóða í sérstöku fyrirkomulagi til að bæta úr jákvæðu og neikvæðu hálfhringnum AC inntaksins í einátta DC framleiðsla.

Mynd 3: Bridge Affara hringrás

Brúarafritari umbreytir AC í DC með því að nota einátta leiðni díóða.Þó að AC spennan og straumurinn skiptir reglulega til skiptis, rennur DC framleiðsla brúarafréttarins alltaf í eina átt.Brúarafréttar eru skilvirkari en eins fasa hálfbylgju og fullbylgjuafréttar vegna þess að þeir nota bæði hálfa hringi AC hringrásarinnar samtímis.Þetta gerir ráð fyrir sléttari, stöðugri DC framleiðsla.Stöðugt DC aflgjafa er krafist í forritum eins og aflgjafa, rafhlöðuhleðslutæki og ýmis rafeindatæki.Brúarafrétti ásamt síun getur veitt stöðugan DC afl sem þarf fyrir þessi forrit.

Aðgerðir brúarafréttar

AC til DC umbreyting

Aðalhlutverk brúarafréttarins er að umbreyta AC inntak í DC framleiðsla.AC spennu og straumstreymi til skiptis, meðan DC spenna og straumur rennsli í stöðugri átt.Díóða í brúarafréttanum leyfa straumnum að renna í aðeins eina átt og tryggja þannig þessa umbreytingu.

Bætt skilvirkni

Brúarafritari notar bæði jákvæða og neikvæða hálfhring AC aflsins.Þessi tvöfalda nýting bætir skilvirkni miðað við einn fasa afriðara.Það hefur í för með sér sléttari DC framleiðsla með minna gára.

Stöðugur DC kraftur

Stöðugur DC afl er hentugur fyrir rafeindatæki, aflgjafa og rafhlöðuhleðslutæki.Brúarafritari ásamt síunarþéttum getur veitt þetta stöðugt aflgjafa.

Helst er hægt að gefa upp framleiðsluspennu (meðalgildi) brúarafréttara sem

V_out = (2v_m)/π- (4v_f)/π

Þar sem V_MIS Hámarksspenna inntaks AC aflsins, og V_F er framspennufall hvers díóða.

Dæmi

Segjum sem svo að við séum með AC aflgjafa með inntaksspennu 220V (virkt gildi, RMS) og notum brúafréttara til leiðréttingar.Fram spennufall díóða er 0,7V.

Inntaksskilyrði ：

Inntaksspenna 220V AC (RMS)

Hámarksspenna V_m = 220 × √2 ≈311v

Díóða fram spennufall V_F = 0,7V

Reiknaðu framleiðsla ：

Meðalframleiðsluspenna V_avg = (2 × 311)/π- (4 × 0,7)/π ≈198v

Á þennan hátt breytir brúafrekari AC spennu í DC spennu nálægt 198V.Þrátt fyrir að enn séu nokkrar sveiflur er hægt að slétta framleiðsluna frekar með því að nota viðeigandi síunartæki til að veita stöðugt DC aflgjafa.Eftir að sía hringrásin hefur tengt er meðalútgangsspenna um það bil 1,2 sinnum RMS gildi inntaks AC, en opið hringrásarspenna er um það bil 1,414 sinnum RMS gildi.Þessi útreikningur hjálpar til við að ákvarða nauðsynlega hluti til að ná stöðugum og sléttum DC framleiðsla frá AC inntaki.

Hvernig virka þéttar sem síur?

Síun fjarlægir óæskilegar merkisbylgjur.Í hápassasíun fara hærri tíðni merki auðveldlega í gegnum hringrásina í framleiðsluna en lægri tíðni merki eru lokuð.AC hringrásir innihalda spennu eða straummerki um ýmsar tíðnir, sem ekki eru allar nauðsynlegar.Óæskileg merki geta valdið truflunum sem raskar rekstri hringrásarinnar.Til að sía þessi merki eru ýmsar síunarrásir notaðar þar sem þéttar gegna lykilhlutverki.Þrátt fyrir að leiðrétt merki séu ekki AC merki er hugmyndin svipuð.Þétti samanstendur af tveimur leiðara aðskilin með einangrunarefni.Í síunarrásum geyma þéttar orku til að draga úr AC gára og bæta DC framleiðsla.

Mynd 4: Há framhjá síu hringrás skýringarmynd

Hvernig þéttar síumerki

Þéttar geta geymt og sleppt hleðslu.Þegar spenna eykst hleðst þéttarinn;Þegar spenna minnkar losnar þéttinn.Þessi einkennandi smoothes spennusveiflur.Í rafrúmslofti, svo sem brúarafrétti, er framleiðsla DC spenna ekki slétt, heldur púlsandi.Að tengja síuþétti við framleiðsluna getur sléttar þessar pulsations.

Mynd 5: Bridge Rectifier - Full Wave díóða mát

• Jákvæð hálf hringrás: Meðan á jákvæðu helmingsferlinu stendur eykst spenna og veldur því að þéttarinn hleðst.Geymd raforku nær hámarksgildi sínu við spennutoppinn.

• Neikvæð hálf hringrás: Meðan á neikvæðu helmingsferlinu stóð minnkar spenna og þétti losnar í gegnum álagið.Þessi losun veitir straumi álagsins og kemur í veg fyrir að framleiðsla spennu lækki skarpt og slétti bylgjulögunina.

Hleðslu- og losunarvirkni þéttisins sléttir leiðréttan framleiðsla spennu að stöðugu DC stigi og dregur úr spennu sveiflum og gára.

Velja réttan þétti

Stærð síuþéttisins hefur bein áhrif á síunaráhrifin.Almennt séð, því stærra sem gildið er, því betra er síunaráhrifin, vegna þess að stór þétti getur geymt meiri hleðslu og veitt stöðugri spennu.Samt sem áður getur rafrýmdagildið ekki verið of stórt, annars mun það leiða til lengri upphafstíma hringrásar, aukningu á þétti rúmmálsins og aukningu á kostnaði.

Reynsluformúlan til að velja síuþétta

C = i/(F × ΔV)

Þar sem C er rafrýmdargildið (Farad, F)

Ég er álagsstraumurinn (amper, a)

f er krafttíðni (Hertz, Hz)

ΔV er leyfilegur framleiðsla spennu gára (Volt, V)

Hlutverk síuþétta

Þegar leiðrétt spenna eykst hleður síuþéttinn og veldur því að spennan hækkar smám saman.Þegar leiðrétt spenna minnkar losar síuþéttinn, veitir stöðugan straum og sléttir framleiðsluspennuna.Hleðslu- og losunarvirkni síuþéttisins sléttir leiðrétta pulsating spennu, dregur úr spennu gára og sveiflum.Þéttar eru árangursríkir til að sía vegna þess að þeir leyfa AC merkjum að fara í gegnum meðan þeir hindra DC merki.AC merki með hærri tíðni fara auðveldara í gegnum þétta, með minni mótstöðu, sem leiðir til lægri spennu yfir þéttinum.Aftur á móti standa AC merki með lægri tíðni frammi fyrir hærri viðnám, sem leiðir til hærri spennu yfir þéttinum.Fyrir DC virkar þéttarinn sem opinn hringrás, straumurinn er núll og inntaksspennan er jöfn þétti spennunnar.

Síun mismunandi tíðni í rafrásarrásum

Til að skilja hvernig síuþéttar höndla mismunandi tíðnir skulum við stuttlega ræða Fourier Series stækkun.Fourier röð brotnar niður reglubundin merki sem ekki eru sinusoidal í summan af sinusoidal merkjum um mismunandi tíðni.Til dæmis er hægt að sundra flókinni reglubundinni bylgju í margar sinusoidal öldur mismunandi tíðna.

Mynd 6: Pulsating bylgja

Í rauðkerfisrás er framleiðsla pulsating bylgja, sem hægt er að sundra í sinusoidal hluti af mismunandi tíðnum með Fourier seríunni.Hátíðni íhlutir fara beint í gegnum þéttann en lág tíðni íhlutir ná framleiðslunni.

Mynd 7: Þétti síu hringrás skýringarmynd

Því stærri sem þéttinn er, því sléttari framleiðsla bylgjulögunarinnar.Stærri þéttar geyma meiri hleðslu og veita stöðugri spennu.

Mynd 8: Þéttar síunarskýringarmynd

Í pulsating spennubylgju, þegar spennan lækkar undir þétti spennunnar, losnar þéttinn að álaginu og kemur í veg fyrir að framleiðsla spennunnar lækkar í núll.Þessi stöðuga hleðsla og losun sléttir framleiðsla spennu.

Hápassar og lágpassasíurásir

Í hápassasíu eru þéttar og viðnám tengdir í röð.Hátíðni merki eru með lágmarks spennufalli þegar farið er í gegnum þéttann, sem leiðir til stærri straums og hærri framleiðsla spennu yfir viðnám.Lítil tíðni merki standa frammi fyrir stærri spennu yfir þéttinum, sem leiðir til lágmarks framleiðsluspennu.Í lágpassasíu hindrar þétti hátíðni merki og leyfir aðeins lágar tíðnir að líða.Hátíðni merki hafa mikla viðnám og lágmarks framleiðsla spennu, en lág tíðni merki hafa litla viðnám og hærri framleiðsluspennu.

Mynd 9: Há og lág framhjá síu hringrás

Tegundir brúarafréttar

Brúarafréttar eru flokkaðar út frá smíði þeirra og notkun.Hér eru nokkrar algengar gerðir:

Einsfasa brúarafritari

Einfasa brúafrekari er einfaldasta formið og er oft notað í litlum aflgjafabúnaði.Það hefur fjóra díóða sem umbreyta einum fasa AC í pulsating DC.Meðan á jákvæðu helmingsferli AC leiðast, eru díóða D1 og D2 en D3 og D4 eru slökkt.Meðan á neikvæðu hálfu hringrásinni stóð, eru D3 og D4 háttsemi og D1 og D2 slökkt.Þetta gerir bæði jákvæðu og neikvæðu helmingi hringrás AC kleift að leiðrétta í jákvæða DC.

Mynd 10: Fullt bylgjustýrt rafriðurbylgjuformi skýringarmynd

Þriggja fasa brúarafritari

Þriggja fasa brúafrýtur eru notaðir í æðri orkuvinnslu, svo sem iðnaðarbúnaði og stórum raforkukerfum.Þeir innihalda sex díóða sem umbreyta þriggja fasa AC í sléttari DC.Meðan á hverri lotu þriggja fasa AC stunda ýmsar samsetningar díóða, leiðrétta jákvæða og neikvæða helminginn í DC.Þessi aðferð veitir sléttari DC framleiðsla sem hentar fyrir miklar aflþörf.

Mynd 11: Þriggja fasa brú að fullu stjórnað afritunarrás

Stýrður brúarafritari

Stýrða brúarafritari notar kísilstýrða afriðara (SCR) í stað hefðbundins díóða til að stjórna framleiðsluspennunni.Með því að stjórna leiðsluhorni SCR er hægt að breyta meðaltali DC framleiðsla.Að stilla SCR skothornið stjórnar leiðslutíma sínum í hverri lotu og breytir þar með meðalútgangi DC spennu.Þessi gerð er oft notuð í stillanlegum aflgjafa og DC mótorstýringarkerfi.

Hátíðni brúafrektor

Hátíðni brúafrekarar eru notaðir í hátíðni raforkukerfum og nota venjulega hratt bata díóða til að mæta þörfum þess að skipta um aflgjafa (SMP).Hröð bata díóða hefur stuttan öfugan bata tíma og getur brugðist hratt við hátíðni rofaaðgerðum og þar með bætt leiðréttingu og dregið úr tapi og hávaða.

Monolithic Bridge Rectifier

Monolithic Bridge Rectifiers samþætta fjóra afréttaradíóða í einn flís eða einingu, einfalda hönnun hringrásar og eru aðallega notaðir í litlum rafeindatækjum og rafmagns millistykki.Svipað og venjulegur brúarafritari, þá býður monolithic útgáfan aukna áreiðanleika og auðveldari uppsetningu þar sem hún er samþætt í einn pakka.

Að fullu stjórnað brúarafrétti

Að fullu stjórnað brúafrekari notar thyristor endurritara (SCR) í stað venjulegs díóða.Hver afritaraþáttur er stjórnanlegur, sem gerir kleift að ná nákvæmri stjórnun á framleiðsluspennu og straumi.Með því að breyta leiðsluhorni SCR er hægt að stjórna framleiðsla afritunarinnar nákvæmlega.Þessi afriðari er tilvalið fyrir forrit sem krefjast fínspennustýringar, svo sem DC mótor drif og stillanlegar aflgjafa.Hæfni til að breyta skothríð SCR gerir kleift að ná nákvæmri stjórnun framleiðslunnar.

Hálf stjórnað brúarafrétti

Hálfstýrð brúafrýtur sameinar thyristor (SCR) með venjulegu díóða.Venjulega, í eins fasa forritum, eru tveir af andstæðu afriðaraþáttunum SCR, en hinir tveir eru díóða.Þessi uppsetning veitir að hluta reglugerðargetu.Þó að aðeins sumir af þáttunum séu stjórnanlegir veita þeir takmarkaða reglugerð með lægri kostnaði.Hálfstýrðir afriðlar eru hentugur fyrir kerfi sem krefjast stjórnunar að hluta og eru ekki kostnaðarsöm, svo sem litlir mótor drif og kostnaðarviðkvæmir stillanlegir aflgjafar.

Óstjórnað brúarafrétti

Óstjórnandi brúafrekari notar aðeins venjulegar díóða og allir leiðréttingarþættir eru stjórnlausir.Það er einfaldasta og oftast notaða brúafritari.Þessi afriðari skortir reglugerðargetu, getur ekki aðlagað framleiðsluspennuna eða strauminn og framkvæmir aðeins grunnleiðréttingu.Það er hentugur fyrir ýmis rafeindatæki sem krefjast stöðugs DC aflgjafa, svo sem rafmagns millistykki og rafhlöðuhleðslutæki.

Forrit brúarafrétta

Útvega skautaða og stöðuga DC spennu í suðu

Í suðubúnaði geta brúarafréttar veitt stöðugt DC spennu.Þessi stöðugleiki gerir kleift að fá hágæða suðu vegna þess að aflgjafinn hefur bein áhrif á suðuferlið.Afleiðari umbreytir AC krafti í DC afl, dregur úr núverandi sveiflum og tryggir stöðugan suðubog, sem bætir styrk og gæði soðna samskeytisins.Þessi stöðugleiki lágmarkar suðugalla og bætir heildar nákvæmni, sérstaklega við boga suðu.

Mynd 12: Brúafréttar notaðir í suðuvél

Önnur lykilhlutverk brúarafréttarans er að veita skautaða DC spennu.Þetta er sérstaklega mikilvægt í faglegri suðuaðgerðum, svo sem ál eða ryðfríu stáli suðu, þar sem myndun oxíðlaga getur haft áhrif á suðugæði.Polarized spenna dregur úr oxun, tryggir hreinni suðuyfirborð og sterkari samskeyti.Með því að sameina brúafrekara getur suðubúnaður veitt stöðugri og vandaðri straum, sem eykur allt suðuferlið.

Til að slétta enn frekar DC framleiðsluna og draga úr spennusveiflum eru brúafréttar oft notaðir í tengslum við síuþéttar og spennueftirlit.Síanþéttinn útrýmir gára og gerir framleiðsla spennu sléttari, en spennueftirlitið tryggir að framleiðsla spenna sé stöðug og verndar suðu gæði gegn spennu v ariat jónum.Þessi samsetning bætir stöðugleika suðu aflgjafa og nær líf búnaðarins.

Innra aflgjafa

Nútíma rafeindatæki, þ.mt heimilistæki, iðnaðareftirlitstæki og samskiptabúnaður, þurfa stöðugt DC aflgjafa til að starfa á réttan hátt.Brúarafréttar umbreyta AC afl frá ristinni í DC afl sem krafist er af þessum tækjum og flestir rafrænir íhlutir og hringrásir treysta á DC afl.

Í brúafrekara mynda fjórir díóða brú hringrás til að umbreyta AC afl í pulsating DC afl.Síðan sléttir síuþétti framleiðsluna, dregur úr spennu sveiflum og framleiðir stöðugri DC aflgjafa.Fyrir tæki sem krefjast nákvæms afls tryggir spennueftirlit (svo sem línuleg eða skiptisstýringaraðili) stöðuga og nákvæma framleiðsluspennu.Þessi uppsetning bætir áreiðanleika og líftíma búnaðarins með því að koma í veg fyrir skemmdir af völdum spennusveiflna.

Í heimilistækjum eru brúafréttir notaðir í innri orkueiningum tækjanna eins og sjónvörp, hljóðkerfi og tölvum.Til dæmis, í aflgjafa sjónvarps, breytir brúafrekari AC kraft í DC Power, sem síðan er síað og stöðugt áður en þeim er dreift í sjónvarpsrásina.Þetta tryggir að spenna er stöðug þrátt fyrir sveiflur í ytri aflgjafa og viðheldur þar með mynd og hljóðgæðum.

Iðnaðarstjórnunarbúnaður hefur hærri kröfur um stöðugleika aflgjafa vegna flókins rekstrarumhverfis.Brúarafréttar í þessum tækjum veita stöðugan DC afl og bæta öryggi og áreiðanleika kerfisins í gegnum verndarrásir eins og yfirspennu og yfirstraumvernd.Til dæmis, í forritanlegum rökfræðilegum stjórnendum (PLCs), geta brúarafréttar starfað stöðugt við mismunandi aðstæður.

Í samskiptabúnaði eins og leiðum og rofa geta brúarafréttar veitt mikla stöðugleika, lágan hávaða afl.Þetta tryggir áreiðanlega merkjasendingu og slétta notkun búnaðar.Með því að umbreyta AC í DC og nota skilvirka síun og spennu reglugerð, styðja brúarafréttar áreiðanlegar afköst samskiptabúnaðar í flóknu netumhverfi.

Inni í rafhlöðuhleðslutæki

Brúarafritari breytir AC afl í stöðugan DC afl sem þarf til að hlaða rafhlöðu í rafhlöðuhleðslutæki.Með hækkun færanlegra tækja og rafknúinna ökutækja hafa áreiðanlegir rafhlöðuhleðslutæki orðið nauðsynleg.Afleiðingin tryggir að hleðslutækið veitir stöðugan straum og spennu sem uppfyllir sérstakar þarfir ýmissa rafhlöðutegunda.Þessi stöðugi aflgjafi gerir kleift að hleðsla og lengd endingu rafhlöðunnar.

Brúafrekari samanstendur venjulega af fjórum díóða sem mynda brú hringrás.Það breytir jákvæðu og neikvæðu helmingnum AC afl í pulsating DC afl.Þrátt fyrir að þessi pulsating DC kraftur uppfylli grunnkröfur, sveiflast það samt.Þess vegna innihalda rafhlöðuhleðslutæki venjulega síuþéttar til að slétta spennuna og tryggja stöðugri framleiðsla.

Mismunandi rafhlöður þurfa sérstaka hleðsluspennu og strauma.Brúarafréttar eru sameinuð öðrum hringrásareiningum til að mæta þessum þörfum.Til dæmis þurfa litíum rafhlöður nákvæma spennu og straumstýringu til að koma í veg fyrir ofhleðslu og ofdreifingu.Afleiðari samþættir stöðugan straum- og stöðugan hleðslustillingu og vinnur með hleðslustýringarrásinni til að veita nákvæma spennu og straum til að hámarka hleðsluferlið.

Til viðbótar við umbreytingu á orku geta brúarafréttar einnig verndað rafhlöðuhleðslutæki.Rafmagnsspennan getur orðið fyrir augnabliki yfirspennu eða bylgja, sem getur skemmt rafhlöðuna og hleðslutækið.Réttari myndar áhrifaríkan verndarbúnað ásamt verndarþáttum eins og varistorum og öryggi.Þegar inntaksspennan fer yfir öruggt stig sker verndarrásin fljótt af aflgjafanum eða flytur umfram straum til að vernda rafhlöðuna og hleðslutækið.

Brúarafréttar eru ekki aðeins notaðar í hleðslutæki fyrir lítil tæki heldur einnig í hleðslukerfi með háum krafti.Þessi kerfi geta sinnt meiri krafti og straumi og afriðlarnir tryggja örugga og skilvirka hleðslu með áreiðanlegum afköstum þeirra.Skilvirk leiðréttingar- og spennueftirlitstækni gerir kleift að hlaða hraðhleðslu og lengja endingu rafhlöðu rafknúinna ökutækja.

Inni í vindmyllunni

Í vindmyllunni breytir brúafrekari AC afl sem myndast af vindinum í DC afl.Þessi DC kraftur er grundvöllur síðari umbreytingar og geymslu.Vindmyllur framleiða rafmagn með mismunandi vindhraða og framleiða óstöðugan AC afl.Afleiðarinn breytir í raun þessum sveiflukennda AC krafti í stöðugri DC afl sem auðvelt er að geyma eða breyta í AC afl sem er samhæfur við ristina.

Mynd 13: Brúarafréttar sem notaðar eru í vindmyllum

Vindmylla rafalar mynda venjulega þriggja fasa AC afl, sem síðan er breytt í DC afl með brúafrekara.Þessi umbreyting stöðugar kraftinn og dregur úr áhrifum spennusveiflna.Hægt er að nota leiðréttan DC afl beint í geymslukerfi rafhlöðunnar eða umbreytt í AC afl með inverter til að hámarka nýtingu vindorkuframleiðslu.

Inni í vindmyllunni mynda brúarafréttarinn, síu hringrás og verndarrás yfirgripsmikla orkubreytingar- og stjórnunarkerfi.Sía hringrásin sléttir leiðréttan DC afl, dregur úr spennusveiflum og gára og nær stöðugum framleiðsla.Verndunarrásin kemur í veg fyrir spennu og yfirstraumskemmdir og tryggir öryggi og áreiðanleika kerfisins.

Vegna erfiðra umhverfisaðstæðna, svo sem aflands eða fjöllasvæða, þurfa vindorkuframleiðslukerfi mikla áreiðanleika og endingu.Brúarafréttar verða að standast slíkar aðstæður til að tryggja langtíma notkun.Hágæða efni og háþróaður framleiðsluferli bæta endingu og stöðugleika afriðunareininga, bæta skilvirkni kerfisins, draga úr viðhaldskostnaði og lengja þjónustulífi búnaðar.

Notkun brúarafrétta í vindmyllum gerir kleift að umbreyta og stjórna valdi.Þessir afriðarar bæta skilvirkni orkubreytinga og orku gæði, stuðla að þróun endurnýjanlegrar orku og draga úr ósjálfstæði af jarðefnaeldsneyti.Þar sem hreinir orkugjafar eins og vindorku verða órjúfanlegur hluti af Global Energy Mix, gegna brúarafréttar lykilhlutverk í þessari umbreytingu.

Að greina amplitude mótaðs merkis

Í rafrænu samskiptakerfum er nauðsynlegt að greina amplitude mótuð merkis.Þetta ferli er sérstaklega mikilvægt í samskiptum útvarpsbylgjna og hljóðmerkjavinnslu.Brúarafréttar umbreyta AC merkjum í DC merki, sem gerir amplitude uppgötvun auðveldari og nákvæmari.Með því að umbreyta flóknum AC merkjum í mælanlegar DC spennu gera afriðar kleift að greina nákvæma amplitude.

Samanstendur af fjórum díóða í brú hringrás, býr brúafritari bæði jákvæða og neikvæða hálfan hringrás AC og framleiðir sléttari og stöðugri DC framleiðsla.Lagfærða DC spenna er í réttu hlutfalli við amplitude upprunalega merkisins, sem gerir kleift að ná nákvæmri mælingu á amplitude mótuð merkis.

Brúarafréttar eru nauðsynlegir í uppgötvunarrásum í amplitude innan RF móttakara og sendara.Þessar hringrásir fylgjast með merkisstyrk í rauntíma, sem gerir kleift að stilla nauðsynlegar leiðréttingar fyrir stöðugar og hágæða merkjasendingar.Þau eru einnig algeng í hljóðtækjum, svo sem magnara og hljóðstyrksrásum, þar sem að greina amplitude hljóðmerki gerir kleift að stilla kraftmikla rúmmál fyrir bætta hlustunarupplifun.

Til að bæta nákvæmni uppgötvunar amplitude eru brúarafréttar oft paraðir við síun og magnunarrásir.Sía hringrásin sléttir leiðréttu DC merkið með því að fjarlægja gára, en magnara hringrásin eykur merki amplitude og bætir þannig greiningarnæmi og nákvæmni.Þessi samsetning virkar með margvíslegum mótunarmerkjum og tíðnum, sem veitir áreiðanlegan tæknilega aðstoð við mörg forrit.

Til viðbótar við samskipti og hljóðbúnað eru brúarafréttar einnig notaðir í ratsjárkerfum til að greina amplitude echo merkisins, sem hjálpar til við að ákvarða fjarlægð og stærð marksins.Í lækningatækjum hjálpa þeir við að greina amplitude hjartalínurit (ECG) merki, sem veita dýrmæt gögn til að greina sjúkdóma.

Umbreyta háu AC í litla DC spennu

Brúarafréttar eru mikið notaðir í rafeindatækni til að umbreyta háum AC spennu í litla DC spennu fyrir forrit eins og rafmagns millistykki, iðnaðarbúnað og ýmis rafeindatæki.Réttur tryggir áreiðanlega notkun tækja sem krefjast lágspennu DC afls með því að umbreyta háspennu AC á skilvirkan hátt frá aðal aflgjafa.

Brúarafritari virkar með því að nota fjóra díóða til að mynda brú hringrás til að bæta úr tveimur hálfhringjum inntaks AC aflsins og breyta því í pulsating DC afl.Þrátt fyrir að þessi pulsating DC afl innihaldi nokkra gára, þá framleiðir síðari síun og spennustýring stöðugan lágspennu DC afl.Síunarþéttar slétta út spennusveiflur en spennueftirlitsstofnanir tryggja að framleiðsla spenna sé nákvæm og tryggi stöðuga afköst tækisins.

Brúarafréttar framkvæma ekki aðeins spennubreytingu heldur einnig vernda hringrásir.Til dæmis, í iðnaðarbúnaði, getur háspennu AC lent í yfirspennu þegar það er breytt í lágspennu DC.Að sameina afriðara með yfirspennu verndarrásum og öryggi tryggir öryggi búnaðar.Ef inntaksspennan fer yfir öruggt stig sker verndarrásin fljótt af aflinu eða takmarkar strauminn til að koma í veg fyrir skemmdir.

Í rafmagns millistykki eru brúarafréttar nauðsynlegir þættir.Til dæmis nota farsímahleðslutæki brúarafréttar til að umbreyta 220V AC í DC, sem síðan er síað og stigið niður til að framleiða stöðugt 5V eða 9V DC til hleðslu.Þetta ferli tryggir örugga, skilvirka hleðslu og lengir endingu rafhlöðunnar.

Iðnaðarbúnaður krefst oft lágspennu DC aflgjafa til innra hringrásar og stjórnunarkerfa.Brúarafréttar umbreyta háspennu iðnaðar AC í viðeigandi lágspennu DC til að tryggja eðlilega notkun búnaðar eins og CNC vélar og vélknúin stjórnkerfi.Hitadreifing og skilvirkni eru áskoranir við að umbreyta háspennu AC í lágspennu DC.Vegna þess að leiðrétting býr til hita eru brúafréttar oft búnir hitavaskum eða úr hávirkni hálfleiðara til að bæta afköst og endingu.

Bridge Rectifier vs. hálfbylgjuafritari

Brúafrekarar og hálfbylgjuafréttar eru algengar afréttargerðir, en þær eru mjög frábrugðnar smíði, afköstum og forritum.Að skilja þennan mun getur hjálpað þér að velja viðeigandi leiðréttingarlausn fyrir margvísleg forrit.

Brúarafrétti

Brúarafritari er skilvirkari vegna þess að það breytir krafti yfir alla AC hringrásina.Það notar fjóra díóða sem raðað er í brúarstillingu, sem gerir það kleift að takast á við bæði jákvæða og neikvæða hálfhringinn á AC inntakinu.Vegna þess að öll inntaksspennan er notuð er framleiðsla spenna hærri.Þegar þú tengir brúafrekara geturðu strax tekið eftir skilvirkni þess.Framleiðsluspennan er sléttari og hærri en hálfbylgjuafrektor.Þessi skilvirkni er ástæðan fyrir því að brúafrekarar eru notaðir í afkastamiklum aflgjafa, svo sem rafmagns millistykki, suðubúnaði og iðnaðarstýringarkerfi.Hinn stöðugur DC framleiðsla gerir það tilvalið fyrir forrit sem krefjast stöðugs afls.

Hálfbylgjuafritari

Hálfbylgjuafrétti er einfaldari og þarf aðeins einn díóða til grunnleiðréttingar.Það leiðir aðeins á jákvæðum hálfhringrás AC inntaksins, sem gerir straum kleift aðeins á þessu tímabili.Neikvæðu hálfhringrásin er lokuð, sem leiðir til pulsating DC framleiðsla sem inniheldur aðeins jákvæða hálfhringstrauminn.Þegar þú notar hálfbylgjuafréttara muntu taka eftir einfaldleika þess.Það er auðvelt að setja upp, en framleiðslan er minna skilvirk, með lægri spennu og meiri gára.Þetta gerir það hentugt fyrir lágmarkstæki sem þurfa ekki gæði með miklum krafti, svo sem einföldum hleðslutækjum og lágmark-krafti vinnslurásum.

Samanburður og notkun

Skilvirkni og stöðugleiki: Brúarafréttar bjóða upp á meiri skilvirkni og stöðugleika.Þeir nota alla AC hringrásina, sem leiðir til sléttari DC framleiðsla með lágmarks gára.Þegar það er parað við síunarrás er gára í framleiðsluspennunni enn frekar minnkuð, sem veitir stöðugan og sléttan DC spennu.Þetta gerir þau hentug fyrir forrit sem krefjast mikils aflgæða.

Flækjustig og kostnaður: Brúarafréttar eru flóknari í smíðum og þurfa fjóra díóða.Hins vegar hafa framfarir í rafeindatækni dregið úr kostnaði og stærð þessara íhluta, sem gerir brúarafréttar aðgengilegri.

Einfaldleiki og hagkvæmni: Hálfbylgjur eru einfaldar í smíði og litlum kostnaði, sem gerir þá hagstæðan fyrir forrit þar sem mikil aflgæði eru ekki mikilvæg.Þau eru tilvalin fyrir litlar, lágmarksaflrásir, svo sem í færanlegum tækjum eða lágmarkskostnaðar rafeindatækni.Þrátt fyrir að þeir hafi minni skilvirkni og stærri spennusveiflur, gerir einfaldleiki þeirra þá að hagkvæmu vali fyrir suma notkun.

Velja rétta afriðara

Að velja á milli brúafreks og hálfbylgjuafréttara fer eftir sérstökum kröfum umsóknarinnar.Fyrir mikla skilvirkni og stöðugan framleiðsla er brúafrekari besti kosturinn.Til að fá einfaldleika og litlum tilkostnaði, sérstaklega í litlum krafti, getur hálfbylgjuafritari verið heppilegra.

Samanburður á brúarafréttum og AC rofa

Bridge Rectifiers og AC rofar gegna mismunandi hlutverkum í rafeindatækni.Bridge Rectifiers umbreyta skiptisstraumi (AC) í beina straum (DC), en AC rofar stjórna yfirstigi AC hringrásar.Að skilja virkni þeirra og forrit hjálpar til við að hanna og nota rafeindatæki á áhrifaríkan hátt.

Brúarafrétti

Brúafritari breytir jákvæðu og neikvæðu helmingi hringrás AC í DC.Þetta er náð með því að nota fjóra díóða sem framkvæma til skiptis og tryggja að AC straumurinn rennur í eina átt, sem leiðir til pulsating DC framleiðsla.Þegar þú notar brúarafréttar muntu taka eftir því hversu duglegur þeir umbreyta AC í DC yfir alla hringrásina.Framleiðsluspennan er hærri og sléttari, sérstaklega þegar þau eru sameinuð síuþéttum og spennueftirlitsstofnunum, sem geta dregið úr sveiflum og veitt stöðugt DC.Þessi einkenni gera brúarafréttar tilvalnar fyrir rafmagns millistykki, suðubúnað og iðnaðarstýringarkerfi, þar sem krafist er stöðugs og áreiðanlegs aflgjafa.

AC rofar

AC rofar nota rafræna rofaþætti eins og thyristors, tvíátta thyristors eða solid-state lið til að stjórna leiðni og aftengingu AC hringrásar.Með AC rofa muntu komast að því að þeir bregðast fljótt við, hafa langan þjónustulíf og eru mjög áreiðanlegir.Þeir geta starfað á háum tíðnum, sem gerir þær hentugar fyrir forrit sem krefjast tíðar skiptingar, svo sem heimilistæki, ljósakerfi og sjálfvirkni stjórntækja í iðnaði.Þeir stjórna á áhrifaríkan hátt afldreifingu og tryggja að kerfi starfi á öruggan og skilvirkan hátt.

Samsett forrit

Í sumum kerfum eru brúarafréttar og AC rofar notaðir saman til flókinnar orkustjórnunar og stjórnunar.Til dæmis, í órjúfanlegu aflgjafa (UPS) kerfi, breytir brúafrekari inntak AC afl í DC afl til geymslu rafhlöðunnar og notkun inverter.AC rofinn stjórnar aflrofanum og tryggir stöðugan kraft við aðalaflsbilun með því að skipta fljótt yfir í öryggisafrit.Þessi samsetning nýtir styrk beggja íhluta til að veita stöðuga og áreiðanlega orkulausn.

Hönnunarsjónarmið

Að hanna og velja brúafrétt og AC rofi felur í sér mismunandi þætti.Hugleiddu inntaksspennu og núverandi forskriftir, leiðréttingarvirkni, hitauppstreymi og líkamleg stærð.Fyrir AC rofa skaltu fylgjast með spennu og núverandi einkunnir, rofahraða, harðgerð og rafsegulþéttni.Verkfræðingar verða að velja rétta íhluti út frá sérstökum kröfum um forrit til að ná fram sem bestum árangri og áreiðanleika.

Niðurstaða

Réttur hafa mikla þýðingu í rafrænu og raforkukerfum.Hvort sem það er hálfbylgjuafrétti, fullbylgjuafritari eða brúafrekari, þá gegna þeir allir lykilhlutverki í mismunandi atburðarásum.Brúarafréttar eru mikið notaðir í afkastamiklum aflgjafa, suðubúnaði og iðnaðarstjórnunarkerfi vegna mikillar skilvirkni og stöðugleika.Hálfbylgjuafréttar eru hentugir fyrir rafeindabúnað með lágum krafti vegna einfaldrar uppbyggingar og litlum tilkostnaði.Við hönnun og val á afriðara þurfa verkfræðingar að íhuga ítarlega þætti eins og innspennu, núverandi forskriftir, leiðréttingarvirkni og hitastjórnun í samræmi við sérstakar kröfur um forrit til að tryggja hámarksárangur og áreiðanleika.Þróun og beiting endurrekenda bætir ekki aðeins skilvirkni og stöðugleika rafeindabúnaðar heldur stuðlar einnig að tæknilegum framförum og iðnaðaruppfærslu.

Algengar spurningar [FAQ]

1. Hverjir eru kostir brúarafritara?

Mikil skilvirkni: Brúarafréttar umbreyta báðum helmingum AC hringrásarinnar í DC, sem gerir þá skilvirkari en hálfbylgjuafréttar, sem nota aðeins helming af AC hringrásinni.Þetta þýðir að minni orka er til spillis og meiri kraftur er afhentur álaginu.

Hærri framleiðsla spenna: Vegna þess að brúafrekarar nota fulla AC bylgjulögun er DC framleiðsla spenna sem myndast hærri miðað við hálfbylgjuafréttar.Þetta leiðir til öflugri aflgjafa.

Minni gára: Full bylgjuleiðréttingarferlið framleiðir sléttari DC framleiðsla með minni gára (sveiflum) samanborið við hálfbylgjuleiðréttingu.Þessi sléttari framleiðsla skiptir sköpum fyrir viðkvæm rafeindatæki.

Áreiðanlegt og endingargott: Notkun fjögurra díóða í brúarstillingu veitir betri áreiðanleika og endingu.Jafnvel ef einn díóða mistakast getur hringrásin samt virkað, þó með minni skilvirkni.

Engin þörf fyrir miðju spenni: Ólíkt fullbylgjuafritum sem krefjast miðju spenni, þurfa brúarafréttar ekki á þessu að halda, sem gerir hönnunina einfaldari og oft ódýrari.

2. Af hverju eru fjórir díóða notaðir í brúarafréttum?

Full bylgjuleiðrétting: Aðalástæðan fyrir því að nota fjóra díóða er að ná fullri bylgjuleiðréttingu.Þetta þýðir að bæði jákvæðir og neikvæðir helmingar AC hringrásarinnar eru notaðir, sem eykur skilvirkni og framleiðsluspennu afriðara.

Stefnustjórnun: Díóða er raðað í brúarstillingu sem stýrir straumi straumsins.Meðan á jákvæðum hálfhringrás AC inntaksins stendur, stunda tveir díóða og leyfa straumnum að fara í gegnum álagið í eina átt.Meðan á neikvæðum hálfhringrás stendur, framkvæma hinir tveir díóða, en þeir beina straumnum samt í gegnum álagið í sömu átt.Þetta tryggir stöðuga DC framleiðsla.

Spennanotkun: Með því að nota fjóra díóða getur brúafrekinn notað alla AC spennuna og hámarkað skilvirkni aflsins.Hvert díóða par leiðir til skiptis og tryggir að álagið sér alltaf einátta straum.

3. Hverjir eru ókostir brúarafrétta?

Spennufall: Hver díóða í brúarafréttanum kynnir lítinn spennufall (venjulega 0,7V fyrir kísildíóða).Með fjórum díóða hefur þetta í för með sér heildarspennufall um það bil 1,4V og dregur úr framleiðsluspennunni lítillega.

Flækjustig: Bridge Afleiðara hringrásin er flóknari en einfaldur hálfbylgjuafritari vegna þess að það þarfnast fjögurra díóða í stað eins.Þetta getur aukið margbreytileika hringrásarhönnunar og samsetningar.

Afltap: Spennufallið yfir díóða þýðir einnig að rafmagnstap, sem getur verið marktækt í miklum straumum.Þetta dregur úr heildarvirkni aflgjafa.

Hitamyndun: Raftapið í díóða leiðir til hitamyndunar, sem getur þurft frekari kælingarráðstafanir eins og hitavask til að koma í veg fyrir ofhitnun, sérstaklega í miklum krafti.

4. Hvað gerist ef þú setur DC í brúarafréttara?

Engin leiðrétting: Brúafrétti er hannaður til að umbreyta AC í DC með því að leyfa straumnum að fara í gegnum díóða í eina átt.Ef þú beitir DC á inntakið munu díóða ekki skipta eða bæta úr straumnum þar sem DC er þegar einátta.

Spenna dropi: DC mun fara í gegnum tvo díóða í einu (einn í hvorum fótlegg brúarinnar), sem veldur spennufalli um það bil 1,4V (0,7V á díóða).Þetta þýðir að framleiðsla DC spenna verður aðeins lægri en inntak DC spennunnar.

Hitamyndun: Straumurinn sem liggur í gegnum díóða mun mynda hita vegna afldreifingarinnar (p = i²r).Þessi hiti getur orðið verulegur ef inntakstraumurinn er mikill, hugsanlega skemma díóða eða krefjast hitaleiðni.

Hugsanlegt ofhleðsla: Ef beitt DC spenna er verulega hærri en hlutfallsspenna díóða getur það valdið sundurliðun díóða, sem leiðir til bilunar í hringrás.Fylgja verður á réttum spennueinkunn til að forðast skemmdir.