Историјски гледано, исплативије је и јефтиније добити електричну енергију у облику наизменичне струје коју генерирају произвођачи електрана. Таква репрезентација омогућила је ефикасно преношење на велике удаљености. На крају пријема, претворен је у једнофазни напон, погодан за потрошаче, и у том облику је ушао у далековод. Међутим, унутрашњи кругови већине модерних пријемника напајања захтевају константно напајање, чија се вредност бира из стандардне серије вредности од 5, 9, 12, 24, 36 или 48 В. Да би их добили, у круг електронских уређаја мора се увести посебан исправљач напона (на пример, 24 Волта).
Принцип рада исправљача
Да бисте јасно разумели принцип рада једносмерног исправљача, прво морате узети у обзир да се полуводички елементи (диоде) користе за исправљање наизменичног напона. Њихова одлика је могућност вођења струје само у једном правцу. Због овог својства наизменични напон који се примењује на њима на излазу имаће облик позитивних пулсација са одсеченим доњим половинама периода полу-осцилације. Уз позитивне полу-таласе, кроз диоду ће тећи струја, што је основа за формирање сталног напајања. Да бисте га набавили потребни су додатни електрични елементи.
Сваки тренутни исправљач садржи следеће главне чворове:
- Трансцендирајући трансформатор који претвара 220 волти у жељену вредност;
- сет диода (мост);
- кондензатор за изглађивање (филтрирање);
- стабилизатор направљен на основу елемената транзистора.
Постоји много опција за електронске исправљаче, који се разликују у броју и начину повезивања диода, као и њиховим радним параметрима. Посебно су занимљиви различити приступи укључивању диодних елемената у круг. Стабилизациона каскада исправљачког уређаја састављена је на транзисторским прекидачима, званим електронски релеји.
Врсте исправљача
Овисно о начину укључивања полуводичких диода, сви исправљачи измјеничне струје дијеле се на сљедеће врсте:
- полу-талас (полу-талас);
- дво-таласни талас (пуни талас са средином тачке или Миткевићевом шемом);
- Мост Гретз или исправљачи;
- исправљачи са удвостручењем радног напона и остали, рјеђи кругови.
Полвучно пребацивање је најједноставнија метода која се користи за исправљање наизменичне струје. Други назив је нулта исправљачка кола.
Коришћењем уређаја ове класе могуће је добити само пулсирајућу (искоришћену само половину) излазну струју. Шеме засноване на принципу пола таласа карактеришу ниска ефикасност конверзије и ретко се користе. Њихови полу-таласни колеге укључују две диоде и пружају полу-таласно исправљање оба пола. Они су ефикаснији и користе се у једноставним изворима напајања.
Једнофазни мостички исправљачи, такозвана Гретз-ова кола са 4 диоде, одликују се високом ефикасношћу, што се подразумева као ефикасност коришћења снаге примљене од трансформатора.
Напон на излазу полуводичких мостова исправљача је добра основа за накнадно изглађивање и стабилизацију - за добијање директне струје.
Они се широко користе у уређајима повећаног енергетског интензитета, попут генератора са излазним напонима од десетина до стотина волти. Њихове предности укључују:
- низак повратни напон (Волта фракције);
- мале димензије;
- висока ефикасност употребе трансформатора (у поређењу са Миткевићевом схемом).
Значајан недостатак мостовних кругова је двоструки пад напона преко диода, који их присиљава да одаберу излазне параметре трансформатора са маргином током развоја. Овај део корисне снаге се тада губи на спојевима четири диоде.
Врсте исправљача по функцији
Према својој намјени и функционалности, познати узорци исправљача су подељени на једнофазне и трофазне уређаје. Први се користе у електричним мрежама стамбених зграда и приватних кућа и намењени су за напајање кућанских апарата. Други су електронички модул од 3 јединице исте врсте, произведен по једној од следећих шема:
- једноциклични исправљачи;
- пусх-пулл системи;
- комбиновани модули: са два трофазна намотаја са паралелним и серијским спајањем диода.
Употреба једно-циклусних трансформационих шема је ограничена због ниске ефикасности исправљаног напона. Њихови пусх-пулл аналози се широко користе у истосмјерним моторима и осталим електричним машинама које садрже склопове четкица у свом дизајну. Поред класичних исправљача намењених за уградњу у моторе комутатора, постоје шеме које могу повећати излазни напон неколико пута. Посебан случај таквих решења је исправљач дуплирања напона.
Круг исправљача са удвостручењем напона разликује се само по детаљима од опција које су већ разматране. Такви уређаји се обично називају множитељи, који се лако састављају властитим рукама.
Основни односи приликом израчуна исправљача
Да бисте израчунали дво-таласни исправљач изабран као пример, морате да знате следеће почетне податке:
- улазни напон који дјелује у секундарном намоту трансформатора;
- струја у диодама која тече у кругу узимајући у обзир оптерећење;
- капацитивност електролитичког кондензатора, изабрана на основу датог коефицијента заглађивања пукотине;
- максимални напон на њему.
Важно је узети у обзир пад напона преко чврстих диода у отвореном стању.
Израчунати омјери за овај случај представљени су у сљедећем облику.
- Струја у намоту трансформатора једнака је величини с његовом максималном вриједношћу у оптерећењу (Иобм = Инагр).
- Напон у секундарном намоту у режиму мировања је У2≈ 0,75 Учитавање.
- Препоручују се исправљачке диоде са следећим параметрима: Уреб> 3.14Унаг и Имак> 1.57Инаг.
Исправљачи се широко користе у различитим областима електротехнике и електронике, укључујући савремене управљачке системе. Стога је тако важно схватити шта су исправљачи и какве се њихове сорте користе за изградњу најефикаснијих кругова.
