Kā notiek AC labošana

Kā jūs zināt, spēkstacijas ražo maiņstrāvu. Maiņstrāva viegli pārveido izmantojot transformatorus, tas tiek pārraidīts caur vadiem ar minimāliem zaudējumiem, daudzi elektromotori strādā ar maiņstrāvu, galu galā visi rūpniecības un mājas tīkli mūsdienās darbojas ar maiņstrāvu.

Tomēr dažos gadījumos maiņstrāva principā nav piemērota. Baterijas jāuzlādē ar līdzstrāvu, elektrolīzes stacijas baro ar līdzstrāvu, gaismas diodēm nepieciešama līdzstrāva, un vēl ir daudz darāmā bez līdzstrāvas, nemaz nerunājot par sākotnēji izmantotajiem sīkrīkiem baterijas. Vienā vai otrā veidā, dažreiz ir nepieciešams iegūt maiņstrāvu no līdzstrāvas, pārveidojot to, lai atrisinātu šo problēmu, viņi ķērās pie maiņstrāvas izlīdzināšanas.

Maiņstrāvas izmantošanas korekcijai diožu taisngrieži. Vienkāršākā taisngrieža shēma, kurā ir tikai viena pusvadītāju diodesauc par pusviļņu taisngriezi. Maiņstrāva šeit iet caur transformatora primāro tinumu, kura sekundārais tinums ir savienots ar diodes anodu ar vienu no tā spailēm un ar slodzes ķēdi ar otru, kas, savukārt, pieslēdzoties diodes katodam, aizver transformatora sekundāro ķēdi.

Apsveriet, kas notiek pirmajā laika brīdī, kad diodes anodam tiek piemērots pozitīvs spriegums attiecībā pret tā katodu, darbojoties maiņstrāvas pirmajā pusē.

Šajā brīdī elektroni pārvietojas no katoda uz diodes anodu, izmantojot transformatora sekundārā tinuma vadu, caur induktoru un pēc tam caur slodzi - šādi ķēde tiek aizvērta. Sākoties pretējam pusciklam, elektroni nevar iekļūt no anoda uz katodu, tāpēc šajā pusperiodā ķēdē nav strāvas. Sākoties nākamajam pusperiodam, process atkārtojas.

Tā kā strāva ķēdē plūst tikai vienā no pusperiodiem, šāda veida korekciju sauc par pusviļņa korekciju. Un sakarā ar to, ka negatīvu pusperiodu laikā strāva nenokļūst slodzes ķēdē, tās forma izrādās pulsējoša, jo tā darbojas vienā virzienā, kaut arī mainās pēc lieluma.

Šajā shēmā tiek izmantots izlīdzināšanas filtrs, kas sastāv no aizrīties (induktora) un kondensatoriem, lai samazinātu slodzes līmeni un padarītu strāvu gandrīz pilnīgi nemainīgu. Filtra shēma praktiski neļauj filtra komponentam iekļūt kravā, tas iziet tikai nemainīgu komponentu.

Spolei ir induktīvā pretestība, kas ir atkarīga no strāvas frekvences, un jo augstāka ir frekvence, jo lielāka ir spoles induktīvā pretestība, tāpēc spole pretojas pulsējošās strāvas mainīgajai sastāvdaļai. Spole viegli iziet pastāvīgo komponentu.

Kondensators tomēr iziet mainīgo komponentu, bet neiztur konstanti, un jo augstāka ir strāvas frekvence, jo spēcīgāk kondensators to nodod. Kopumā, jo lielāka ir kondensatora ietilpība un jo augstāka ir induktora spoles induktivitāte, jo mazāk ir nevajadzīgas komponentu izmaiņas tiešajā strāvā, kas plūst īpaši caur slodzi.

Tātad, kad ķēdē darbojas pozitīvs strāvas pusviļnis, pirmais kondensators tiek uzlādēts līdz sekundārā tinuma maiņstrāvas amplitūdai (mīnus sprieguma kritums visā diodē). Kad darbojas negatīvais pusviļnis, elektrība neievadās kondensatorā, un tā, izlādējoties slodzei, tajā uztur pastāvīgu strāvu.

Ja induktora nebūtu, tad, tā kā šī procesa laikā spriegums visā kondensatorā mazinātos, strāvai pie slodzes kaut kā būtu spēcīgas ripples. Lai samazinātu pulsāciju, ķēdei tiek pievienots aizrīties (spole) un pat ar papildu kondensatoru, kas atrodas aiz tā. Otrais kondensators pārņem strāvu, kas plūst caur induktoru, kurā jau gandrīz nav pulsācijas.

Lai vēl labāk izlīdzinātu pulsāciju, izmantojiet pusviļņu taisngriezi. Pusviļņu taisngriezi var īstenot vienā no diviem veidiem. To var izpildīt pāri tiltam (sastāv no četrām diodēm) vai ietver tikai divas diodes, bet tad transformatora sekundārajam tinumam jābūt divreiz lielākam apgriezienu skaitam un izejai pa vidu starp tinumu pusēm.

Pusviļņu taisngriezis darbojas šādi. Vienā no pusperiodiem (piemēram, pozitīvs) strāva tiek novirzīta no anoda uz augšējā katodu saskaņā ar diodes shēmu, un apakšējā diode tajā laikā neiztur strāvu, tā ir bloķēta (vienīgā pusviļņu taisngrieža diode izturējās tāpat negatīvās pusviļņu strāvas laikā). )

Strāva aizveras caur filtru, slodzi un pēc tam caur vidējo izeju līdz transformatora tinumam. Kad notiek otrais puscikls, strāvas polaritāte ir tāda, ka apakšējā diode saskaņā ar ķēdi caur strāvu iziet caur filtru un caur slodzi, un augšējā diode ir bloķēta. Tālāk procesi tiek atkārtoti.

Tā kā strāva tiek piegādāta slodzei katrā no diviem periodiem, šo taisngriešanu sauc par pusviļņu taisngriezi, bet taisngriezi - par pusviļņu taisngriezi. Izejas pulsācija ir atraitne mazāka nekā pusviļņu rektifikācijas gadījumā, jo rektificēto impulsu frekvence ir divreiz lielāka, induktora induktivitāte ir divreiz lielāka, un kondensatoriem nav laika būtiski izlādēties.

Sīkāk šeit apskatītas dažādu taisngriežu tipiskās shēmas: Vienfāzes taisngrupu shēmas