Како се исправља АЦ

Као што знате, електране производе наизменичну струју. АЦ се лако претвара помоћу трансформатора, преноси се жицама са минималним губицима, многи електрични мотори раде на наизменичну струју, на крају, све индустријске и домаће мреже данас раде наизменичну струју.

Међутим, за неке примене наизменична струја је у основи неприкладна. Батерије се морају напунити истосмјерном струјом, постројења за електролизу напајају се директном струјом, ЛЕД-ови захтијевају истосмјерну струју, а још је пуно више тога без директне струје, а да не спомињемо уређаје који се првобитно користе батерије. На овај или онај начин, понекад је потребно извући једносмерну струју из наизменичне струје претварањем у њу, да би се решио овај проблем, прибегавају исправљању наизменичне струје.

За исправљање наизменичне струје диодни исправљачи. Најједноставнији круг исправљача који садржи само један полуводичка диоданазива се полу-таласни исправљач. Наизменична струја овде пролази кроз примарно навијање трансформатора, чија је секундарна намотаја спојена на аноду диоде једним од његових терминала и са оптерећењем кругом са другим, који, заузврат, повезан са катодом диоде, затвара секундарни круг трансформатора.

Размотрите шта се дешава у првом тренутку када се на аноду диоде примењује позитивни напон у односу на њену катоду, који делује током првог полувремена наизменичне струје.

У овом тренутку, електрони се крећу од катоде до аноде диоде, жицом секундарног намотаја трансформатора, кроз индуктор, а затим кроз оптерећење - тако се круг затвара. Када започне супротан полу-циклус, електрони не могу продријети од аноде до катоде, тако да у овом полу-периоду нема струје у кругу. С почетком следећег полукруга процес се понавља.

Дакле, пошто струја у кругу тече само током једног од полу-периода, ова врста исправљања назива се полу-таласно исправљање. А због чињенице да током негативних полу-периода струја не уђе у круг оптерећења, његов облик испада да пулсира, јер делује у једном смеру, мада се мења и по јачини.

У овом кругу користи се филтер за изравнавање који се састоји од пригушнице (индуктора) и кондензатора како би се смањило пузање и оптерећење учинило готово савршено константним. Филтрирани круг практично не дозвољава филтрирању да пређе у оптерећење, већ само константну компоненту.

Завојница има индуктивни отпор, који зависи од фреквенције струје, а што је већа фреквенција, то је већи индуктивни отпор завојнице, тако да завојница одолева наизменичној компоненти пулсирајуће струје. Завојница лако пролази константну компоненту.

Кондензатор, међутим, пролази променљиву компоненту, али не пролази константу, а што је већа фреквенција струје, јачи кондензатор пролази кроз њу. Опћенито, већи је капацитет кондензатора и већа је индуктивност намота индуктора, мање је непотребна промјена компоненте једносмерне струје која тече посебно кроз оптерећење.

Дакле, када у кругу дјелује позитивна половина струје, први кондензатор се набија на амплитуду наизменичног напона секундарног намота (минус пад напона преко диоде). Када дјелује негативни пол-талас, електрична енергија не улази у кондензатор, а он, испуштајући се у оптерећење, одржава у њему константну струју.

Да нема индуктора, будући да би напон у кондензатору опадао током овог процеса, струја при оптерећењу би некако имала јаке мрешкање. Да бисте смањили пукотину, у круг се додаје пригушница (завојница), чак и са додатним кондензатором који се налази иза њега. Други кондензатор преузима струју која тече кроз индуктор, која већ не садржи таласа.

Да бисте још боље изгладили пукотину, користите полу таласни исправљач. Полвучни исправљач може се имплементирати на један од два начина. Може се извести преко моста (састоји се од четири диоде) или укључује само две диоде, али тада би секундарно навијање трансформатора требало да има двоструко већи број завоја и излаз у средини између половина намотаја.

Полвучни исправљач ради на следећи начин. Током једног од полу-периода (на пример, позитивна), струја се усмерава од аноде према катоди горње диоде према кругу диоде, а доња диода у том тренутку не пролази струју, закључава се (једина диода се понаша у истом полу-таласном исправљачу током негативне полу-таласне струје )

Струја се затвара кроз филтер, оптерећење, а затим кроз средњи излаз до намота трансформатора. Када се догоди други полукруг, поларитет струје је такав да доња диода у кругу пролази струју кроз филтер и кроз оптерећење, а горња диода је закључана. Затим се процеси понављају.

Будући да се струја доводи до оптерећења током сваког од два периода, то исправљање назива се полу-таласно исправљање, а исправљач назива полу-таласни исправљач. Излазна пулсација је удовица мања од фреквенције полу таласа, јер је фреквенција исправљених импулса двоструко већа, индуктивност индуктора двоструко већа, а кондензатори немају времена да се значајно испразне.

Детаљније су овде разматране типичне шеме различитих исправљача: Шеме једнофазних исправљача