Full Wave-Bridge Rectifier (JL): 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Introduktion

Den här svårhanterliga sidan guidar dig igenom alla steg som krävs för att bygga en helvågsbrygglikriktare. Det är användbart för att konvertera växelström till likström.

Delar (med inköpslänkar)

(Bilder på delarna ingår i motsvarande ordning)

Fyra dioder:

En 1kΩ motstånd:

En kondensator på 470μF:

Ett brödbräda:

Ett trådkit:

En transformator:

Typen av transformator som tillhandahålls ovan har ett varvförhållande på 115: 6,3, vilket är något från 115: 6 -transformatorn jag använde. Denna omfattning av skillnaden i utspänningen kommer dock inte att orsaka någon större förändring i resultaten och kommer inte att blåsa dioderna eller motståndet. Också, i stort sett alla större typer av dioder borde vara kompatibla med detta projekt, men se till att du kontrollerar att den repetitiva toppspetsen är högre än transformatorns utgång.

*För människor som bor i länder som använder 220V AC

Utgångsspänningen från transformatorn kommer att fördubblas, men det skulle inte blåsa komponenterna om du får rätt typer. Annars kan du fördubbla motståndet på motståndet eller använda en transformator som har ett varvförhållande nära 220: 6.

Steg 1: Krets

Du kan använda schemat i bilderna (P1) som en guide för att bygga kretsen. Eller så kan du bygga kretsen med bilderna på kretsen jag byggde på en brödbräda (P2 och P3). Se till att kondensatorn är orienterad så att dess långa ben (positiva ben) är anslutet till det övre hålet (hål G4 på min brödbräda). Motståndets orientering spelar ingen roll. En bild som indikerar strömflödet i en diod tillhandahålls. Kolla in det på bilderna (P4). Helvågsbrygglikriktaren fungerar inte om inte dioderna är i rätt riktning. I min layout är de alla orienterade åt höger, så att du snabbt kan kontrollera om varje diod är i rätt riktning.

Här är en länk till en interaktiv simulering av denna krets:

Förhoppningsvis hjälper den interaktiva simuleringen din förståelse av hur denna krets fungerar.

*Här är en länk till instruktioner om hur du använder en brödbräda om du inte känner till den.

Steg 2: (Valfritt) Kontrollera med en funktionsgenerator och ett oscilloskop

Innan du ansluter transformatorn kan du testa din helvågsbrygglikriktare genom att ansluta den till en funktionsgenerator och titta på lastspänningens vågform med ett oscilloskop.

1. Ansluta oscilloskopet: Sonden bör anslutas till motståndets högra ben och jordas genom att ansluta dess jordprob till motståndets vänstra ben precis som på bilden.

2. Bilden jag gav (P1) som visar hur du ska ansluta apparaten har brödbrädan vriden 90 grader medurs. Se till att allt är korrekt anslutet innan du sätter på funktionsgeneratorn.

3. Justera din funktionsgenerator så att den skapar en sinusformad vågform med en rot-medelkvadratspänning på 6V (du kan testa detta med en multimeter om tillämpligt).

Se till att den positiva ledningen går in i den röda kraftskenan på brödbrädet (där det finns en röd linje) och att jordledningen (negativ) går in i den blå kraftskenan (där det finns en blå linje).

Om vågformen du observerar är identisk med den jag gav (P2), gå vidare till nästa steg.

Felsökningstips:

1. Om vågformen på oscilloskopet inte verkar vara densamma som min, försök att skala dess vertikala och horisontella axlar.
2. Se till att ingen av trådarna vidrör varandra när du gör mätningarna.
3. Om det inte finns några spänningsmätningar, försök att återansluta mellan komponenterna och brödbrädan eftersom det kan vara så att du har en krets som inte fungerar
4. Länk till en guide om hur du använder ett oscilloskop:
5. Länk till en guide om hur du använder en funktionsgenerator:

Steg 3: Anslut brödbrädan till transformatorn

Anslut transformatorn och oscilloskopet med instruktioner i föregående avsnitt medan du hänvisar till bilderna i detta avsnitt. Observera att när du ansluter brödbrädan till transformatorn spelar de positiva/negativa sidorna ingen roll eftersom strömmen växlar. Hur du ansluter brödbrädan till oscilloskopet förblir detsamma.

Steg 4: Resultat från oscilloskopet

Spänningen över motståndet (lastspänning) bör variera mellan 5V och 6V, med en period på 8,33 ms.

Varför är perioden 8,33 ms?

Vågformens frekvens bör vara dubbelt frekvensen från strömförsörjningen, som har en frekvens på 60 Hz. Anledningen är att helvågsbrytaren utan kondensator i princip tar absolutvärdet för den ursprungliga sinusformade vågformen, så vågformen upprepar sig var halva perioden. Således fördubblas frekvensen och perioden halveras. 1/(2*60) = 0,00833s = 8,33 ms.

Steg 5: Kretsförklaring

I denna krets omvandlas en 120 V topp-till-topp växelspänning till 6 V med en transformator. Så nu har vi faktiskt en 6V växelström. De fyra dioderna är anordnade på ett sätt att även när ingångsströmmen rör sig i både riktning framåt och bakåt, går utströmmen från gruppen av dioder endast i en riktning, men spänningen är inte konstant eftersom ingångsspänningen är sinusformad (det betyder att den pendlar som en sinus- eller cosinusvåg). Utgångsspänningen med avseende på tiden när ingen kondensator är ansluten ser ut som P2 (t-axeln ska inte skala).

Dioderna kan göra detta eftersom de bara tillåter ström att flöda i en riktning (i de flesta fall).

Kondensatorn tjänar till att lagra elektrisk energi och släppa den när strömmen är låg på lastsidan. Denna egenskap hos kondensatorn är lämplig för utjämning av utspänningen.

Du kan ta en titt på den interaktiva simuleringen för en mer visuell representation av hur strömmen flyter: