Qarqet më të zakonshme të korrigjimit AC në DC. Karakteristikat kryesore të ndreqësve

Përmbajtja:

Në shumëllojshmërinë moderne të pajisjeve elektrike, si për përdorim shtëpiak ashtu edhe për punë të tjera, shumica përmbajnë një ndreqës. Kjo është për shkak të ndërlikimit të tyre të vazhdueshëm në lidhje me rritjen e funksionalitetit. Dhe për multifunksionalitetin, nevojiten elektronikë që konsumojnë rrymë direkte. Ofrohet nga një burim energjie. Ai gjithmonë përmban një ndreqës. Më tej, ne do të flasim për këtë pajisje në më shumë detaje.

Cilët ishin ndreqësit e parë

Zhvillimi i furnizimit me energji elektrike filloi nga e para. Dhe kjo do të thotë se nuk kishte as njohuri dhe, për më tepër, pajisje për këtë. U desh gati një shekull që të dilnin ndreqësit modernë gjysmëpërçues. Ato janë pasojë e infrastrukturës historike të furnizimit me energji elektrike. Dhe, siç e dini, u zhvillua në bazë të tensionit të alternuar.

Furnizimi me energji elektrike me tension konstant është më efikas, pasi humbjet në linjat e energjisë për shkak të induktivitetit dhe kapacitetit të telave nuk ndikojnë. Por pothuajse kudo, energjia elektrike në rrjet korrespondon me tensionin alternativ. Kjo për shkak se furnizimi me energji elektrike është i pamundur pa ndryshuar vlerën e tensionit. Dhe kjo detyrë ende zgjidhet në mënyrë më efektive vetëm nga transformatori. Dallimi në vetitë e qarqeve elektrike me tension të alternuar dhe të drejtpërdrejtë u vu re menjëherë nga studiuesit.

Dhe meqenëse dredha-dredha dytësore e transformatorit është një burim efektiv i energjisë elektrike, ishte e nevojshme që disi të merrej një lloj tensioni konstant në bazë të tij. Në fazën e parë të zhvillimit të inxhinierisë elektrike, u shfaqën vetëm makina elektromagnetike. Ato janë përshtatur edhe për korrigjimin e tensionit. Është i njohur edhe fenomeni i elektrolizës. Përdorej gjithashtu për të bërë ndreqës elektrolitikë.

Korrigjimi i stresit mekanik

Përkufizimi i korrigjimit nënkupton marrjen e një rryme elektrike të njëanshme. Në këtë rast, vlera e tij do të varet nga forma e tensionit të alternuar në çdo gjysmë cikël. Por në këtë rast, fitohet një rrymë elektrike e njëanshme, si me gjysmë cikël pozitiv të tensionit, ashtu edhe me vlerën e tij negative. Në këtë rast, ngarkesa kur tensioni kalon zero duhet të shkëputet nga gjysmëvala e panevojshme e tensionit. Ndreqësit e parë e kryenin këtë detyrë me kontakte mekanike.

Ato ose drejtoheshin nga një motor sinkron ose lëvizeshin nga një solenoid me veprim mjaft të shpejtë. Në të dy qarqet, kontaktet e ndërrimit të tensionit lëvizin në sinkron me tensionin. Në një qark me një motor, ato rrotullohen, duke u mbyllur në kohën e duhur.

Njësia e krijuar për të korrigjuar tensionin gjatë rrotullimit është e ngjashme me kolektorin e një motori DC. Numri i lamelave - kontakteve përcaktohet nga numri i rrotullimeve të motorit sinkron. Kur sinusoidi i tensionit të korrigjuar kalon nga zero, të dy furçat kontaktojnë ose fillimin ose fundin e lamelës. Fillimi i lamelës përkon me pikën e shigjetës që tregon drejtimin e rrotullimit të motorit.

Koha e kontaktit të furçave me lamelën përkon me kohëzgjatjen e gjysmës së periudhës së tensionit të korrigjuar. Motori sinkron rrotullohet saktësisht dhe në shumëfish të frekuencës së tensionit të furnizimit, të cilin e korrigjon me kolektorin e lidhur me të. Por inercia e saj nuk do të lejojë korrigjimin e ndryshimit të papritur në frekuencën e tensionit të furnizimit. Prandaj, është efektiv vetëm si ndreqës i tensionit të rrjetit.

Ndreqësi në solenoid mbyll kontaktin ose për kohën kur bërthama tërhiqet, ose anasjelltas. Mund të funksionojë vetëm me një tension minimal të caktuar, i cili është i mjaftueshëm për të lëvizur kontaktet. Prandaj, pjesa e gjysmëvalës pranë kryqëzimit zero të tensionit nuk do të përpunohet siç duhet. Por nga ana tjetër, një ndreqës i tillë mund të bëhet mjaft i vogël. Prandaj, ajo ishte e përhapur në një kohë.

Është e qartë se pa komutim të qarkut elektrik, nuk mund të ketë korrigjim të tensionit. Dhe mundësitë e kontaktit mekanik janë të kufizuara nga fuqia e shkëndijës, e cila ndodh në momentin e prishjes në qarkun elektrik. Shkatërron gradualisht këtë kontakt, sa më shpejt, aq më e madhe është fuqia elektrike kur hapet.

Kjo pajisje funksionon pa ndërrim. Sidoqoftë, ai u shpik vetëm pas ardhjes së aluminit mjaft të pastër. Dihet se ky metal formon një shtresë të hollë oksidi të qëndrueshëm në sipërfaqen e tij. Oksidi i aluminit është pothuajse një izolant. Nëse zhytni një pllakë alumini në një zgjidhje të caktuar dhe aplikoni një potencial negativ në të, filmi do të shembet. Në këtë rast, rryma në tretësirë ​​duhet të vijë nga një pllakë hekuri e zhytur afër - anoda.

Filmi i oksidit të aluminit do të shpërndahet menjëherë në një zgjidhje, për shembull, fosfat natriumi. Prandaj, sipërfaqja e katodës do të jetë prej alumini të pastër. Dhe rryma do të rrjedhë e papenguar midis elektrodave të zhytura. Por sapo polariteti i elektrodave të ndryshojë, sipërfaqja e pllakës së aluminit do të oksidohet menjëherë. Një film me rezistencë të lartë nuk do të lejojë që rryma elektrike të kalojë.

Karakteristikat energjetike të një ndreqësi elektrolitik varen nga vëllimi i enës, si dhe nga madhësia dhe numri i pllakave. Pllaka e bërë nga alumini i pastër është efikase për një kohë të gjatë. Një ndreqës i tillë mund të dëmtohet vetëm nga shkatërrimi mekanik. Është "i siguruar" nga një rritje e rrymës nga vetitë e elektrolitit. Një tension që është shumë i lartë thjesht nuk do të korrigjohet. Por kur të kthehet në vlerën nominale, ky ndreqës do të vazhdojë të punojë. Ai thjesht nuk vret.

Opsionet e llambave

Pajisje të tilla korrigjuese mekanike dhe elektrolitike ekzistonin për disa dekada përpara ardhjes së tubave vakum. Por ato u kufizuan edhe nga humbjet e energjisë elektrike. Edhe pse nuk ka lidhje me ndërrimin. Fakti është se kërkohet një furnizim i para-krijuar i elektroneve që llamba të funksionojë.

Dhe ata nuk mësuan ta merrnin atë në llamba ndryshe përveçse duke ngrohur filamentin. Kështu doli që, pavarësisht shpejtësisë, një llambë diodë e zakonshme konsumonte shumë energji elektrike për të korrigjuar tensionin. Por me kalimin e kohës, u shpik një llambë e fuqishme merkuri - një ndreqës merkuri. Dallohej nga fakti se në të lindi një shkarkesë elektrike e kontrolluar në avujt e merkurit. Shkarkimi ekzistonte vetëm në një gjysmë valë të tensionit.

Kjo bëri të mundur sjelljen e fuqisë së ndreqësit në vlera të pranueshme për përdorim industrial. Dhe në bazë të ndreqësve të merkurit, u ndërtuan linjat e para të energjisë, që funksiononin me tension të vazhdueshëm. Dhe në të gjitha pajisjet e tjera elektrike u përdorën llamba-dioda elektronike. Në vitet '30 të shekullit të njëzetë, u shfaqën ndreqësit e parë gjysmëpërçues të bazuar në selen. Ata quheshin "ndreqës të selenit".

Megjithatë, performanca e këtyre ndreqësve la shumë për të dëshiruar. Prandaj, kërkimi për zgjidhje teknike më efektive vazhdoi dhe përfundoi me shfaqjen e një diode gjysmëpërçuese. Por përfitimet e tij janë gjithashtu relative. Temperatura e gjysmëpërçuesit nuk mund të kalojë 130-150 gradë Celsius. Për këtë arsye, të gjitha llojet e mëparshme të ndreqësve kanë hapësirën e tyre për kushte me temperatura dhe rrezatim të lartë. Në kushte të tjera të funksionimit, përdoren ndreqës të diodës.

Qarqet gjysmëpërçuese

Çdo ndreqës është një qark. Ai përfshin një mbështjellje dytësore të një transformatori, një element ndreqës, një filtër elektrik dhe një ngarkesë. Në këtë rast, është e mundur të merret shumëzimi i tensionit. Tensioni i korrigjuar është shuma e tensioneve AC dhe DC. Komponenti i ndryshueshëm është një komponent i padëshiruar që reduktohet në një mënyrë ose në një tjetër. Por meqenëse përdoren gjysmëvalë të tensionit alternativ, nuk mund të jetë ndryshe.

Ndikimi i komponentit të ndryshueshëm vlerësohet nga koeficienti i valëzimit.

Mund të reduktohet në dy mënyra:

• përmirësimi i efikasitetit të filtrit elektrik;
• përmirësimi i parametrave të tensionit të alternuar të korrigjuar.

Ndreqësi më i thjeshtë me gjysmëvalë. Ai ndërpret një nga gjysmë valët e tensionit të alternuar. Prandaj, koeficienti i valëzimit në një qark të tillë është më i madhi. Por nëse një tension trefazor korrigjohet me një diodë në secilën fazë, si dhe me të njëjtin filtër, faktori i valëzimit do të jetë tre herë më i ulët. Sidoqoftë, ndreqësit me valë të plotë kanë karakteristikat më të mira.

Ka dy mënyra për të përdorur të dyja gjysmë valët e një tensioni alternativ:

• sipas skemës së urës;

• sipas skemës me pikën e mesme të mbështjelljes (skema Mitkevich).

Le t'i krahasojmë të dy këto qarqe për të njëjtën vlerë të tensionit të korrigjuar. Qarku i urës përdor më pak kthesa të mbështjelljes dytësore të transformatorit, gjë që është një avantazh. Por në të njëjtën kohë, katër dioda nevojiten në një urë ndreqëse njëfazore. Në një qark të pikës së mesme, kërkohen dy herë më shumë kthesa dytësore me një pikë të mesme, gjë që është një disavantazh. Një tjetër disavantazh i këtij qarku është nevoja për simetri të pjesëve të mbështjelljes rreth mesit.

Asimetria do të jetë një burim shtesë i valëzimit. Por ky qark ka nevojë vetëm për dy dioda, që është një avantazh. Gjatë korrigjimit, ka tension në të gjithë diodën. Vlera e saj vështirë se ndryshon në varësi të fuqisë së rrymës që rrjedh nëpër këtë diodë. Prandaj, fuqia e shpërndarë në diodën gjysmëpërçuese rritet me rritjen e rrymës së korrigjuar. Kjo është shumë e dukshme në amperazh të lartë, dhe për këtë arsye diodat gjysmëpërçuese vendosen në ngrohëset ftohëse dhe, nëse është e nevojshme, shpërthehen.

Kur korrigjoni rrymën e lartë, dy diodat e qarkut të pikës së mesit do të jenë më ekonomike dhe më kompakte se katër diodat e urës ndreqës. Qarqet ndreqës në një kohë nuk u shfaqën nga askund. Ata u shpikën nga inxhinierët. Prandaj, qarqet ndreqës në literaturë quhen ndonjëherë në lidhje me emrat e zbuluesve të tyre. Rregullimi i urës quhet "ura e plotë e Gretz". Qarku i pikës së mesme është "ndreqësi Mitkevich".

Diodat gjysmëpërçuese, së bashku me kondensatorët, bëjnë të mundur krijimin e qarqeve në të cilat kondensatorët ngarkohen në gjysmë periudhe dhe shkarkohen në një ngarkesë në gjysmë periudhe. Në këtë rast, tensionet që grumbullohen në to përmblidhen. Në këtë mënyrë, ju mund të krijoni qarqe për të shumëzuar tensionin. Qarku ndreqës më i thjeshtë dhe më efikas, i cili do të dyfishojë tensionin, përmban dy dioda dhe dy kondensatorë. Quhet skema Latour-Delon. Analogu i tij është skema e Grenascher.

Duke krijuar numrin e kërkuar të qelizave që përmbajnë kondensatorë dhe diodë, mund të merrni çdo tension që është shumëfish i numrit të tyre. Diagrami që korrespondon me këtë zgjidhje është paraqitur më poshtë. Në të, secila prej qelizave përmban një kondensator dhe një diodë.

Artikulli diskutoi në detaje vetëm disa lloje të ndreqësve që kanë përdorimin më të përhapur.

Kur zgjidhni një ose një pajisje tjetër, është e nevojshme të udhëhiqeni nga parametrat e tensionit të ngarkesës. Vetëm në këtë mënyrë arrihet korrigjimi efektiv i tensionit.

Në rrjetin elektrik të ndriçimit, nga i cili furnizohen të gjitha pajisjet elektrike shtëpiake, si rregull, rrjedh rrymë alternative. Vendbanimet e vogla rurale, ku termocentralet japin rrymë të vazhdueshme, janë një përjashtim i rrallë.

Radiot, magnetofonët, luajtësit elektrikë dhe pajisje të tjera funksionojnë në tuba vakum ose pajisje gjysmëpërçuese, elektrodat e të cilave duhet të furnizohen me një tension DC. Bateritë mund të ngarkohen vetëm me rrymë direkte. Një numër i proceseve të prodhimit në fabrika, si p.sh. kromi, nuk mund të kryhen pa një furnizim të vazhdueshëm me tension.

Pse termocentralet tona ofrojnë rrymë alternative? Në fund të fundit, ngrohësit elektrikë dhe motorët elektrikë do të funksionojnë po aq mirë me rrymën direkte? Kjo kryesisht për faktin se rryma alternative mund të shndërrohet (shndërrohet) lehtësisht në tensione të ndryshme, gjë që nuk mund të bëhet me rrymë të vazhdueshme. Transmetimi i energjisë së rrymës alternative përmes një linje transmetimi të energjisë mund të kryhet me humbje dukshëm më të ulëta sesa me rrymë të vazhdueshme, për faktin se tensioni në linjë në këtë rast mund të jetë dhjetëra dhe qindra mijëra volt. Në pikën e konsumit, tensioni ulet në nënstacionet e transformatorëve dhe në apartamentet dhe fabrikat tona furnizohet tension i alternuar prej 127 ose 220 V.

Si e merrni tensionin konstant të nevojshëm për funksionimin normal të disa pajisjeve?

Një ndreqës përdoret për të kthyer tensionet alternative në tensione të drejtpërdrejta. Ju mund të kuptoni se si funksionon një ndreqës vetëm duke kuptuar qartë se çfarë është një rrymë alternative. Një rrymë alternative është një rrymë drejtimi dhe madhësia e së cilës ndryshojnë me kalimin e kohës.

Në rrjetin e ndriçimit, sipas standardit të miratuar në vendin tonë, drejtimi i rrymës ndryshon 50 herë në sekondë, ose siç thonë ata, frekuenca e rrymës industriale është 50 perioda (herz). Kjo do të thotë që në një periudhë kohore rryma në rrjet është e barabartë me 0, atëherë rryma fillon të rritet pa probleme, arrin vlerën maksimale (amplitudë), pas së cilës rryma në rrjet gradualisht zvogëlohet dhe bëhet e barabartë me zero. Pas kësaj, drejtimi i rrymës ndryshon përsëri dhe rryma rritet pa probleme përsëri në vlerën maksimale, dhe pastaj përsëri zvogëlohet në zero. Ky proces i ngjan një lëkundjeje, e cila, duke u lëkundur rreth një pozicioni ekuilibri (vlera aktuale zero), ngrihet në lartësinë maksimale (vlera maksimale aktuale), pastaj zbret, ngrihet përsëri, etj. Ky proces i ndryshimit të rrymës quhet periodik. Në rrjetin tonë elektrik një proces i tillë përsëritet pesëdhjetë herë në sekondë, pra rryma (tensioni) ka pesëdhjetë perioda në sekondë, duke ndryshuar vlerën e saj sipas një ligji sinusoidal.

Grafikisht, fotografia e ndryshimit të rrymës në rrjet është paraqitur në Fig. 1. Një grafik i tillë fitohet nëse vlerat e rrymës ose tensionit vizatohen në boshtin vertikal dhe intervalet kohore të numëruara nga një moment i caktuar i marrë si origjina vizatohen përgjatë boshtit horizontal.

Detyra e ndreqësit është të marrë tension të drejtpërdrejtë nga tensioni i alternuar; Tensioni DC mund të përshkruhet grafikisht siç tregohet në Fig. 2. Rryma e vazhdueshme nuk e ndryshon as drejtimin dhe as vlerën e saj.

Procesi i korrigjimit të rrymës alternative (tensionit) konsiston në faktin se në rrugën e rrymës në qarkun elektrik ndizet një element - një valvul që kalon rrymën vetëm në një drejtim (të një shenje). Një qark elektrik i rrymës alternative me një valvul është paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 3. Përçueshmëria e njëanshme e valvulës çon në faktin se vetëm në gjysmëperiudhat pozitive rryma kalon nëpër valvul, dhe në gjysmëperiudhat negative (të shënuara në Fig. 1 me shenjën "-") nuk ka rrymë. në qark. Grafikisht, rryma në një qark të tillë mund të përshkruhet siç tregohet në Fig. 4. Me një gjysmë valë pozitive, rezistenca e valvulës është e vogël dhe rryma rrjedh lirshëm nëpër të. Me një gjysmëvalë negative, rryma has në rezistencë të madhe, pasi në drejtim të kundërt rezistenca e valvulës është qindra dhe madje mijëra herë më e madhe dhe rryma nuk kalon nëpër të. Kështu, duke përfshirë një valvul në qarkun elektrik AC, ne nuk marrim më AC në këtë qark. Rryma në këtë qark do të ndryshojë vetëm në madhësi dhe nuk do të ndryshojë drejtimin e saj. Kjo rrymë quhet pulsuese. Mund ta përdorni, për shembull, për të ngarkuar bateritë. Kjo rrymë nuk është e përshtatshme për fuqizimin e pajisjeve radio. Kërkohet zbutje e mëtejshme në mënyrë që rryma të kthehet nga pulsuese në konstante. Kjo arrihet duke përdorur një filtër.

Në rastin më të thjeshtë, një kondensator mjaft i madh mund të veprojë si filtër. Në fig. 5 tregon një diagram qarku me një valvul dhe një kondensator C, i cili është një filtër. Zbutja (filtrimi) i rrymës së korrigjuar kryhet për shkak të faktit se kondensatori ngarkohet nga rryma që kalon nëpër valvul dhe ruan energjinë elektrike. Sapo rryma përmes valvulës fillon të ulet dhe tensioni në të gjithë ngarkesën Rn të ndreqësit fillon të bjerë - dhe kjo ndodh në fund të çdo gjysmë cikli pozitiv - kondensatori heq dorë nga energjia e akumuluar prej tij gjatë pozitivit. gjysmë cikli. Kjo është paraqitur grafikisht në figurën 6. Siç shihet nga figura, rryma ende nuk është bërë plotësisht konstante dhe dallohen valëzime të mprehta. Nevojitet një filtër më i avancuar, i cili do të siguronte një rrymë konstante me valëzim shumë të ulët në ngarkesë, e cila nuk do të ndikojë ndjeshëm në funksionimin e pajisjes që mundësohet nga ndreqësi.

Ekzistojnë disa lloje të ndreqësve. Më e thjeshta prej tyre është gjysmë-valë, diagrami i së cilës është paraqitur në Fig. 7. Në një ndreqës të tillë, përdoren vetëm gjysmë cikle pozitive të rrymës së korrigjuar. Frekuenca e valëzimit të kësaj rryme është e barabartë me frekuencën e tensionit të rrjetit dhe një ndreqës i montuar në një qark gjysmëvalë kërkon një filtër të mirë për të zbutur valëzimin. Ndreqës të tillë përdoren për të fuqizuar pajisjet që konsumojnë rrymë të parëndësishme, pasi me rritjen e rrymës, do të jetë e nevojshme të ndërlikohet filtri ndreqës.

Më i zakonshëm është qarku i korrigjimit me valë të plotë, ku (shih Fig. 8) përdoren dy porta B1 dhe B2. Rryma e ngarkesës rrjedh në një drejtim gjatë gjithë kohës. Korrigjimi i tensionit është si më poshtë. Në një moment në kohë, një dalje (sipërme, sipas skemës) e mbështjelljes dytësore të transformatorit Tr1 do të ketë një tension pozitiv në lidhje me skajin e dytë (të poshtëm). Rryma do të kalojë përmes valvulës B1 dhe ka një rezistencë të vogël në drejtimin përpara, pastaj përmes ngarkesës deri në mes të mbështjelljes dytësore të transformatorit. Në fig. 8, rrjedha e rrymës tregohet nga një shigjetë e fortë. Kjo do të vazhdojë gjatë pjesës së parë pozitive. Kur drejtimi i rrymës në rrjet ndryshon, tashmë do të ketë një tension negativ në skajin e sipërm të transformatorit dhe rryma nuk do të rrjedhë përmes valvulës B1, pasi valvula do të ketë një rezistencë shumë të lartë. Në skajin e poshtëm të mbështjelljes dytësore të transformatorit tani do të ketë një tension pozitiv dhe rryma do të kalojë përmes valvulës B2, ngarkesës dhe në pikën e mesme të mbështjelljes sekondare - transformatorin Tr1.

Me këtë ndezje të valvulave përdoren tashmë të dyja gjysmëperiudhat e tensionit të korrigjuar. Frekuenca e valëzimit në një ndreqës të tillë është dy herë më e lartë dhe për këtë arsye filtrimi i tensionit të korrigjuar lehtësohet shumë. Pothuajse të gjithë ndreqësit për radiot, televizorët dhe magnetofonët janë mbledhur në një qark me valë të plotë.

Ekziston edhe një qark ndreqës i urës. Në këtë rast, korrigjimi ndodh sipas një qarku me valë të plotë, por transformatori ka një dizajn më të thjeshtë, mbështjellja e tij dytësore përmban gjysmën e numrit të kthesave dhe nuk kërkohet dalje nga pika e mesit. Megjithatë, një ndreqës urë kërkon dy herë më shumë valvola sesa një ndreqës me valë të plotë. Qarku i ndreqësit të urës është paraqitur në Fig. 9. Shigjetat tregojnë kalimin e rrymës në të dy gjysmëperiudhat.

Rondelet e selenit ose kuproksit, kenotronet, gasotronet ose diodat gjysmëpërçuese mund të përdoren si valvul për korrigjimin e rrymës alternative.

Për fuqizimin e pajisjeve radio masive, më të përhapurit janë ndreqësit kenotron dhe selenium. Kohët e fundit, diodat e fuqisë së germaniumit të llojit DG-Ts21-27 janë përdorur gjithnjë e më shumë.

Kenotroni është një tub radio vakum, zakonisht qelqi, me dy elektroda - një anodë dhe një katodë. Kenotroni me dy anodë ka dy anodë. Vetia e valvulës së kenotronit manifestohet në faktin se rryma përmes kenotronit mund të shkojë vetëm në një drejtim - nga anoda në katodë. Në drejtim të kundërt, rryma nuk do të rrjedhë, pasi elektronet fluturojnë vetëm nga sipërfaqja e katodës së nxehtë dhe mund të lëvizin në anodë vetëm nëse ka një tension pozitiv në të në këtë moment në lidhje me katodën.

Qarku më i thjeshtë ndreqës gjysmëvalë që përdor një kenotron si valvul është paraqitur në Fig. 10. Drejtimi i rrymës I tregohet me një shigjetë. Kondensatorët C1 dhe C2 dhe mbytja Dr1 përbëjnë një filtër për zbutjen e valëzimit. Filtrat do të diskutohen më në detaje më poshtë.

Ekzistojnë shumë lloje të ndryshme të kenotroneve, secila prej të cilave është krijuar për kushte specifike operimi: disa ju lejojnë të merrni një rrymë të madhe të korrigjuar me një tension relativisht të ulët, të tjerët, përkundrazi, punojnë në një ndreqës që jep një tension të lartë në një rrymë e papërfillshme.

Kur hartoni një ndreqës, para së gjithash, është e nevojshme të zgjidhni llojin e duhur të kenotronit. Për ta bërë këtë, duhet të dini se çfarë rryme dhe tension konsumohet nga ngarkesa e furnizuar nga ndreqësi, dhe në përputhje me këto të dhëna, zgjidhni llojin e duhur të kenotronit nga libri i referencës. Le të kërkohet të zgjidhni një kenotron, i cili supozohet të jetë i instaluar në ndreqës për të fuqizuar marrësin. Marrësi ka katër llamba, pa llogaritur kenotron.

Tensioni konstant i kërkuar për të fuqizuar tubat e radios së marrësit është 250 V. Rryma totale e konsumuar nga qarqet e ekranit anodë të të gjitha llambave marrës është rreth 40 mA.

Më i përshtatshmi për ndreqësin tonë do të jetë kenotron 6Ts4P, i cili, sipas të dhënave të referencës, mund të sigurojë një rrymë deri në 70 mA me një qark ndreqje me valë të plotë. Për sa i përket tensionit, ky kenotron është gjithashtu mjaft i përshtatshëm, pasi për një qark korrigjues me valë të plotë, voltazhi i kundërt që lind në ndreqës nuk e kalon tensionin e trefishtë në ngarkesë dhe është i barabartë me 250x3 = 750 V, dhe kenotron 6Ts4P mund të përballojë deri në 1000 V tension të kundërt.

Në një ndreqës seleni, rondele seleniumi përdoren si valvul.

Një rondele seleniumi është një disk hekuri ose një pllakë hekuri drejtkëndëshe me një shtresë të hollë seleni gjysmëpërçues në njërën anë. Shtresa e sipërme e selenit është e mbuluar, për të krijuar kontakt, me një shtresë të hollë metali me shkrirje të ulët.

Vetitë e valvulave të selenit manifestohen në faktin se ai ka përçueshmëri të njëanshme. Kur poli pozitiv i burimit aktual aplikohet në pllakën e hekurit, rondele e selenit ka rezistencë të papërfillshme dhe, anasjelltas, kur ndryshon polariteti, rezistenca e rondele rritet qindra herë.

Zgjedhja e një valvule seleniumi për një ndreqës bëhet gjithashtu sipas rrymës dhe tensionit të kërkuar për ngarkesën. Duhet mbajtur mend se një rondele seleniumi mund të përballojë një tension deri në 20 V, prandaj, nëse një tension zhvillohet në ngarkesë më të madhe se kjo vlerë, atëherë rondelet e selenit duhet të lidhen në seri.

Për shembullin tonë, mjafton të vendosni 13 rondele në secilin krah të një ndreqësi me valë të plotë, pasi voltazhi në ngarkesë është 250 V dhe numri i rondele do të merret nëse 250 V pjesëtohet me 20 V. Pjesa që rezulton numri duhet të rrumbullakoset në numrin e plotë më të afërt. Për të përcaktuar se çfarë diametri duhet të furnizohen rondele, duhet të mbahet mend se lejohet një rrymë prej 30 mA për centimetër katror të sipërfaqes së rondele selenit. Prandaj, për të përcaktuar zonën e rondele selenit për ndreqësin tonë, duhet të ndani sasinë e rrymës së konsumuar nga marrësi me densitetin e lejuar të rrymës (sasia e rrymës për 1 cm 2). Sipërfaqja e rondele është 40/30 = 1,33 cm. Diametri i rondele mund të përcaktohet lehtësisht duke përdorur formulën e njohur për sipërfaqen e një rrethi

Saret = 0,25 * π * D 2,

prej nga është diametri i rondele

D = (4 * S / π) 0,5 = (4 * 1,33 / 3,14) 0,5 ≈ 1,3 cm.

Është e mundur të mos bëni një llogaritje të tillë dhe të merrni diametrin e rondele direkt nga libri i referencës. Në rast se radio amatori ka rondele me diametër tjetër, atëherë ato mund të përdoren në këtë ndreqës. Nëse rondelet kanë një diametër më të madh nga ai i llogaritur, ato mund të instalohen si valvul pa asnjë ndryshim në qarkun ndreqës, duke kujtuar vetëm se voltazhi i lejuar për secilën rondele nuk duhet të kalojë 20 V.

Nëse diametri i rondele ekzistuese është më i vogël se ai i llogaritur, atëherë rondele mund të lidhen paralelisht në mënyrë që sipërfaqja totale e dy rondele të lidhura paralelisht të jetë e barabartë ose më e madhe se ajo e llogaritur. Kur rondele janë të lidhura paralelisht, numri i tyre dyfishohet, pasi është e nevojshme të pajtohet me kushtin e tensionit të lejuar në secilën rondele.

Llogaritja e valvulës, e cila përdoret si diodë germaniumi (Fig. 11), kryhet në të njëjtën mënyrë. Duke ditur rrymën e ngarkesës dhe tensionin në të, zgjidhni llojin e duhur të diodës nga libri i referencës. Mund të ndodhë që diodat ekzistuese të germaniumit të tipit DG-Ts të mos jenë të përshtatshme për rrymën ose tensionin e lejuar. Nëse diodat nuk janë të përshtatshme për rrymën (rryma e ngarkesës është më e madhe se e lejueshme), atëherë është e nevojshme të vendosni disa dioda të lidhura paralelisht. Nëse diodat nuk janë të përshtatshme për tension, ato lidhen në seri. Llogaritja e numrit të diodave të lidhura në seri zbret në zgjedhjen e një numri të tillë diodash, në të cilat rënia e tensionit në secilën prej tyre nuk e kalon atë të lejuar.

Kur diodat e tipit DG-T janë të lidhura në seri, secila prej tyre duhet të lidhet me një rezistencë prej të paktën 100 kOhm me një fuqi deri në 1 W. Është e nevojshme të anashkalohen diodat për të barazuar rënien e tensionit në secilën prej tyre. Diodat e prodhuara kanë një shpërndarje të konsiderueshme parametrash dhe mund të ketë një rast të tillë kur rënia e tensionit në njërën prej tyre do të jetë disa herë më e madhe se në tjetrën, gjë që i vë diodat jashtë funksionit. Kjo nuk do të ndodhë nëse çdo diodë mbyllet nga një rezistencë dhe rënia e tensionit shpërndahet në mënyrë të barabartë midis secilës diodë.

Me lidhjen paralele të diodave gjysmëpërçuese të tipit DG-T, numri i tyre llogaritet duke përdorur formula të thjeshta. Pra, për diodat e tipit DG-Ts21 - 24, numri i diodave të lidhura paralelisht do të jetë i barabartë me

Për diodat e tipit DG-Ts25 - 27 numri i diodave të lidhura paralelisht

n = 15,4I0 - 0,54.

Në këto formula, I0 do të thotë rrymë e korrigjuar në amper. Mund të ndodhë që numri i diodave n, i llogaritur me këto formula, të rezultojë i pjesshëm. Atëherë ky numër duhet të rrumbullakoset në numrin më të afërt të plotë. Ndonjëherë llogaritja rezulton të jetë 0 ose një numër negativ. Kjo do të thotë se duhet të furnizohet vetëm një diodë dhe nuk duhet të bëhen lidhje paralele, pasi dioda e zgjedhur do të sigurojë rrymën e kërkuar të korrigjuar.

Filtër zbutës

Siç u përmend më lart, për të zbutur valëzimin, pas ndreqësit, një filtër ndizet në daljen e tij. Zakonisht filtri përbëhet nga një mbytje filtri Dr1 (Fig. 12), dredha-dredha e së cilës, e bërë nga disa mijëra kthesa teli të hollë, ndodhet në një bërthamë çeliku. Filtri gjithashtu përfshin dy ose më shumë kondensatorë filtri. Në vend të këtyre kondensatorëve, në shumicën dërrmuese të rasteve përdoren kondensatorë elektrolitikë, të cilët kanë dimensione relativisht të vogla dhe kapacitet të madh (10 ... 50 μF).

Filtri dobëson ndjeshëm komponentin AC të tensionit të korrigjuar dhe ka pak efekt në komponentin DC që shkon për të fuqizuar qarqet e ekranit anode të marrësit.

Cilësia e filtrit përcaktohet nga koeficienti i tij i filtrimit, i cili tregon se sa herë është dobësuar komponenti i ndryshueshëm në daljen e filtrit në raport me komponentin e ndryshueshëm në hyrjen e tij.

Vlera e lejuar e komponentit të ndryshueshëm në daljen e filtrit varet nga pajisja që mundësohet nga ky ndreqës. Për amplifikatorët me frekuencë të ulët, amplituda e valëzimit të tensionit të anodës nuk duhet të kalojë 0,5-1% të tensionit të dobishëm të sinjalit të matur në qarkun e anodës të kësaj faze. Për fazat e amplifikimit me frekuencë të lartë dhe të ndërmjetme, kjo amplitudë nuk duhet të kalojë 0,05-0,1% (0,1-0,2 V).

Funksionimi i filtrit varet nga produkti i induktivitetit të mbytjes dhe kapacitetit të kondensatorit të filtrit në dalje. Kapaciteti i këtij kondensatori zakonisht merret në intervalin 10-40 mikrofarad. Induktiviteti i një mbytjeje për një ndreqës me fuqi të ulët zakonisht nuk kalon 20-30 H.

Kur vlerësoni të dhënat e filtrit, mund të përdorni rregullin e mëposhtëm: produkti i induktivitetit të spirales së mbytjes së filtrit, i shprehur në henry, nga kapaciteti i kondensatorit në daljen e filtrit, i shprehur në mikofarad, duhet të jetë i barabartë me 200.

Për të përmirësuar filtrimin, një filtër zbutës mund të përbëhet nga disa lidhje. Përmirësimi i filtrimit mund të arrihet edhe duke përdorur një mbytje të akorduar, për këtë, një kondensator konstant lidhet paralelisht me mbytjen e filtrit (në Fig. 12 kjo lidhje tregohet me një vijë me pika).

Kapaciteti i kondensatorit merret në intervalin 0,05-0,1 mikrofarad dhe në secilin rast individual gjendet në mënyrë empirike.

Mbytja e filtrit mund të ndizet si në "+" dhe "-" të ndreqësit, kjo nuk do të ndikojë në cilësinë e filtrit. Në disa raste, kur është e dëshirueshme të përfitohet nga rënia e tensionit në mbështjelljen e mbytjes së filtrit për të furnizuar një anim negativ në rrjetat e kontrollit të llambave të amplifikatorit të marrësit, mbytja përfshihet në qarkun e ndreqësit negativ.

Kur fuqizoni marrës me tuba të vegjël, në vend të mbytjes së filtrit, mund të aktivizoni mbështjelljet (ose dredha-dredha) të transformatorit me frekuencë të ulët.

Strukturisht, mbytja për zbutjen e filtrave është e ngjashme me një transformator me fuqi të ulët. Dallimi është se transformatori ka disa mbështjellje, mbytja është vetëm një. Bërthama e mbytjes duhet domosdoshmërisht të ketë një hendek ajri, i cili eliminon mundësinë e ngopjes magnetike të bërthamës me rrymë direkte që rrjedh nëpër mbështjelljen e mbytjes.

Ngopja magnetike ul induktivitetin e mbytjes, e cila degradon performancën e filtrit.

Strukturisht, mbytja e filtrit dhe transformatori i fuqisë së ndreqësit mund të llogariten, të udhëhequr nga artikulli i shtypur në Shtojcën nr. 1 për fillestarët, "Llogaritja dhe prodhimi i transformatorit të fuqisë" (dërguar me revistën "Radio" nr. 5 për 1957). Duhet të merret parasysh vetëm se, kur vendosni tensionin në daljen e ndreqësit, është e nevojshme të merret parasysh rënia e tensionit në mbytjen e filtrit dhe se në rastin e përdorimit të një ndreqësi kenotron me valë të plotë me një kondensator. filtri, voltazhi dhe rryma efektive e mbështjelljes së ngritjes lidhen me tensionin dhe rrymën në daljen e ndreqësit nga relacionet e mëposhtme: tension mbështjellja dytësore merr 2..2.2 herë më shumë tension në daljen e ndreqësit, dhe rryma në mbështjellje është 1..1.2 I0. Rrymat dhe tensionet e mbështjelljes për inkandeshencimin e llambave dhe kenotronit përcaktohen nga të dhënat e inkandeshencës së kenotronit dhe llambave, për të cilat ndreqësi i llogaritur është menduar të fuqizojë.

Në vend të një mbytjeje filtri, ndonjëherë përdoret një rezistencë aktive, e cila duhet të ketë një vlerë të konsiderueshme për të marrë filtrim të mirë.

Disavantazhi i një filtri të tillë është një rënie e madhe e tensionit në rezistencën e filtrit, prandaj, një filtër i tillë mund të përdoret vetëm në amplifikatorët me fuqi të ulët. Kur llogaritet një ndreqës me një filtër të tillë, vendoset rënia e lejuar e tensionit të korrigjuar në rezistencën e përfshirë në filtër, Ufall, pas së cilës vlera e kësaj rezistence R gjendet me formulën

ku I0 është rryma në mA e marrë nga ndreqësi.

Shumë shpesh, tensione të ndryshme konstante përdoren për të fuqizuar një ose një pajisje tjetër. Për të përdorur të njëjtin ndreqës për këtë qëllim, në hyrje të tij përfshihet një zinxhir i disa rezistencave konstante të lidhura në seri prej disa mijëra ohmash. Këto rezistenca nuk duhet të jenë shumë të mëdha, pasi përndryshe voltazhi i marrë nga ndarësi do të varet fuqishëm nga madhësia e ngarkesës. Ato gjithashtu nuk duhet të jenë shumë të vogla në mënyrë që të mos mbingarkojnë ndreqësin.

Një ndreqës është një pajisje për konvertimin e tensionit AC në tension DC. Është një nga pjesët më të zakonshme në pajisjet elektrike, nga tharëset e flokëve deri te të gjitha llojet e furnizimit me energji DC. Ekzistojnë qarqe të ndryshme ndreqës dhe secila prej tyre, në një masë të caktuar, përballon detyrën e saj. Në këtë artikull, ne do të flasim se si të bëni një ndreqës njëfazor dhe pse keni nevojë për një të tillë.

Përkufizimi

Një ndreqës është një pajisje e krijuar për të kthyer rrymën alternative në rrymë të drejtpërdrejtë. Fjala "konstante" nuk është plotësisht e saktë, fakti është se në daljen e ndreqësit, në qarkun e tensionit alternativ sinusoidal, në çdo rast do të ketë një tension të valëzuar të pastabilizuar. Me fjalë të thjeshta: konstante në shenjë, por e ndryshueshme në madhësi.

Ekzistojnë dy lloje të ndreqësve:

Gjysmëvalë... Ai korrigjon vetëm një gjysmë valë të tensionit të hyrjes. Karakterizohet nga valëzim i fortë dhe tension i reduktuar në lidhje me hyrjen.

Me valë të plotë... Prandaj, drejtohen dy gjysmë valë. Ripple është më e ulët, voltazhi është më i lartë se në hyrjen e ndreqësit - këto janë dy karakteristika kryesore.

Çfarë do të thotë tension i stabilizuar dhe i pastabilizuar?

Tensioni i stabilizuar quhet një tension që nuk ndryshon në madhësi pavarësisht nga ngarkesa ose rritja e tensionit të hyrjes. Për furnizimin me energji të transformatorit, kjo është veçanërisht e rëndësishme, sepse voltazhi i daljes varet nga tensioni i hyrjes dhe ndryshon nga ai në kohën e Ktransformimit.

Tensioni i parregulluar - ndryshon në varësi të rritjeve të fuqisë dhe karakteristikave të ngarkesës. Me një njësi të tillë të furnizimit me energji elektrike, për shkak të zhytjes, pajisjet e lidhura mund të keqfunksionojnë ose të jenë plotësisht jofunksionale dhe jashtë funksionit.

Tensioni i daljes

Vlerat kryesore të tensionit të alternuar janë amplituda dhe vlera efektive. Kur thonë "ka një ndryshim në rrjetin 220V" nënkuptojnë tensionin aktual.

Nëse flasim për vlerën e amplitudës, ato nënkuptojnë sa volt nga zero në pikën e sipërme të gjysmëvalës së sinusoidit.

Duke lënë jashtë teorinë dhe një numër formulash, mund të themi se 1.41 herë më pak se amplituda. Ose:

Tensioni i amplitudës në rrjetin 220 V është i barabartë me:

Skema e parë është më e zakonshme. Ai përbëhet nga një urë diodë - e ndërlidhur nga një "katror", dhe një ngarkesë është e lidhur me supet e saj. Ndreqësi i urës është montuar sipas diagramit më poshtë:

Mund të lidhet drejtpërdrejt me një rrjet 220 V, siç bëhet në, ose me mbështjelljet dytësore të një transformatori rrjeti (50 Hz). Urat e diodës sipas kësaj skeme mund të montohen nga dioda diskrete (të ndara) ose të përdorin një montim të gatshëm të urës diodike në një paketë të vetme.

Skema e dytë - ndreqësi i pikës së mesit nuk mund të lidhet drejtpërdrejt me rrjetin. Kuptimi i tij është përdorimi i një transformatori me përgjim të mesëm.

Në thelbin e saj, këta janë dy ndreqës gjysmë-valë të lidhur në skajet e mbështjelljes dytësore, ngarkesa është e lidhur me një kontakt në pikën e lidhjes së diodave, dhe e dyta me daljen nga mesi i mbështjelljes.

Avantazhi i tij ndaj qarkut të parë është numri më i vogël i diodave gjysmëpërçuese. Dhe disavantazhi është përdorimi i një transformatori me një pikë mes, ose, siç quhet gjithashtu, një trokitje e lehtë nga mesi. Ata janë më pak të zakonshëm se transformatorët e zakonshëm të dredha-dredha dytësore pa rubinet.

Zbutja e valëzimit

Furnizimi me tension të valëzuar është i papranueshëm për një numër konsumatorësh, për shembull, burimet e dritës dhe pajisjet audio. Për më tepër, pulsimet e lejuara të dritës rregullohen në rregulloret shtetërore dhe të industrisë.

Për të zbutur valëzimet, ata përdorin një kondensator të instaluar paralel, një filtër LC, filtra të ndryshëm P dhe G ...

Por opsioni më i zakonshëm dhe më i thjeshtë është një kondensator i instaluar paralelisht me ngarkesën. Disavantazhi i tij është se për të zvogëluar valëzimin me një ngarkesë shumë të fuqishme, do t'ju duhet të instaloni kondensatorë shumë të mëdhenj - dhjetëra mijëra mikrofarad.

Parimi i tij i funksionimit është që kondensatori të ngarkohet, voltazhi i tij arrin amplituda e tij, tensioni i furnizimit pas pikës së amplitudës maksimale fillon të ulet, që nga ai moment ngarkesa fuqizohet nga kondensatori. Kondensatori shkarkohet në varësi të rezistencës së ngarkesës (ose rezistencës së tij ekuivalente nëse nuk është rezistent). Sa më i madh të jetë kapaciteti i kondensatorit, aq më i ulët do të jetë valëzimi, kur krahasohet me një kondensator me një kapacitet më të ulët të lidhur me të njëjtën ngarkesë.

Me fjalë të thjeshta: sa më ngadalë të shkarkohet kondensatori, aq më pak valëzim.

Shkalla e shkarkimit të kondensatorit varet nga rryma e konsumuar nga ngarkesa. Mund të përcaktohet me formulën konstante kohore:

ku R është rezistenca e ngarkesës dhe C është kapaciteti i kondensatorit zbutës.

Kështu, nga një gjendje plotësisht e ngarkuar në një gjendje plotësisht të shkarkuar, kondensatori do të shkarkohet në 3-5 t. Karikohet me të njëjtin ritëm nëse ngarkimi bëhet përmes një rezistence, kështu që në rastin tonë nuk ka rëndësi.

Prandaj rrjedh se për të arritur një nivel të pranueshëm të valëzimit (ajo përcaktohet nga kërkesat e ngarkesës për burimin e energjisë), nevojitet një kapacitet, i cili do të shkarkohet në një kohë disa herë më të gjatë se t. Meqenëse rezistencat e shumicës së ngarkesave janë relativisht të vogla, nevojitet një kapacitet i madh, prandaj, për të zbutur valëzimet në daljen e ndreqësit, ato përdoren, ato quhen gjithashtu polare ose të polarizuara.

Ju lutemi vini re se është shumë e dekurajuar të ngatërroni polaritetin e një kondensatori elektrolitik, sepse kjo është e mbushur me dështimin e tij dhe madje edhe një shpërthim. Kondensatorët modernë mbrohen nga shpërthimi - ata kanë një vulë në formë kryqi në kapakun e sipërm, përgjatë së cilës kutia thjesht është plasaritur. Por një rrjedhë tymi do të dalë nga kondensatori, do të jetë keq nëse ju bie në sy.

Llogaritja e kapacitetit bazohet në atë faktor të valëzimit që duhet të sigurohet. Me fjalë të thjeshta, koeficienti i valëzimit tregon se në çfarë përqindje tensioni ulet (pulson).

C = 3200 * In / Un * Kp,

Ku In - rryma e ngarkesës, tensioni i shkarkimit, Kн - koeficienti i valëzimit.

Për shumicën e llojeve të pajisjeve, faktori i valëzimit merret si 0.01-0.001. Për më tepër, këshillohet të instaloni një kapacitet sa më të madh që të jetë e mundur për të filtruar ndërhyrjet me frekuencë të lartë.

Si të bëni një furnizim me energji DIY?

Furnizimi me energji DC më i thjeshtë përbëhet nga tre elementë:

1. Transformator;

3. Kondensator.

Është një furnizim me energji DC i parregulluar me një kondensator zbutës. Tensioni në daljen e tij është më i madh se tensioni alternativ i mbështjelljes dytësore. Kjo do të thotë që nëse keni një transformator 220/12 (parësor në 220 V dhe sekondar në 12 V), atëherë në dalje do të merrni një konstante 15-17 V. Kjo vlerë varet nga kapaciteti i kondensatorit zbutës. Ky qark mund të përdoret për të fuqizuar çdo ngarkesë, nëse nuk ka rëndësi për të, atëherë tensioni mund të "notojë" kur ndryshon tensioni i furnizimit.

Një kondensator ka dy karakteristika kryesore - kapacitetin dhe tensionin. Ne kuptuam se si të zgjidhnim kapacitetin, por jo me zgjedhjen e tensionit. Tensioni i kondensatorit duhet të tejkalojë tensionin e pikut në daljen e ndreqësit me të paktën gjysmën. Nëse voltazhi aktual në pllakat e kondensatorit tejkalon nominalin, ekziston një probabilitet i lartë i dështimit të tij.

Kondensatorët e vjetër sovjetikë u bënë me një diferencë të mirë tensioni, por tani të gjithë përdorin elektrolite të lira nga Kina, ku në rastin më të mirë ka një diferencë të vogël, dhe në rastin më të keq nuk do t'i rezistojë tensionit nominal të specifikuar. Pra, mos kurseni në besueshmërinë.

Njësia e furnizimit me energji të stabilizuar ndryshon nga ajo e mëparshme vetëm nga prania e një stabilizuesi të tensionit (ose rrymës). Mundësia më e thjeshtë është përdorimi i L78xx ose të tjerë, siç është KREN-i vendas.

Kështu që ju mund të merrni çdo tension, kushti i vetëm kur përdorni stabilizues të tillë është që voltazhi përpara stabilizatorit duhet të kalojë vlerën e stabilizuar (dalëse) me të paktën 1.5V. Konsideroni se çfarë është shkruar në fletën e të dhënave të stabilizatorit 12V L7812:

Tensioni i hyrjes nuk duhet të kalojë 35 V për stabilizuesit nga 5 në 12 V, dhe 40 V për stabilizuesit për 20-24 V.

Tensioni i hyrjes duhet të kalojë tensionin e daljes me 2-2,5 V.

ato. për një furnizim të stabilizuar me energji 12 V me një stabilizues të serisë L7812, është e nevojshme që voltazhi i korrigjuar të jetë në intervalin 14.5-35 V, për të shmangur tërheqjet, do të jetë një zgjidhje ideale të përdorni një transformator me një dredha-dredha dytësore. prej 12 V.

Por rryma e daljes është mjaft modeste - vetëm 1.5A, ajo mund të përforcohet duke përdorur një transistor kalimi. Nëse keni, mund të përdorni këtë skemë:

Tregon vetëm lidhjen e një stabilizuesi linear.Pjesa "e majtë" e qarkut me një transformator dhe një ndreqës është lënë jashtë.

Nëse keni transistorë NPN si KT803 / KT805 / KT808, atëherë ky do të bëjë:

Vlen të përmendet se në qarkun e dytë, voltazhi i daljes do të jetë 0.6V më pak se tensioni i stabilizimit - kjo është rënia në kryqëzimin e emetuesit-bazë, kemi shkruar për këtë në më shumë detaje. Për të kompensuar këtë rënie, një diodë D1 u fut në qark.

Është e mundur të instaloni dy stabilizues linearë paralelisht, por nuk është e nevojshme! Për shkak të devijimeve të mundshme të prodhimit, ngarkesa do të shpërndahet në mënyrë të pabarabartë dhe njëra prej tyre mund të digjet për shkak të kësaj.

Instaloni transistorin dhe rregullatorin linear në ngrohësin, mundësisht në ngrohës të ndryshëm. Ata nxehen shumë.

Furnizimet e rregulluara me energji elektrike

Furnizimi me energji më i thjeshtë i rregulluar mund të bëhet me një stabilizues linear të rregullueshëm LM317, rryma e tij është gjithashtu deri në 1.5 A, ju mund ta amplifikoni qarkun me një transistor kalimi, siç përshkruhet më sipër.

Këtu është një diagram më vizual për montimin e një furnizimi me energji të rregulluar.

Me një rregullator tiristor në dredha-dredha parësore, në fakt i njëjti furnizim me energji elektrike i rregulluar.

Nga rruga, rryma e saldimit rregullohet gjithashtu me një skemë të ngjashme:

konkluzioni

Një ndreqës përdoret në furnizimin me energji elektrike për të gjeneruar DC nga AC. Pa pjesëmarrjen e tij, nuk do të jetë e mundur të fuqizoni një ngarkesë DC, për shembull, një shirit LED ose një marrës radio.

Ato përdoren gjithashtu në një shumëllojshmëri karikuesish për bateritë e makinave, ka një numër qarqesh që përdorin një transformator me një grup çezmash nga dredha-dredha parësore, të cilat ndërrohen nga një ndërprerës wafer, dhe vetëm një urë diodike është instaluar në sekondar. dredha-dredha. Ndërprerësi është i instaluar në anën e tensionit të lartë, pasi rryma atje është disa herë më e ulët dhe kontaktet e saj nuk do të digjen nga kjo.

Sipas diagrameve nga artikulli, ju mund të montoni njësinë më të thjeshtë të furnizimit me energji elektrike si për punë të përhershme me ndonjë pajisje, ashtu edhe për testimin e produkteve tuaja elektronike shtëpiake.

Qarqet nuk ndryshojnë në efikasitet të lartë, por ato japin një tension të stabilizuar pa valëzime të veçanta, duhet të kontrolloni kapacitetet e kondensatorëve dhe të llogarisni për një ngarkesë specifike. Ato janë perfekte për amplifikatorët audio me fuqi të ulët dhe nuk do të krijojnë sfond shtesë. Furnizimi me energji i rregullueshëm do të jetë i dobishëm për entuziastët e makinave dhe elektricistët e automobilave për të testuar stafetën e rregullatorit të tensionit të alternatorit.

Një furnizim i rregullueshëm me energji përdoret në të gjitha fushat e elektronikës, dhe nëse përmirësohet me mbrojtje nga qarku i shkurtër ose një stabilizues aktual në dy transistorë, atëherë do të merrni një furnizim pothuajse të plotë laboratorik me energji elektrike.

Një nga konvertuesit më të zakonshëm të rrymës janë ndreqësit AC në rrymë pulsuese (të vazhdueshme në drejtimin e lëvizjes së transportuesve, por të ndryshueshëm në vlerën e menjëhershme). Ato përdoren gjerësisht. Ato mund të ndahen në mënyrë konvencionale në ndreqës me fuqi të ulët (deri në disa qindra vat dhe ndreqës me fuqi të lartë (kilovat dhe më shumë)).

Pjesa kryesore e tij është ndreqësi B, i formuar nga dioda të kombinuara në një mënyrë të veçantë. Pikërisht këtu ndodh shndërrimi i rrymës alternative në rrymë direkte pulsuese. Tensioni AC furnizohet në ndreqës përmes transformatorit Tr. Në disa raste, mund të mos ketë një transformator (nëse voltazhi i rrjetit korrespondon me atë të kërkuar për funksionimin e ndreqësit). Transformatori (nëse ka) në shumicën gjithashtu ka veçori në lidhjen e mbështjelljes së tij. Rryma pulsuese, si rregull, nuk është konstante në vlerë në çdo moment, dhe kur është e nevojshme të ketë një vlerë më të butë se ajo e marrë pas pajisjes korrigjuese, filtron nivelin F. nëse ndryshojnë parametrat e rrjetit të energjisë. për arsye të ndryshme. Diagrami bllok plotësohet nga ngarkesa N, e cila ndikon ndjeshëm në funksionimin e të gjithë pajisjes dhe për këtë arsye konsiderohet si pjesë përbërëse e të gjithë konvertuesit.

Vetë ndreqësi është ajo pjesë e tij, e cila është e rrethuar në figurën e mësipërme me një vijë me pika dhe përbëhet nga një transformator dhe një pajisje ndreqëse.

Ky nënseksion diskuton ndreqësit me fuqi të ulët, të cilët janë të nevojshëm për të siguruar tension konstant për të gjitha pajisjet në fushat e kontrollit, rregullimit, amplifikatorëve të rrymës, gjeneratorëve me fuqi të ulët etj. Si rregull, ato mundësohen nga një tension alternativ njëfazor prej 220 ose 380 V në një frekuencë prej 50 Hz.

Qarku i korrigjimit zero

Këshillohet që të merret parasysh parimi i funksionimit të ndreqësit më të thjeshtë të rrymës njëfazore në të ashtuquajturin qark zero. Edhe pse tani është relativisht e rrallë (që do të diskutohet më poshtë), njohja e proceseve fizike që ndodhin në këtë skemë është shumë e rëndësishme për të kuptuar materialin e mëtejshëm.

Qarku null duket si ky:

Transformatori Tr ka dy mbështjellje në anën dytësore, të lidhura në seri në atë mënyrë që në lidhje me pikën e mesit a tension në skajet e lira të mbështjelljes v dhe Me të barabartë në madhësi, por të kundërta në fazë. Ndreqësi formohet nga dy dioda D1 dhe D2, të cilat janë të lidhura së bashku nga katoda e tyre, ndërsa secila anodë është e lidhur me një mbështjellje përkatëse. Ngarkesa Zn lidhet midis katodës së diodave dhe pikës së transformatorit.

Konsideroni se si lind një tension valëzues në një ngarkesë. Së pari, ne do ta konsiderojmë ngarkesën si një rezistencë thjesht aktive, Z n = R n. Kur tensioni në mbështjellje ndryshon sipas një ligji sinusoidal, atëherë në atë gjysmë cikël kur një potencial pozitiv aplikohet në anodën e diodës, do të rrjedhë një rrymë e drejtpërdrejtë. Meqenëse voltazhi në diodë është një pjesë e një volt, ne do ta neglizhojmë atë. Atëherë e gjithë gjysmëvala pozitive e tensionit alternativ do të aplikohet thjesht në ngarkesën R n. Kur tensioni aplikohet me një minus në anodë, nuk do të ketë rrymë (do të neglizhojmë gjithashtu rrymën e vogël të kundërt të diodës). Kështu, vetëm gjysmëvala pozitive e tensionit alternativ do të arrijë ngarkesën gjatë gjysmës së periudhës. Gjysma e dytë e periudhës do të jetë pa rrymë.

Dredha-dredha dytësore janë të lidhura në antifazë, ngarkesa është e zakonshme për të dy mbështjelljet, kështu që, ndërsa rryma rrjedh në njërën prej tyre (për shembull, në atë të sipërme), tjetra do të jetë e lirë prej saj dhe anasjelltas.

Prandaj, në ngarkesë, çdo gjysmë cikël do të mbushet me një gjysmë valë të tensionit alternativ:

Dhe tensioni i korrigjuar U d do të ketë formën e gjysmëvalëve identike, të cilat përsëriten me një periodë që është sa gjysma e tensionit alternativ në rrjetin e furnizimit me energji elektrike (2π radian). Për përgjithësim, i cili do të jetë i përshtatshëm, ne do të supozojmë më tej se periudha e ndryshimit të tensionit të korrigjuar është më pak se 2π në m herë dhe është e barabartë me 2π / m(në rastin tonë m-2). Nëse ngarkesa është një rezistencë aktive R n, atëherë rryma i d në të do të përsërisë kurbën e tensionit.

Qarku i konsideruar do të ketë disavantazhin se në mbështjelljet dytësore, në krahasim me primarin, ka valëzime të konsiderueshme të rrymës, sepse këto mbështjellje funksionojnë me radhë. Meqenëse ato janë mbështjellë në një bërthamë, fluksi magnetik në këtë të fundit do të jetë i ndryshueshëm, prandaj, në mbështjelljen parësore, rryma do të jetë gjithashtu e alternuar, duke pasur gjysmë valë pozitive dhe negative. Siç e dini nga kursi i inxhinierisë elektrike, vlerat efektive dhe mesatare të rrymës ose tensionit janë të njëjta vetëm për rrymën e drejtpërdrejtë. Sa më shumë valëzim, aq më e madhe është vlera efektive në raport me mesataren. Prandaj, kapacitetet e të dy anëve të transformatorit nuk do të jenë të njëjta. Sidoqoftë, ekziston vetëm një transformator dhe sasia e hekurit për bërthamën e tij duhet të zgjidhet bazuar në çdo vlerë të vetme të fuqisë.

Prandaj, koncepti i fuqisë tipike të transformatorit u prezantua në mënyrë konvencionale, i cili është i barabartë me fuqinë mesatare të të dy palëve:

Ura ndreqëse ose qarku Gretz

Ky disavantazh mund të korrigjohet duke përdorur një pajisje korrigjuese në formën e një të ashtuquajturi urë (qarku Gretz):

Në këtë rast, gjysmë periodat e para do të funksionojnë, për shembull, diodat D2 dhe D4, dhe gjysma e dyta - D1 dhe D3. Ngarkesa do të ketë çdo herë një gjysmë valë të plotë të tensionit dytësor:

Qarku i urës ka gjithashtu një transformator më pak kompleks, më të lehtë dhe më të lirë. ka disa avantazhe të tjera.

Është interesante që ky qark u shfaq historikisht para zeros, por nuk mori shpërndarje, sepse, së pari, kishte katër dioda në vend të dy. Sidoqoftë, gjëja kryesore nuk ishte numri i tyre, por fakti që gjatë funksionimit çdo gjysmë periudhe rryma kalon nëpër dy dioda të lidhura me seri, mbi të cilat bie një tension i dyfishtë. Në atë kohë, nuk kishte ende dioda gjysmëpërçuese, dhe diodat me vakum ose merkuri kishin një rënie të konsiderueshme të tensionit gjatë kalimit të një rryme direkte, gjë që uli ndjeshëm efikasitetin. Doli se një transformator më kompleks me qark zero, por me një diodë në rrethin aktual të korrigjimit, është ekonomikisht më fitimprurës sesa një qark urë me një numër të dyfishuar diodash dhe konsum të dyfishtë të energjisë për to. Dhe vetëm shfaqja e diodave gjysmëpërçuese relativisht të lira me një rënie shumë të vogël të tensionit përpara bëri të mundur kthimin në qarqet e urës, të cilat tani praktikisht kanë zëvendësuar zero (në këtë, nëse dëshironi, mund të shihet manifestimi i një prej ligjeve dialektike - zhvillimi në një spirale).

Marrëdhëniet themelore për një ndreqës

Le të nxjerrim disa formula të rëndësishme që përshkruajnë proceset që ekzistojnë në këtë skemë. Do të supozojmë se vlerat e dhëna janë vlerat mesatare të tensionit në ngarkesën U d dhe vlera mesatare e rrymës në të I d.

Le ta kujtojmë këtë shprehje për më vonë. Në rastin tonë, m = 2 dhe. Meqenëse U d supozohet se është dhënë, atëherë

Nga shprehja e mëparshme kemi:

Ky koeficient përcakton raportin e rrjetit të furnizimit me tensionin në dredha-dredha anësore dytësore:

Vlera RMS e rrymës së mbështjelljes dytësore

Rryma dytësore është në të njëjtën kohë rryma në ngarkesë. Meqenëse ngarkesa është thjesht aktive dhe rryma në të përsërit tensionin e valëzimit në formë, atëherë midis vlerës së saj mesatare dhe vlerës së saj efektive ekziston e njëjta marrëdhënie si për tensionet, d.m.th.

Rryma primare efektive

Rryma në mbështjelljen parësore përsëritet, duke marrë parasysh n, rrymën e mbështjelljes dytësore:

Fuqia e transformatorit

Fuqitë e anëve parësore dhe dytësore të transformatorit në këtë qark janë të njëjta, prandaj:

Grumbullim i korrigjuar i tensionit

Tensioni i valëzimit përbëhet nga vlera mesatare U d dhe një numër i pafund komponentësh harmonikë, amplituda e të cilave mund të përcaktohet me formulat Furier. Nëse origjina e koordinatave zgjidhet si në figurë, atëherë në përbërjen harmonike do të jenë të pranishme vetëm harmonikat e kosinusit (pasi kurba është simetrike në raport me boshtin e koordinatave). Amplituda e kth harmonike përcaktohet nga formula:

Ku: l - gjysmë-periudha π / m;

Harmonika e parë U (1) m do të ketë amplituda më e madhe; prandaj, ne përcaktojmë vetëm atë, duke supozuar se k = 1:

Duke zëvendësuar marrim:

Raporti i harmonikës së parë me vlerën mesatare quhet koeficienti i valëzimit:

Le ta kujtojmë këtë formulë për të ardhmen, por tani vërejmë se në rastin tonë, për m - 2, q - 2/3. Këto janë valëzime të mëdha - amplituda e harmonikut të parë është 67% e vlerës mesatare të tensionit të korrigjuar.

Rryma mesatare e diodës

Siç e kemi parë tashmë, diodat funksionojnë me radhë - secila prej tyre kryen, mesatarisht, gjysmën e rrymës totale që është në ngarkesë. Prandaj, secila prej diodave duhet të projektohet për një rrymë I in = I d / 2

Tensioni më i lartë i kundërt në një diodë

Në kohën kur dioda B1 përçohet, ajo mund të konsiderohet e mbyllur, dhe atëherë tensioni i mbështjelljes dytësore do të aplikohet në diodën B2 në drejtim të kundërt. Prandaj, secila prej diodave duhet të llogaritet për vlerën e saj të amplitudës:

Një ndreqës i rrymës elektrike është një pajisje e veçantë që është krijuar për të marrë një rrymë direkte dalëse nga një rrymë alternative hyrëse. Shumica e ndreqësve miratojnë filtra për të zbutur tensionet dhe rrymat e valëzuara njëdrejtimëshe që gjenerojnë.

Pse keni nevojë për një ndreqës?

Disavantazhi kryesor i qelizave galvanike që fuqizojnë shumë pajisje elektrike është jeta e tyre e shkurtër e shërbimit. Këto shqetësime janë veçanërisht të dukshme nëse ngarkesa kërkon rryma të larta. Për të fuqizuar konsumatorët elektronikë, rryma elektrike nga një rrjet industrial është më e përshtatshme. Por nuk mund të lidhni një pajisje të siguruar për energjinë e baterisë drejtpërdrejt me rrjetin. Është e nevojshme të konvertohet tensioni i rrjetit AC në DC. Prandaj, është shumë e dobishme të kuptoni se si të bëni një ndreqës. Për të fuqizuar pajisjet, tensionet zakonisht përdoren më pak se tensioni i rrjetit. Kjo arrihet përmes përdorimit të një transformatori të fuqisë. Pastaj tensioni i alternuar shndërrohet në tension të drejtpërdrejtë. E përhershme merret në dy faza:

së pari, imazhi i ndryshueshëm konvertohet në një pulsues, domethënë duke ndryshuar nga vlera zero vetëm në një drejtim. Filtri më pas konverton tensionin e valëzimit në DC.

Llojet e ndreqësve

• Gjysmë-valë - ndreqës i përbërë nga një kondensator dhe një diodë gjysmëpërçuese. Ndërtimi i tij është shumë i thjeshtë. Ka një efikasitet të ulët, prandaj përdoret vetëm për furnizimin me energji të konsumatorëve me fuqi të ulët.
• ndreqës me valë të plotë, përbëhet nga mbështjellje të transformatorit, kondensator dhe katër dioda. Zakonisht kryhet në një qark urë. Përdoret për të fuqizuar pajisjet e radios.

Diodat zgjidhen sipas parametrave të mëposhtëm: madhësia e rrymës konstante (të korrigjuar) në daljen e ndreqësit dhe madhësia e tensionit të kundërt. Këto parametra janë marrë nga librat e referencës. Rryma e korrigjuar nuk mund të jetë më e vogël se rryma e konsumuar nga ngarkesa. Diodat nuk do të nxehen nëse rryma e korrigjuar është 2 herë më e madhe se rryma e kërkuar nga konsumatori. Tensioni i kundërt përbëhet nga tensioni dytësor dhe tensioni në të gjithë kondensatorin.

Prodhimi i ndreqësve

• Merrni një kavanoz qelqi gjysmë litri ose gotë, pjata me sipërfaqe 40x100 mm - alumin dhe bakër, tub gome me diametër 2 cm Prisni 2 cm nga tubi dhe vendoseni në pjatën e aluminit. Kjo është për shkak se elektroliti korrodon fuqishëm aluminin gjatë funksionimit. Nëse vendosni gome mbi të, ajo do të mbrojë metalin nga korrozioni, dhe ndreqësi do të zgjasë shumë më gjatë.
• Ne do të përdorim një zgjidhje sode buke si një elektrolit. Do të duhen 5-7 gramë për 100 ml ujë. Le të marrim aluminin për polin pozitiv dhe plumbin për polin negativ. Rryma do të rrjedhë nëse lidhni ndreqësin me një pllakë plumbi në rrjet. Por rryma do të rrjedhë vetëm në një drejtim. Pllaka e aluminit do të jetë një pol i përhershëm i tensionit pozitiv.
• Nëse një pllakë alumini përfshihet në rrjet, atëherë pllaka e plumbit do të veprojë si një pol negativ. Do të jetë një ndreqës gjysmëvalë, përmes të cilit rrjedh vetëm një rrymë gjysmë cikli. Në këtë rast, një rrymë pozitive do të rrjedhë.
• Për të shfrytëzuar plotësisht tensionin përdoren ndreqës me valë të plotë. Numri i elementeve nga të cilët ato përbëhen varet nga sasia e kërkuar e rrymës së korrigjuar. Ato janë të lidhura me të dy fazat e rrjetit.
• Përdorni siguresat kur futni pajisjen në prizë. Me ndihmën e një reostati, mund të rregulloni tensionin.

Llogaritja e ndreqësit

• Përcaktoni tensionin alternativ të mbështjelljes dytësore të transformatorit:

  Un - tension konstant i ngarkesës, V;

  B është një koeficient që varet nga rryma e ngarkesës.

• Përcaktoni rrymën maksimale që rrjedh nëpër dioda:

  Id = 0,5 C in,

  Id është rryma që rrjedh nëpër diodë,

  Në - vlera më e lartë e rrymës,

  C - koeficienti në varësi të ngarkesës.

• Le të përcaktojmë tensionin e kundërt:

  Urev = 1,5 Un,

  Urev - tension i kundërt,

  Tensioni i shkarkimit.

• Le të zgjedhim diodat në të cilat madhësia e rrymës së korrigjuar dhe tensionit të kundërt është më e lartë se ajo e llogaritur.
• Le të gjejmë vlerën e kapacitetit të kondensatorit:

  Sph = 3200 In / Un Kp,

  Сф është kapaciteti i kondensatorit të filtrit,

  In - rryma maksimale e ngarkesës;

  Un - tension në të gjithë ngarkesën,

  Kp - koeficienti i valëzimit (10 -5 -10-2).

Ndreqës saldimi

Ndreqësi i saldimit VD përdoret si burim energjie për saldimin me çdo elektrodë. Përdoret për të eliminuar ndërprerjet ndërmjet rrymës gjatë saldimit, gjë që rezulton në një shtresë saldimi me cilësi të lartë.

• Ndreqësi është universal dhe mund të përdoret në kushtet më të vështira të punës.
• I pandjeshëm ndaj luhatjeve të temperaturës, ndryshimeve të lagështisë, rënies së tensionit në rrjet, pluhurit.
• E besueshme
• E qëndrueshme
• Ka një kosto të ulët dhe është në gjendje të zëvendësojë instalimet e shtrenjta.

Tani ju dini gjithçka për këdo që dëshiron të dijë se si të bëjë një ndreqës në shtëpi. Kjo do t'ju lejojë të zgjidhni problemet e mungesës së tij vetë dhe me koston më të ulët.