วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นแข็งเป็นพิเศษในหม้อแปลงหรือไม่?

ในหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จริงสำหรับนักประดิษฐ์, Ed 3 ผู้เขียนแนะนำไม่ให้ใช้วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นเพราะมันไม่มีประสิทธิภาพและทำให้ "... แกนกลางกลายเป็นขั้วและอิ่มตัวในทิศทางเดียว" (หน้า 395) นี่เป็นข้อกังวลที่ถูกต้องและมีความเสี่ยงอะไรสำหรับแหล่งจ่ายไฟตัวเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่ใช้งานมานาน

แฮมมอนด์แนะนำให้ใช้กระแสไฟ DC เอาท์พุท 0.28 เท่าของค่าเรตติ้งปัจจุบันของ RMS ของหม้อแปลงสำหรับการแก้ไขคลื่นครึ่งหนึ่งและ 0.62 เท่าของค่าเรตติ้งปัจจุบันของ RMS สำหรับกระแสคลื่นบริดจ์ที่ถูกต้อง

ดังนั้นถ้าคุณไม่รังเกียจการใช้หม้อแปลง AC ที่ใหญ่กว่า 2.2 เท่า (และตัวเก็บประจุตัวกรองที่มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่า) คุณสามารถบันทึกไดโอดบางตัวได้

เนื่องจากขนาดที่เล็กที่สุดของหม้อแปลงไฟฟ้าหลักเป็นสองวัตต์จึงอาจเป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผลถ้าข้อกำหนดในปัจจุบันมีความพอประมาณ นอกจากนี้คุณยังสามารถลดแรงดันไดโอดเพื่อให้ได้แรงดันเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย

ใช่. วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นจะดึงกระแสแบบทิศทางเดียวเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กในแกนกลางเพื่อให้ได้อคติ DC ซึ่งเลื่อนจุดกึ่งกลางของเส้นโค้งสนามแม่เหล็กออกจากศูนย์

ผลของสิ่งนี้คือความอิ่มตัวของพัลส์ในปัจจุบันที่สูงมาจากแหล่งจ่ายเช่นเดียวกับกระแสโหลดปกติ ขึ้นอยู่กับรายละเอียดของขดลวดและแกนของหม้อแปลงและปริมาณของโหลดที่มากขนาดนี้อาจหรือไม่อาจทำให้หม้อแปลงร้อนเกินไป

วิธีการนี้เกิดขึ้นค่อนข้างบอบบาง Andy_aka และ Dave Tweed (และอีกหลายคน) ยืนยันว่าหม้อแปลง 'ไม่ควร' แสดงผลนี้กระแสไฟฟ้าทุติยภูมิไม่ควรส่งผลต่อฟลักซ์ในแกน และแน่นอนสำหรับหม้อแปลงในอุดมคติที่มีตัวนำยิ่งยวดหลักก็จะถูกต้องกระแสโหลดไม่ได้ส่งผลกระทบต่อคอร์ฟลักซ์โดยตรง

แต่เมื่อคุณเชื่อมต่อกระแสไฟฟ้าไปยังหม้อแปลงจริงเป็นเอกสารในการโพสต์ของฉันที่นี่ในฟอรั่มอื่นคุณจะเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในพฤติกรรมอิ่มตัว แล้วเกิดอะไรขึ้น

กระแสทุติยภูมิทิศทางเดียวทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าปฐมภูมิทิศทางเดียว เนื่องจากตัวหลักมีความต้านทานสิ่งนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าแบบทิศทางเดียวลดลงในความต้านทานซึ่งเป็นสาเหตุของแรงดัน DC ตรงข้ามบนตัวหลัก แรงดันไฟฟ้านี้ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในการเหนี่ยวนำหลักทำให้ฟลักซ์คงที่เพื่อสร้างในแกน

ฟลักซ์นั้นสร้างได้ไกลแค่ไหน? หากปราศจากความอิ่มตัวของแกนมันจะสร้างอย่างไม่มีกำหนด ด้วยความอิ่มตัวของแกนหม้อแปลงจะเริ่มต้นด้วยกระแสพัลส์จำนวนมากเนื่องจากแกนกลางไปสู่ความอิ่มตัว พัลส์กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เหล่านี้สร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ในการต้านทานขดลวดปฐมภูมิและในที่สุดเมื่อถึงสถานะคงที่แรงดันไฟฟ้าตกเนื่องจากโหลดทิศทางเดียวมีความสมดุลโดยแรงดันไฟฟ้าตกเนื่องจากพัลส์อิ่มตัว

ฟลักซ์ในหม้อแปลงถูกเคลื่อนย้ายดังนั้นแม้ว่ากระแสเอาต์พุตเป็นทิศทางเดียว แต่กระแสปฐมภูมิอินพุตเป็นแบบสองทิศทาง

ปุ่มลัดไปยังไดอะแกรมของฉัน

Blue trace - แรงดันไฟอินพุต
สีม่วง Trace - แรงดันไฟฟ้าโหลดและกระแสไฟฟ้า
Yellow Trace - อินพุตไฟหลัก

ขอบเขตการยิงสูงสุด - หม้อแปลงที่ไม่มีโหลดการ
ยิงขอบเขตกลาง - พร้อมโหลดตัวต้านทานปกติการ
ยิงขอบเขตด้านล่าง - พร้อมโหลดตัวต้านทานแบบแก้ไข

เมื่อมองไปที่รอยกระแสสีเหลืองเป็นที่ชัดเจนว่าผลที่ได้คือการส่งกลับกระแสหลักไปยังกระแส AC เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่พัฒนาใน Rp เป็นศูนย์รวม

ความอิ่มตัวของแกนกลางของหม้อแปลงเกิดจากกระแสการดึงดูดและไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับกระแสที่อาจไหลเนื่องจากภาระใด ๆ เหตุผลก็เพราะแอมป์เปลี่ยนในการผลิตรองโดยโหลดแน่นอนยกเลิกแอมป์เปลี่ยนในหลักที่ทำให้เกิดการโหลด

หนังสือเล่มนี้ผิดและนี่คือสาเหตุ: -

• สถานการณ์สมมติ 1 เป็นเทิร์นเทิร์นแรก - มันทำหน้าที่เหมือนตัวเหนี่ยวนำและกระแส Im ในปัจจุบัน
• ในสถานการณ์ที่ 2 หลักจะถูกแปลงเป็นแบบคู่ขนานกัน ฉัน / 2 ไหลในแต่ละม้วน
• สถานการณ์ที่ 3 เป็นหม้อแปลงพื้นฐาน แรงดันไฟฟ้าที่เห็นที่เอาต์พุตเป็นเฟสเดียวกับที่อินพุต มันจะต้องเป็นอย่างอื่นในสถานการณ์ที่ 2 จะมีกระแสไหลเวียนรอบขดลวดที่ไม่บริสุทธิ์
• สถานการณ์สมมติ 4 มีการโหลดบนตัวที่สองและกระแสในตัวที่รองจะต้องไหลในทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสที่โหลดในตัวหลัก

ดังนั้นการโหลดหม้อแปลงทุติยภูมิไม่เพิ่มความอิ่มตัว

กระแสของขดลวดของหม้อแปลงทำให้เกิดสนาม H และ -d / dt B ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำรวมถึงแรงดันที่ทำปฏิกิริยากับแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและทำให้เกิดการเหนี่ยวนำขดลวดปฐมภูมิ -d / dt B เป็นสิ่งเดียวที่จริงแล้วมีผลต่อวงจรภายนอกดังนั้นอคติ DC ของกระแสทุติยภูมิไม่ได้โอนตัวเองไปยังกระแสหลักยกเว้นโดยย้ายไปยังตำแหน่งที่มีความลำเอียงในเส้นโค้ง B (H) เนื่องจากความอิ่มตัวของหม้อแปลงไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะตั้งค่าค่อนข้างเร็วจึงมีจุดที่ -d / dt B แตกตัวในขณะที่กระแสไหลเข้าเมื่อคุณไปถึงจุดนั้นหม้อแปลงจะให้ความต้านทานกระแสตรงแทนการเหนี่ยวนำเป็นเวลาเกือบครึ่ง

ไม่ได้ "Hard on the transformer" จะถูกกำหนดโดยพลังงานที่ใช้กับมัน ดูคะแนน VA