เครื่องปรับคลื่นเต็มคลื่นดีกว่าครึ่งคลื่นหรือไม่

ฉันอยากรู้ว่าถ้ามีความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างแหล่งจ่ายไฟ DC ที่ใช้ตัวเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นหรือตัวเรียงคลื่นแบบเต็ม

ฉันหมายถึงฉันมีหน่วยจ่ายไฟ DC ขนาดเล็กอยู่สองสามตัวซึ่งควรให้ 12V 0.1A พวกเขาทั้งหมดมีหม้อแปลง 240V-> 18V แล้ว 1 ไดโอดหรือ 4 ไดโอดแล้ว 78L12 (ควบคุม 0.1A) และหนึ่งหรือสองตัวเก็บประจุ (ปกติ 220uF หรือ 470uF)

คำถามของฉันคือถ้าแหล่งจ่ายไฟสามารถให้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคุณภาพดีที่มีเพียงครึ่งคลื่น rectifier (ไดโอดเดียว) เมื่อตัวเก็บประจุ 470uF และ 78L12 ถูกเพิ่มหรือถ้าสะพาน rectifier (4 ไดโอด) ดีกว่า

ฉันยังมีแหล่งจ่ายไฟ 12V 0.2A เก่าหนึ่งตัวที่ใช้ไดโอดซีเนอร์แทนตัวควบคุม 7812 นอกจากนี้ยังมี 18V เพียงไดโอดเดียวจากนั้นตัวต้านทาน 33R ซึ่ง จำกัด กระแสอยู่ที่ 0.2 แอมป์แล้วซีเนอร์ไดโอดขนานกับตัวเก็บประจุ 1000uF อีกครั้ง: จะดีกว่าไหมถ้ามีไดโอด 4 ตัวที่นั่นหรือแก้ไขครึ่งคลื่นได้ดีพอที่นี่ด้วยตัวเก็บประจุ 1000uF

(อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดของฉันทำงานได้ดีฉันแค่อยากรู้ว่า "ทำไม" และ "วิธี" สิ่งเหล่านี้ทำงานอย่างไร)

ปรับปรุง:

ฉันพบข้อมูลที่น่าสนใจอีกสองรายการ:

1. ตัวเก็บประจุควรประมาณ 500 ยูเอฟสำหรับแต่ละ 0.1 แอมป์ของเอาต์พุต (หรือมากกว่า) สิ่งนี้ใช้กับวงจรเรียงกระแสคลื่นแบบเต็ม เนื่องจากฉันเห็นค่าเดียวกันในวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นมันไม่เพียงพอและมีการออกแบบที่ไม่ดี

2. ไม่สามารถใช้การแก้ไขแบบ 4-diode เมื่อเราต้องการที่จะมีเอาท์พุท 5V / 12V รวม (หรือแรงดันไฟฟ้าสองตัวอื่น ๆ ) ด้วยหม้อแปลงอย่างง่ายเพราะมันไม่สามารถให้พื้นดินทั่วไปสำหรับสองวงจรที่แตกต่างกัน (ตัวอย่างจริงที่ซับซ้อนมากขึ้น: ฉันได้รับแหล่งจ่ายไฟที่มีสี่สายออกจากหม้อแปลง -7 / 0 / + 7 / + 18 โวลต์จากนั้นจะใช้การแก้ไขแบบ 2-diode เพื่อรับเอาต์พุตเต็มคลื่น 7V และการแก้ไขแบบ 1-diode เพื่อรับสัญญาณ 18V แบบครึ่งคลื่นสาย 18V ไม่สามารถ "อัปเกรด" เป็นการแก้ไขแบบ 4 ไดโอดที่นี่)

สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องหากออกแบบอย่างเหมาะสม หากคุณมีแหล่งจ่ายไฟ rectifier โง่ให้อาหาร 7805 แล้วส่วน rectifier ทั้งหมดที่ต้องทำคือการรับประกันแรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำเพื่อ 7805 เป็นไปตาม

ปัญหาคือว่าแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวเรียกเก็บเงินเฉพาะค่าอินพุตที่จุดสูงสุดของวงจรบรรทัดเท่านั้นจากนั้น 7805 จะระบายออกระหว่างยอดเขา ซึ่งหมายความว่าฝาครอบจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะยังคงจ่ายแรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำ 7805 ที่ท่อระบายน้ำกรณีที่เลวร้ายที่สุดสำหรับเวลาสูงสุดระหว่างยอด

ข้อได้เปรียบของเครื่องปรับคลื่นแบบเต็มคลื่นคือใช้ทั้งจุดยอดบวกและลบ ซึ่งหมายความว่าค่าใช้จ่ายสูงสุดจะเพิ่มขึ้นสองเท่าบ่อยครั้ง เนื่องจากเวลาสูงสุดตั้งแต่จุดสูงสุดสุดท้ายน้อยกว่าหมวกอาจน้อยกว่าเพื่อรองรับการจับคู่กระแสสูงสุดเท่าเดิม ข้อเสียของวงจรเรียงกระแสคลื่นแบบเต็มคือใช้ไดโอด 4 ตัวแทน 1 และแรงดันไดโอดลดลงอีกหนึ่งอัน ไดโอดมีราคาถูกและเล็กดังนั้นเวลาส่วนใหญ่ที่ rectifier full wave นั้นเหมาะสมกว่า อีกวิธีหนึ่งในการสร้าง rectifier แบบคลื่นเต็มรูปแบบคือใช้หม้อแปลงรองแบบเกลียวตรงกลาง ศูนย์กลางเชื่อมต่อกับกราวด์และมีไดโอดหนึ่งตัวจากปลายแต่ละด้านไปยังแหล่งจ่ายเชิงบวกแบบดิบ คลื่นเต็มรูปแบบนี้แก้ไขไดโอดเพียงหยดเดียวในเส้นทาง แต่ต้องใช้หม้อแปลงที่หนักและมีราคาแพงกว่า

ข้อดีของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นคือด้านหนึ่งของอินพุต AC สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์เดียวกันกับเอาต์พุต DC ไม่สำคัญว่าเมื่ออินพุต AC เป็นหม้อแปลงสำรอง แต่อาจเป็นปัญหาถ้า AC อ้างอิงพื้นอยู่แล้ว

คำอธิบายอย่างง่าย:

เครื่องปรับครึ่งคลื่นในอุดมคติเท่านั้น "ใช้" ครึ่งหนึ่งของรูปแบบคลื่น AC (ดังนั้นชื่อครึ่งคลื่น)

วงจรเรียงคลื่นเต็มคลื่นในอุดมคติจะใช้รูปแบบคลื่น AC ทั้งหมด

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นในอุดมคติ (พร้อมหม้อแปลงแบบแตะตรงกลาง) จะใช้รูปคลื่น AC ทั้งหมด

คุณจะเห็นได้ว่าสำหรับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นวงจร AC ทุกวินาทีจะถูกข้ามไปโดยเว้นช่องว่างในรูปคลื่นของเอาต์พุต สำหรับวงจรเรียงกระแสแบบคลื่นเต็มรูปแบบตั้งแต่ใช้รูปแบบคลื่นทั้งหมดช่องว่างจะหายไป (ความถี่เอาต์พุตที่มีประสิทธิผลเป็นสองเท่า)

หากรูปคลื่นเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับตัวเก็บประจุคุณสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าสำหรับตัวเรียงกระแสครึ่งคลื่นเพื่อที่จะรักษา DC ที่สะอาดตัวเก็บประจุจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับแรงดันไฟฟ้าในช่องว่างขนาดใหญ่นั้น สำหรับ rectifier แบบคลื่นเต็มรูปแบบเนื่องจากมี 'peaks' มากกว่าตัวเก็บประจุอาจมีขนาดเล็กกว่าสำหรับ rectifier ครึ่งคลื่นที่ระดับพลังงานเดียวกัน

สำหรับคำถามของคุณวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่ออกแบบมาอย่างเหมาะสมควรมีตัวเก็บประจุขนาดใหญ่พอที่จะรักษากฎระเบียบแม้จะใช้เพียงครึ่งหนึ่งของรูปแบบคลื่น AC ดังนั้นการควบคุมควรจะดี ไม่จำเป็นต้อง 'อัพเกรด' วงจรด้วยบริดจ์

เพียงชี้แจงให้ชัดเจนหม้อแปลงที่ทำขั้นตอนแรงดันไฟฟ้าทำงานได้เฉพาะบน AC วงจรเรียงกระแสจะแปลง AC เป็น DC ซึ่งไม่ได้บอกว่าแรงดันไม่ได้เปลี่ยนแปลงเลยมันแค่กระแสไม่ไปทั้งสองทาง Full wave rectifier นั้นยอดเยี่ยมกว่า rectifier wave เพียงครึ่งเดียวเพราะมันให้พลังงานแก่คุณในระหว่างครึ่งของวงจร พวกเขาสามารถแก้ไขการกลับขั้ว DC ได้!

กฎง่ายๆที่ฉันได้เรียนรู้ในช่วงปลายยุค 70 คือ 2,000 ยูเอฟต่อแอมป์ที่ 60 เฮิร์ตซ์ อาจารย์ผู้สอนคนนั้นอธิบายด้วยว่าในอดีตมีค่าใช้จ่ายตามการใช้หลอดสุญญากาศแบบปรับความดัน - ปรอทและส่วนประกอบของหม้อแปลงทองแดงและเหล็กราคาถูกมันเป็นการตัดสินใจทางเศรษฐกิจว่าจะสร้างหนึ่งหรือสอง rectifiers และเวลาสามารถเปลี่ยนแปลงพื้นฐานทางเศรษฐกิจสำหรับการตัดสินใจทางวิศวกรรม

มีข้อดีอยู่สองประการในการแก้ไขการเชื่อมโยง

หนึ่งในคำตอบอื่น ๆ ที่ชี้ให้เห็นแล้วคือคุณสามารถหลีกเลี่ยงกับตัวเก็บประจุที่ปรับให้เรียบได้

อีกอย่างคือถ้าคุณดูรูปคลื่นของกระแสอินพุตของ rectifier คลื่นครึ่งมันมีส่วนประกอบ DC ส่วนประกอบ DC นี้ก่อให้เกิดปัญหาความอิ่มตัวของหม้อแปลง