מעגל המיישר משמש להמרת זרם חילופין (זרם חילופין) לזרם זרם ישר (זרם ישר). מיישרים מסווגים בעיקר לשלושה סוגים כלומר מיישר חצי גל, גל מלא וגשר. הפונקציה העיקרית של כל המיישרים הללו זהה להמרת הזרם, אך הם אינם ממירים ביעילות את הזרם מ- AC ל DC. המרכז מיישר גל מלא מלא כמו גם מיישר גשר ממיר ביעילות. מעגל מיישר גשרים הוא חלק נפוץ מספקי הכוח האלקטרוניים. רב מעגלים אלקטרונים דורשים DC מתוקן ספק כוח להפעלת השונים רכיבים בסיסיים אלקטרוניים מאספקת החשמל הזמינה. אנו יכולים למצוא את המיישר הזה במגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים מכשירי חשמל AC כמו מכשירי חשמל ביתיים , בקרי מנוע, תהליך אפנון, יישומי ריתוך וכו '. מאמר זה דן בסקירה כללית של מיישר גשרים ועבודתו.

מהו מיישר גשר?

מיישר גשר הוא ממיר זרם חילופין (AC) לזרם ישר (DC) המתקן את כניסת החשמל לרשת DC. מיישרי גשר נמצאים בשימוש נרחב בספקי חשמל המספקים מתח DC נחוץ לרכיבים האלקטרוניים או להתקנים. ניתן לבנות אותן עם ארבע דיודות או יותר או כל מתג במצב מוצק מבוקר אחר.

מיישר גשר

בהתאם לדרישות זרם העומס, נבחר מיישר גשר מתאים. דירוגים ומפרטים של רכיבים, מתח פירוק, טווחי טמפרטורה, דירוג זרם חולף, דירוג זרם קדימה, דרישות הרכבה ושיקולים אחרים נלקחים בחשבון בעת בחירת ספק כוח מיישר ליישום מעגל אלקטרוני מתאים.

בְּנִיָה

בניית מיישר הגשר מוצגת להלן. ניתן לתכנן מעגל זה עם ארבע דיודות דהיינו D1, D2, D3 & D4 יחד עם נגן עומס (RL). חיבור דיודות אלה יכול להיעשות בתבנית לולאה סגורה כדי להמיר את זרם החילופין (זרם חילופין) לזרם זרם ישר (זרם ישר) ביעילות. היתרון העיקרי של עיצוב זה הוא היעדר שנאי בלעדי במרכז. כך שהגודל, כמו גם העלות, יופחתו.

ברגע שמופעל אות הקלט על פני שני המסופים כמו A & B, ניתן להשיג את אות ה- DC o / p על פני ה- RL. כאן נגד העומס מחובר בין שני מסופים כמו C & D. סידורן של שתי דיודות יכול להתבצע באופן שהחשמל ינוהל על ידי שתי דיודות לאורך כל מחצית מחזור. זוגות הדיודות כמו D1 & D3 יוליכו זרם חשמלי לאורך מחצית המחזור החיובית. באופן דומה, דיודות D2 ו- D4 יעבירו זרם חשמלי לאורך חצי מחזור שלילי.

דיאגרמת מעגל מיישר גשר

היתרון העיקרי של מיישר הגשר הוא שהוא מייצר מתח כפול כמעט כפול כמו במקרה של מיישר גל מלא באמצעות שנאי עם מרכז הקשה. אבל המעגל הזה לא זקוק לשנאי עם מרכז מרכז ולכן הוא דומה למיישר בעלות נמוכה.

דיאגרמת המעגל של מיישר הגשר מורכבת משלבים שונים של מכשירים כמו שנאי, גשר דיודה, סינון וווסתים. באופן כללי, כל שילוב הבלוקים הללו נקרא a אספקת חשמל DC מוסדרת שמפעיל מכשירים אלקטרוניים שונים.

השלב הראשון במעגל הוא שנאי שהוא סוג למטה המשנה את משרעת מתח הכניסה. רוב ה פרויקטים אלקטרוניים השתמש בשנאי 230 / 12V בכדי להוריד את זרם החשמל 230V ל 12V AC.

דיאגרמת מעגל מיישר גשר

השלב הבא הוא מיישר דיודה-גשר המשתמש בארבע דיודות או יותר בהתאם לסוג מיישר הגשר. בחירת דיודה מסוימת או כל מכשיר מיתוג אחר עבור מיישר מקביל זקוקה לשיקולים מסוימים של המכשיר כמו מתח הפוך שיא (PIV), זרם קדימה אם, דירוגי מתח וכו '. היא אחראית לייצר זרם חד כיווני או זרם DC בעומס על ידי התנהלות סט דיודות לכל חצי מחזור של אות הקלט.

“מנוע אינדוקציה של קבלים הפעלה של קבלים עם תרשימים מסודרים ”

מכיוון שהפלט אחרי מיישרים גשר הדיודה הוא בעל אופי פועם, וכדי לייצר אותו כ- DC טהור, יש צורך בסינון. הסינון מתבצע בדרך כלל עם אחד או יותר קבלים מחוברים לרוחב את העומס, כפי שניתן לראות באיור שלהלן מתבצע החלקה של הגל. דירוג קבלים זה תלוי גם במתח המוצא.

השלב האחרון של אספקת DC מוסדרת זו הוא ווסת מתח השומר על מתח המוצא לרמה קבועה. נניח שה- מיקרו-בקר עובד ב 5 וולט DC, אך הפלט לאחר מיישר הגשר הוא סביב 16 וולט, כך להפחתת מתח זה ולשמירה על רמה קבועה - לא משנה שינויים במתח בצד הקלט - יש צורך בווסת מתח.

מבצע מיישר גשר

כפי שדנו לעיל, מיישר גשר חד פאזי מורכב מארבע דיודות ותצורה זו מחוברת על פני העומס. להבנת עקרון העבודה של מיישר הגשר, עלינו לשקול את המעגל להלן למטרות הדגמה.

במהלך מחזור החציון החיובי של דיודות צורת הגל של AC, D1 ו- D2 מוטים קדימה ו- D3 ו- D4 מוטים הפוך. כאשר המתח, יותר מ- רמת סף של דיודות D1 ו- D2, מתחילים להתנהל - זרם העומס מתחיל לזרום דרכו, כפי שמוצג בנתיב הקו האדום בתרשים למטה.

מבצע מעגל

במהלך מחצית המחזור השלילית של צורת גל הכניסה AC, הדיודות D3 ו- D4 מעקפות קדימה, ו- D1 ו- D2 מוטות הפוכה. זרם העומס מתחיל לזרום דרך דיודות D3 ו- D4 כאשר דיודות אלה מתחילות להתנהל כפי שמוצג באיור.

אנו יכולים לראות כי בשני המקרים כיוון זרם העומס זהה, כלומר עד למטה כפי שמוצג באיור - כך חד כיווני, שמשמעותו זרם DC. לפיכך, על ידי שימוש במיישר גשר, זרם זרם ה- AC מומר לזרם DC. הפלט בעומס עם מיישר גלי הגשר הזה פועם בטבעו, אך ייצור DC טהור דורש פילטר נוסף כמו קבלים. אותה פעולה חלה על מיישרי גשר שונים, אך במקרה של מיישרים מבוקרים תיריסטורים מפעילים יש צורך להניע את הזרם לטעינה.

סוגי מיישרי גשר

מיישני כלות מסווגים למספר סוגים על בסיס גורמים אלה: סוג האספקה, יכולת שליטה, תצורות מעגלי כלות וכו 'מיישרים גשרים מסווגים בעיקר למיישרים חד-שלביים. שני הסוגים הללו מסווגים עוד למיישרים לא מבוקרים, חצי מבוקרים ומלאים. חלק מסוגי מיישרים אלה מתוארים להלן.

מיישרים שלב אחד ושלושה שלבים

אופי האספקה, כלומר אספקה חד פאזית או תלת פאזית מכריעה את המיישרים הללו. מיישר הגשר החד פאזי מורכב מארבע דיודות להמרת AC ל DC, ואילו a מיישר תלת פאזי משתמש בשש דיודות , כפי שמוצג באיור. אלה יכולים להיות שוב מיישרים בלתי נשלטים או מבוקרים, תלוי ברכיבי המעגל כגון דיודות, תיריסטורים וכו '.

מיישרים שלב אחד ושלושה שלבים

מיישרי גשר לא נשלטים

מיישר גשר זה משתמש בדיודות לתיקון הקלט כמוצג באיור. מכיוון שהדיודה היא מכשיר חד כיווני המאפשר את זרימת הזרם בכיוון אחד בלבד. עם תצורת דיודות זו במיישר, היא אינה מאפשרת להשתנות הכוח בהתאם לדרישת העומס. אז סוג זה של מיישר משמש ב ספקי כוח קבועים או קבועים .

מיישרי גשר לא נשלטים

מיישר גשר מבוקר

בסוג זה של מיישר, ממיר AC / DC או מיישר - במקום דיודות לא מבוקרות, משתמשים במכשירי מצב מוצק מבוקר כמו SCR, MOSFET, IGBT וכו 'כדי לשנות את עוצמת המוצא במתח שונה. על ידי הפעלת התקנים אלה ברגעים שונים, כוח היציאה בעומס משתנה כראוי.

מיישר גשר מבוקר

מיישר גשר IC

מיישר הגשר כמו תצורת סיכת IC של RB-156 נדון להלן.

“כיצד לחבר פוטנציומטר לשליטה על מהירות המנוע ”

סיכה -1 (שלב / קו): זהו סיכת קלט AC, שבה ניתן לבצע חיבור של חוט פאזה מאספקת ה- AC לכיוון סיכת שלב זו.

פין -2 (ניטראלי): זהו סיכת קלט AC שבה ניתן לבצע את חיבור החוט הנייטרלי מאספקת החשמל לסיכה ניטראלית זו.

סיכה -3 (חיובי): זהו סיכת הפלט של DC שבה מתקבל מתח ה- DC החיובי של המיישר מהסיכה החיובית הזו

סיכה -4 (שלילי / קרקע): זהו סיכת המוצא DC שבה מתח הקרקע של המיישר מתקבל מהסיכה השלילית הזו

מפרטים

קטגוריות המשנה של מיישר הגשר RB-15 נע בין RB15 ל- RB158. מתוך מיישרים אלה, ה- RB156 הוא הנפוץ ביותר. המפרט של מיישר הגשר RB-156 כולל את הדברים הבאים.

זרם זרם זרם הסוללה הוא 1.5A
מתח השיא המרבי המרבי הוא 800 וולט
מתח יציאה: (√2 × VRMS) - 2 וולט
מתח הכניסה המרבי הוא 560 וולט
ירידת מתח לכל גשר היא 1V @ 1A
זרם הזינוק הוא 50A

RB-156 זה משמש בדרך כלל מיישר גשר קומפקטי, בעלות נמוכה ובשלב חד פעמי. ל- IC זה המתח הגבוה ביותר של i / p כמו 560V ולכן הוא יכול לשמש לאספקת חשמל 1-פאזה בכל המדינות. הזרם הגבוה ביותר של מיישר זה הוא 1.5A. IC זה הוא הבחירה הטובה ביותר בפרויקטים להמרת AC-DC ומספק עד 1.5A.

מאפייני מיישר גשר

המאפיינים של מיישר הגשר כוללים את הדברים הבאים

גורם אדווה
מתח הפוך שיא (PIV)
יְעִילוּת

גורם אדווה

מדידת החלקות של אות DC המוצא באמצעות גורם נקראת גורם אדווה. כאן, אות DC חלק יכול להיחשב כאות DC / o כולל מעט אדוות ואילו אות DC פועם גבוה יכול להיחשב כ o / p כולל אדוות גבוהות. מתמטית, ניתן להגדיר אותו כחלק מהמתח אדווה ומתח DC טהור.

עבור מיישר גשר, ניתן לתת את גורם האדווה כ-

Γ = √ (Vrms2 / VDC) -1

ערך גורם האדווה של מיישר הגשר הוא 0.48

PIV (שיא הפוך)

ניתן להגדיר את שיא המתח ההפוך או PIV כערך המתח הגבוה ביותר שמגיע מהדיודה כאשר היא מחוברת במצב הטיה הפוכה לאורך מחצית המחזור השלילית. מעגל הגשר כולל ארבע דיודות כמו D1, D2, D3 & D4.

במחצית החצי החיובית, שתי הדיודות כמו D1 & D3 נמצאות במצב מוליך ואילו שתי דיודות D2 & D4 נמצאות במצב שאינו מוליך. כמו כן, במחצית המחזור השלילית, הדיודות כמו D2 & D4 נמצאות במצב מוליך, ואילו הדיודות כמו D1 & D3 נמצאות במצב שאינו מוליך.

יְעִילוּת

היעילות של המיישר מחליטה בעיקר עד כמה יכול המיישר משנה את זרם החילופין (זרם חילופין) לזרם זרם ישר. ניתן להגדיר את יעילות המיישר כיוון שהוא היחס בין הספק o / p DC לבין כוח i / p AC. היעילות המקסימלית של מיישר הגשר היא 81.2%.

η = DC o / p כוח / AC i / p כוח

צורת גל מיישר גשר

מתרשים המעגל של מיישר הגשר, אנו יכולים להסיק שזרם הזרם על פני נגן העומס שווה לאורך מחזורי החצי החיוביים והשליליים. הקוטביות של אות ה- o / p DC עשויה להיות חיובית לחלוטין אחרת היא שלילית. במקרה זה, זה חיובי לחלוטין. כאשר כיוון הדיודה מתהפך ניתן להגיע למתח DC שלילי שלם.

לכן, מיישר זה מאפשר זרימת זרם לאורך מחזורי החיוב כמו גם השלילי של אות ה- i / p. צורות גל הפלט של מיישר הגשר מודגמות להלן.

מדוע קוראים לזה מיישר גשר?

בהשוואה למיישרים אחרים, זהו הסוג היעיל ביותר של מעגל מיישר. זהו סוג של מיישר גל מלא, כפי שהשם מרמז מיישר זה משתמש בארבע דיודות המחוברות בצורה של הגשר. אז מיישר מסוג זה נקרא מיישר גשר.

מדוע אנו משתמשים בארבע דיודות במיישר הגשר?

במיישר הגשר, ארבע דיודות משמשות לתכנון המעגל שיאפשר תיקון גל מלא ללא שימוש בשנאי המוקלט במרכז. מיישר זה משמש בעיקר למתן תיקון גל מלא ברוב היישומים.

סידור ארבע דיודות יכול להיעשות בתוך סידור לולאה סגורה כדי לשנות את AC ל DC ביעילות. היתרון העיקרי של הסדר זה הוא קיומו של השנאי המרכזי, כך שהגודל והעלות יופחתו.

יתרונות

היתרונות של מיישר הגשר כוללים את הדברים הבאים.

“איזה מהרכיבים הבאים של מערכת הפעלה אינו חלק מהגרעין? ”

יעילות התיקון של מיישר גל מלא כפול מזה של מיישר חצי גל.
מתח המוצא הגבוה יותר, הספק היציאה הגבוה יותר וגורם ניצול השנאי הגבוה יותר במקרה של מיישר גל מלא.
מתח האדווה נמוך ובתדירות גבוהה יותר, במקרה של מיישר גל מלא כל כך נדרש מעגל סינון פשוט
בשני שנאי אין צורך ברז מרכזי ולכן במקרה של מיישר גשר, השנאי הנדרש הוא פשוט יותר. אם אין צורך בהעלאת מתח או בירידה במתח, ניתן לחסל את השנאי אפילו.
עבור תפוקת כוח נתונה, ניתן להשתמש בשנאי כוח בגודל קטן יותר במקרה של מיישר הגשר מכיוון שהזרם בפיתולים הראשוניים והמשניים של שנאי האספקה זורם במשך כל מחזור ה AC.
יעילות התיקון כפולה בהשוואה למיישר חצי גל
הוא משתמש במעגלי סינון פשוטים עבור תדרים גבוהים ומתח אדווה נמוך
TUF גבוה יותר בהשוואה למיישר המוקלט במרכז
אין צורך בשנאי ברז מרכז

חסרונות

החסרונות של מיישר הגשר כוללים את הדברים הבאים.

זה דורש ארבע דיודות.
השימוש בשתי דיודות נוספות גורם לירידת מתח נוספת ובכך להפחית את מתח המוצא.
מיישר זה זקוק לארבע דיודות ולכן עלות המיישר תהיה גבוהה.
המעגל אינו מתאים ברגע שיש צורך לתקן מתח קטן, מכיוון שחיבור שתי הדיודות יכול להתבצע בסדרה ומספק ירידת מתח כפולה בגלל ההתנגדות הפנימית שלהם.
המעגלים האלה מורכבים מאוד
בהשוואה למיישר מהסוג המרכזי, למיישר הגשר יש יותר אובדן כוח.

יישום - המרת מתח זרם זרם זרם זרם זרם חשמל באמצעות מיישר גשר

ספק כוח DC מוסדר נדרש לעיתים קרובות ליישומים אלקטרוניים רבים. אחת הדרכים האמינות והנוחות ביותר היא להמיר את ספק הכוח הזמין לרשת החשמל לאספקת DC. המרה זו של אות ה- AC לאות DC מתבצעת באמצעות מיישר, שהוא מערכת דיודות. זה יכול להיות מיישר חצי גל שמתקן רק מחצית האות של ה- AC או מיישר גל מלא שמתקן את שני המחזורים של אות ה- AC. מיישר הגל המלא יכול להיות מיישר עם מרכז הקשה המורכב משתי דיודות או מיישר גשר המורכב מ -4 דיודות.

כאן מדגים את מיישר הגשר. ההסדר מורכב מארבע דיודות המסודרות כך שהאנודות של שתי דיודות סמוכות מחוברות כדי לספק את האספקה החיובית ליציאה והקטודות של שתי הדיודות הסמוכות האחרות מחוברות כדי לספק את האספקה השלילית ליציאה. האנודה והקטודה של שתי הדיודות הסמוכות האחרות מחוברות לחיוב של אספקת החשמל ואילו האנודה והקתודה של שתי דיודות סמוכות נוספות מחוברות לשלילה של אספקת החשמל. לפיכך 4 דיודות מסודרות בתצורת גשר כך שבכל חצי מחזור שתי דיודות חלופיות מוליכות ומייצרות מתח DC עם דוחה.

המעגל הנתון מורכב ממערך מיישר גשר שפלט ה- DC הלא מווסת שלו ניתן לקבל אלקטרוליטים דרך נגד מגביל זרם. המתח על פני הקבל מנוטר באמצעות מד מתח וממשיך לעלות ככל שהקבל נטען עד שמגבלת המתח מגיעה. כאשר מתחבר עומס על פני הקבל, הקבל מתפרק כדי לספק את זרם הכניסה הדרוש לעומס. במקרה זה, מנורה מחוברת כעומס.

ספק כוח DC מוסדר

ספק כוח DC מוסדר מורכב מהרכיבים הבאים:

שנאי מדרגות להמרת זרם מתח גבוה לזרם מתח נמוך.
מיישר גשר להמרת ה- AC לזרם זרם פועם.
מעגל פילטר המורכב מקבל להסרת אדוות ה- AC.
ויסות IC 7805 לקבל מתח DC מוסדר של 5 וולט.

השנאי המורד ממיר את אספקת החשמל של 230 וולט ל 12 וולט. זרם חילופין זה של 12 וולט מוחל על סידור מיישר הגשר כך שהדיודות החלופיות מתנהלות עבור כל מחצית מחזור ומייצרות מתח זרם זרם פועם המורכב מאדוות זרם חילופין. קבל המחובר על פני הפלט מאפשר לאות ה- AC לעבור דרכו וחוסם את אות ה- DC, וכך משמש כמסנן מעבר גבוה. הפלט על פני הקבל הוא אפוא אות DC מסונן לא מוסדר. ניתן להשתמש בפלט זה לנהיגה רכיבים חשמליים כמו ממסרים, מנועים וכו '. רגולטור IC 7805 מחובר ליציאת המסנן. הוא נותן פלט מוסדר קבוע של 5 וולט אשר באמצעותו ניתן לתת קלט למעגלים אלקטרוניים רבים ולהתקנים כמו טרנזיסטורים, מיקרו-בקרים וכו '. כאן 5V משמש להטיית נורית דרך הנגד.

זה הכל על תורת מיישר הגשר סוגיו, מעגלו ועקרונות העבודה שלו. אנו מקווים כי עניין בריא בנושא זה יעזור לבנות פרויקטים אלקטרוניים או חשמל של סטודנטים כמו גם בתצפית על מכשירים או מכשירים אלקטרוניים שונים. אנו מעריכים את תשומת לבכם החדה ומתמקדים במאמר זה. לכן אנא אנא כתוב לנו לבחירת דירוגי הרכיבים הנדרשים במיישר הגשר הזה ליישום שלך ולכל הנחיה טכנית אחרת.

כעת אנו מקווים שיש לך מושג לגבי הרעיון של מיישר הגשר ויישומיו אם כל שאלה נוספת בנושא זה או הרעיון של פרויקטים חשמליים ואלקטרוניים השאירו את ההערות בסעיף להלן.

נקודות זיכוי: