Is ciorcad é ceartaitheoir droichead dé-óid a athraíonn AC go DC ag baint úsáide as ceithre dé-óid eagraithe i ndroichead. Oibríonn sé le linn timthriallta dearfacha agus diúltacha araon, rud a fhágann go bhfuil sé níos éifeachtaí ná cineálacha leath-tonn. Míníonn an t-alt seo a fheidhmeanna, voltais aschuir, roghnú, éifeachtúlacht, úsáid claochladáin, rialú ripple, agus feidhmchláir go mion.
CC4. Roghnú agus Rátálacha Droichead Dé-óid
Gnéithe Ginearálta Droichead Dé-óid
Is ciorcad é ceartaitheoir droichead dé-óid a athraíonn sruth ailtéarnach (AC) go sruth díreach (DC). Úsáideann sé ceithre dé-óid eagraithe i gcruth speisialta ar a dtugtar droichead. Is é cuspóir an tsocraithe seo ná a chinntiú go mbogann an sruth leictreach i dtreo amháin tríd an ualach i gcónaí.
In AC, athraíonn an sruth treo go leor uaireanta gach soicind. Oibríonn ceartaitheoir droichid le linn na gcodanna dearfacha agus diúltacha den timthriall seo. Fágann sé seo go bhfuil sé níos éifeachtaí ná ceartaitheoir leath-tonn, nach n-oibríonn ach le linn leath an timthriall. Is é an toradh ná sreabhadh seasta DC is féidir le feistí leictreonacha a úsáid.
Príomhfheidhm an Gnéithe Ginearálta Droichead Dé-óid
Le linn leathtimthriall dearfach an ionchuir AC, seolann dhá cheann de na dé-óidí agus ligeann siad don sruth sreabhadh tríd an ualach. Nuair a athraíonn an t-ionchur go dtí an leaththimthriall diúltach, casann an dá dé-óid eile air agus treoraíonn siad an sruth sa treo céanna tríd an ualach. Cinntíonn an seoladh malartach seo go bhfaigheann an t-ualach sruth ag sileadh i dtreo amháin i gcónaí, rud a fhágann go bhfuil aschur DC pulsating ann. Nuair a chuirtear toilleoir nó scagaire leis an gciorcad, déantar an DC pulsating a mhaolú, ag táirgeadh voltas DC níos cobhsaí agus níos leanúnacha.
Voltais Aschuir Droichead Dé-óid
Meán Aschur DC
An meánvoltas aschuir DC, arna léiriú ag an bhfoirmle
Is é an meánvoltas a thomhaistear ar fud an ualaigh tar éis an cheartúcháin. Léiríonn sé leibhéal DC éifeachtach an aschuir pulsating agus cabhraíonn sé le cur síos a dhéanamh ar an méid sruth díreach inúsáidte a tháirgeann an ciorcad ó ionchur ailtéarnach.
Luach RMS
Ríomhtar an voltas RMS (Meán Cearnóg Fréimhe) ag baint úsáide as an bhfoirmle
Is modh é RMS chun an voltas seasta coibhéiseach a chinneadh a sheachadann an chumhacht chéanna leis an tonnfhoirm AC. Soláthraíonn sé tuiscint níos réadúla ar éifeacht téimh nó ar chumas cumhachta an chomhartha coigeartaithe, mar go léiríonn sé cé mhéad fuinnimh is féidir leis an gcomhartha a sheachadadh chuig ualach le himeacht ama.
DC Éifeachtach le Drops Dé-óid
I gciorcaid phraiticiúla, níl fíor-dé-óidí foirfe agus tugann siad titeann voltais isteach. Is féidir an t-aschur éifeachtach DC ag smaoineamh ar na titeann seo a chur in iúl mar
Tá dhá dé-óid i gceist le gach cosán seolta sa droichead, agus cuireann an dá cheann le titim voltais a laghdaíonn an t-aschur DC iarbhír.
• Le haghaidh dé-óidí sileacain, Vf ≈ 0.7 V
• Le haghaidh dé-óidí Schottky, Vf ≈ 0.3 V
Laghdaíonn sé seo an t-aschur DC iarbhír i gcomparáid leis an gcás idéalach.
Roghnú agus Rátálacha Droichead Dé-óid
Fachtóirí le haghaidh Roghnú Dé-óid
• Rátáil Reatha ar Aghaidh (Má): Ba chóir go mbeadh rátáil reatha leanúnach an dé-óid níos mó ná an t-ualach ualach DC atá ann faoi láthair. Roghnaigh i gcónaí le corrlach 25-50% ar mhaithe le sábháilteacht.
• Rátáil Reatha Borrtha (Ifsm): Ag tosú, go háirithe nuair a bhíonn toilleoirí scagaire móra á muirearú acu, tá borrtha inrush ag an dé-óid acúraicí uaireanta níos airde ná an sruth seasta. Cinntíonn rátáil ard Ifsm nach dteipfidh ar an dé-óid faoi na bíoga seo.
• Buaic Voltas Inbhéartach (PIV): Caithfidh gach dé-óid an buaic AC uasta a sheasamh nuair a bhíonn sé claonta droim ar ais. Riail ghinearálta is ea PIV a roghnú ar a laghad 2-3 huaire an voltas AC ionchuir RMS.
• Titim Voltais Ar Aghaidh (Vf): Ciallaíonn Vf níos ísle níos lú caillteanas cumhachta agus téamh. Tá Vf an-íseal ag dé-óidí Schottky ach de ghnáth teorainneacha PIV níos ísle, agus tá dé-óidí sileacain caighdeánach d'iarratais ardvoltais.
Diodes a úsáidtear go coitianta le haghaidh Gnéithe Droichead
| Dé-óid / Modúl | Rátáil Reatha | Buaicvoltas |
|---|---|---|
| 1N4007 | 1 A | 1000 V |
| 1N5408 | 3 A | 1000 V |
| KBPC3510 | 35 A | 1000 V |
| Schottky (1N5819) | 1 A | 40 V |
Éifeachtúlacht Droichead Dé-óid agus Bainistíocht Theirmeach
Foinsí Caillteanais
I ndroichead lán-tonn, sreabhann sruth trí dhá dé-óid ag an am. Is gnách go mbíonn gach titim 0.6-0.7 V do dé-óidí sileacain nó 0.2-0.4 V do chineálacha Schottky. Is féidir an chumhacht iomlán a chailltear mar theas a ríomh:
Mura ndéantar teas a bhainistiú, ardaíonn teocht an acomhal, rud a luasghéaraíonn caitheamh dé-óid agus d'fhéadfadh teip tubaisteach a bheith mar thoradh air.
Straitéisí Bainistíochta Teirmeach
• Bain úsáid as Gléasanna Íseal-Vf: Laghdaíonn dé-óidí Schottky caillteanas seolta go háirithe. Tá dé-óidí aisghabhála tapa níos fearr le haghaidh ceartaitheoirí ardmhinicíochta.
• Modhanna diomailt teasa: Ceangail dé-óidí nó modúil droichid le doirteal teasa. Roghnaigh gnéithe droichead miotail-chásáilte le cosáin theirmeacha ionsuite. Soláthraigh copar PCB leordhóthanach a dhoirteadh timpeall pads dé-óid.
• Fuarú Leibhéal an Chórais: Dearadh le haghaidh sreabhadh aeir agus aeráil in imfhálaithe. Monatóireacht a dhéanamh ar theocht oibriúcháin i gcoinne na gcuair derating.
Droichead Dé-óid agus Úsáid Claochladáin
Úsáid foirceannadh iomlán
I gceartaitheoir lár-sconna, ní sheolann ach leath den fhoirceannadh tánaisteach le linn gach leath-timthriall, rud a fhágann an leath eile gan úsáid. I gcodarsnacht leis sin, úsáideann droichead dé-óid an foirceannadh tánaisteach ar fad le linn an dá leath-timthriall, ag cinntiú úsáid iomlán claochladáin agus éifeachtúlacht níos airde.
Níl aon ghá le sconna lárnach
Buntáiste mór a bhaineann leis an gceartaitheoir droichid ná nach dteastaíonn claochladán lár-tapáilte uaidh. Déanann sé seo tógáil claochladáin a shimpliú. Laghdaíonn úsáid agus costas copair. Déanann sé an ceartaitheoir níos oiriúnaí do sholáthairtí cumhachta dlúth.
Fachtóir Úsáide Claochladáin (TUF)
Tomhaiseann an Fachtóir Úsáide Claochladáin (TUF) cé chomh héifeachtach agus a úsáidtear rátáil an chlaochladáin:
| Cineál Gnéithe Ginearálta | Luach TUF |
|---|---|
| Lár-Beartaíonn Lán-Tonn | 0.693 |
| Rectifier Droichid | 0.812 |
Ripple Droichead Dé-óid agus Smúdála
Nádúr Ripple
Nuair a théann AC trí cheartaitheoir droichid, déantar leath dearfach agus diúltach a cheartú, rud a fhágann go bhfuil aschur leanúnach ann. Ardaíonn agus titeann an voltas fós le gach leath-timthriall, ag táirgeadh ripple seachas líne DC breá cothrom. Is é an minicíocht ripple dhá oiread minicíocht ionchuir AC:
• Príomhlíonra 50 Hz → ripple 100 Hz
• Príomhlíonra 60 Hz → ripple 120 Hz
Comparáid Fachtóir Ripple
| Cineál Gnéithe Ginearálta | Fachtóir Ripple (γ) |
|---|---|
| Gnéithe Ginearálta Leath-Tonn | 1.21 |
| Lár-Beartaíonn Lán-Tonn | 0.482 |
| Rectifier Droichid | 0.482 |
Smúdáil le Scagairí
| Cineál Scagaire | Cur síos | Feidhm |
|---|---|---|
| Scagaire Toilleoir | Tá toilleoir mór leictrealaíoch ceangailte trasna an ualaigh. | Muirir le linn buaicphointí voltais agus sceitheadh le linn dips, smúdáil an tonnfhoirm coigeartaithe. |
| Scagairí RC nó LC | Úsáideann scagaire RC friotóir toilleora; Úsáideann scagaire LC induchtóir-toilleoir. | Cuireann RC smúdáil shimplí leis; Láimhseálann LC sruthanna níos airde go héifeachtach le laghdú ripple níos fearr. |
| Rialtóirí | Is féidir a bheith líneach nó cineál lasctha. | Soláthraíonn aschur DC cobhsaí, ag coinneáil voltas tairiseach beag beann ar athruithe ualaigh. |
Leaganacha agus Feidhmchláir Droichead Dé-óid
| Cineál | Buntáistí | Míbhuntáistí |
|---|---|---|
| Droichead Dé-óid Caighdeánach | Dearadh simplí, saor, agus a úsáidtear go forleathan. | Caillteanas voltais ar aghaidh níos airde (\~ 1.4 V iomlán le dé-óidí sileacain). |
| Droichead Schottky | Titim voltais ar aghaidh an-íseal (\ ~ 0.3-0.5 V in aghaidh an dé-óid), luas lasctha tapa. | Rátálacha voltais droim ar ais níos ísle (≤ 100 V). |
| Droichead Sioncrónach (bunaithe ar MOSFET) | Éifeachtúlacht ultra-ard le caillteanais seoltaí íosta, oiriúnach do dhearaí ard-reatha. | Tá ciorcad rialaithe níos casta ag teastáil agus costas comhpháirteanna níos airde. |
| SCR / Droichead Rialaithe | Ceadaíonn rialú céim-uillinn voltas aschuir agus tacaíonn sé le láimhseáil cumhachta mór. | Teastaíonn ciorcad truicear seachtrach uaidh agus is féidir leis saobhadh armónach a thabhairt isteach. |
Saincheisteanna Droichead Dé-óid, Tástáil, agus Fabhtcheartú
Gaistí Coitianta
• Treoshuíomh dé-óid mícheart - is cúis le haon aschur nó fiú gearr díreach chuig an claochladán.
• Scagaire toilleoir undersized - mar thoradh ar aschur DC ripple ard agus éagobhsaí.
• Diodes róthéite - tarlaíonn sé nuair nach leor an rátáil reatha nó an diomailt teasa.
• Leagan amach PCB bocht - méadaíonn rianta fada agus limistéar copair neamhleor friotaíocht agus téamh.
Uirlisí Fabhtcheartaithe
• Ilmhéadar (Mód Tástála Dé-óid): Tomhaiseann titim ar aghaidh (~ 0.6-0.7 V do sileacain, ~ 0.3 V do Schottky) agus deimhníonn sé blocáil droim ar ais.
• Oscilloscope: Visualizes ábhar ripple, buaicvoltas, agus saobhadh tonnfhoirm ag an ualach.
• Teirmiméadar IR nó Ceamara Teirmeach: Braitheann téamh iomarcach dé-óidí, toilleoirí, nó rianta faoi ualach.
• Méadar LCR: Tomhaiseann luach toilleoir scagaire chun díghrádú a sheiceáil le himeacht ama.
Iarratais Droichead Dé-óid
Soláthairtí Cumhachta
Úsáidtear i soláthairtí AC-go-DC le haghaidh raidiónna, teilifíseáin agus fearais le toilleoirí scagaire agus rialtóirí.
Luchtairí Ceallraí
Feidhmeach i luchtairí gluaisteán, inverters, UPS, agus soilse éigeandála chun DC rialaithe a sholáthar do chadhnraí.
Tiománaithe faoi stiúir
Tiontaigh AC go DC le haghaidh bolgáin faoi stiúir, painéil, agus soilse sráide, ag laghdú flicker le toilleoirí agus tiománaithe.
Rialú Mótair
DC a sholáthar do lucht leanúna, mótair bheaga, HVAC, agus rialaitheoirí tionsclaíocha chun oibriú réidh a chinntiú.
Conclúid
Is bealach iontaofa é an ceartaitheoir droichead dé-óid chun AC a thiontú go DC. Trí úsáid a bhaint as an timthriall AC iomlán agus an gá atá le sconna lárnach a sheachaint, seachadann sé cumhacht DC cobhsaí. Le rogha dé-óid chuí, rialú teasa, agus scagadh, cinntíonn sé feidhmíocht éifeachtach i soláthairtí cumhachta, luchtairí, córais soilsithe, agus rialú mótair.
Ceisteanna Coitianta [Ceisteanna Coitianta]
Cad é an difríocht idir ceartaitheoirí droichead aonchéime agus trí chéim?
Úsáideann aon-chéim 4 dé-óidí le haghaidh ionchur AC amháin; úsáideann trí chéim 6 dé-óid le trí ionchur, ag tabhairt DC níos rianúla agus níos lú ripple.
An féidir le ceartaitheoir droichid oibriú gan claochladán?
Sea, ach tá sé neamhshábháilte toisc nach bhfuil an t-aschur DC scoite amach ón bpríomhlíonra.
Cad a tharlaíonn má theipeann ar dé-óid amháin i gceartaitheoir droichid?
Is féidir le dé-óid shorted fiúsanna a shéideadh nó damáiste a dhéanamh don chlaochladán; Déanann dé-óid oscailte an ciorcad gníomhú cosúil le ceartaitheoir leath-tonn le ripple ard.
Cad é an mhinicíocht uasta is féidir le droichead dé-óid a láimhseáil?
Oibríonn dé-óidí caighdeánacha suas le cúpla kHz; Láimhseálann dé-óidí Schottky nó aisghabhála tapa na deich go dtí na céadta kHz.
An féidir ceartaitheoirí droichid a nascadh go comhthreomhar le haghaidh níos mó reatha?
Sea, ach teastaíonn modhanna cothromaíochta uathu cosúil le friotóirí sraithe; seachas sin, d'fhéadfadh sruth sreabhadh go míchothrom agus na dé-óidí a róthéamh.