المعدل الكامل لنقطة المنتصف

إذا تحدثنا عن مقومات الصمام الثنائي أحادي الطور بشكل عام ، فإن مقوم الموجة الكاملة في منتصف النقطة يسمح لك بالحصول على خسائر أقل على الثنائيات نفسها ، نظرًا لوجود اثنين فقط من الثنائيات.

بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما تستخدم مثل هذه المعدلات في الأجهزة ذات الجهد المنخفض حيث يكون التيار من خلال الثنائيات أمرًا ضروريًا. لذلك ، في هذا الجانب ، تكون دائرة نقطة المنتصف ذات الموجة الكاملة أكثر فائدة ، نظرًا لأن فقد الطاقة في الثنائيات يتناسب مع المربع من متوسط ​​قيمة التيار المتدفق من خلالها.

وعندما تفكر في التوافر والجودة ديود شوتكي (انخفاض الجهد الأمامي المنخفض) المتوفر على نطاق واسع في السوق اليوم ، فإن الاختيار لصالح دائرة نقطة الوسط واضح.

وإذا كنا نتحدث عن محولات نبض المحولات بمحول دفع وسحب (جسر ، نصف جسر ، دفع-سحب) يعمل بترددات أعلى بكثير من تردد الشبكة المعتاد ، عندئذٍ تبقى دائرة المعدل فقط ذات النقطة الوسطى ولا آخر.

ومع ذلك ، في هذه المقالة سوف نركز على حساب المعدل بالنسبة لتردد خط منخفض قدره 50 هرتز ، حيث يكون التيار المعدل جيبيًا.

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أنه في المقوم ، الذي تم إنشاؤه وفقًا لهذا المخطط ، يلزمنا أن يكون لدينا محول بملفين ثانويين متطابقين أو بملف ثانوي واحد ، ولكن مع خرج في المنتصف (وهو في الأساس نفس الشيء).

الجهد الذي تم الحصول عليه في سلسلة من اللفات النصفية لمثل هذا المحول هو في الواقع مرحلتين فيما يتعلق بنقطة المنتصف ، والتي تعمل كنقطة صفر أثناء التصحيح ، حيث يتم تشكيل اثنين من EMFs متساويين في الحجم ولكن في الاتجاه المعاكس هنا. أي أن الفولتية عند المحطات الطرفية للملف الثانوي للمحول ، والتي تنشأ في أي لحظة من تشغيلها ، يتم إزاحتها طورًا بمقدار 180 درجة.

يتم توصيل المحطات المقابلة للملفات w21 و w22 بأنودات الثنائيات VD1 و VD2 ، في حين أن الفولتية u21 و u22 المطبقة على الثنائيات تكون في الطور المضاد.

لذلك ، تقوم الثنائيات بتوصيل التيار بدورها - كل منها خلال نصف دورة جهد الإمداد: خلال دورة نصف واحدة ، يكون للأنود في الصمام الثنائي VD1 إمكانات موجبة ويتدفق التيار i21 خلاله ، من خلال الحمل وعبر ملف (شبه ملف) w21 ، بينما الصمام الثنائي VD2 في حالة التحيز العكسي ، يتم قفله ، وبالتالي لا يتدفق التيار عبر نصف ملف w22.

خلال نصف الدورة التالية ، يكون أنود الصمام الثنائي VD2 لديه إمكانات إيجابية ويتدفق التيار i22 خلاله ، من خلال الحمل وعبر الملف (شبه الملف) w22 ، بينما يكون الصمام الثنائي VD1 في حالة منحاز عكسي ، إنه مغلق ، وبالتالي لا يتدفق التيار عبر نصف الملف w21.

والنتيجة التي تم تحقيقها هي أن التيار يتدفق عبر الحمل دائمًا في نفس الاتجاه ، أي يتم تصحيح التيار. ويتضح أن كل من نصفي اللف الثانوي للمحول يتم تحميله لمدة نصف فترة من اثنتين فقط. بالنسبة للمحول ، هذا يعني أن المغناطيس لا يحدث أبدًا في دائرته المغناطيسية لأن القوى الدافعة المغناطيسية لمكونات التيار المستمر للتيارات المتعرجة يتم توجيهها بشكل معاكس.

دعونا نشير إلى الجهد الفعال بين نقطة المنتصف والمحطة البعيدة لإحدى اللفات النصفية مثل U2. ثم يتم الحصول على متوسط ​​الجهد المعدل Ud بين النقطة الوسطى للملف الثانوي ونقطة اتصال كاثودات الصمامات الثنائية.في هذه الحالة ، سيكون متوسط ​​قيمة الجهد في الحمل:

نرى أن متوسط ​​قيمة الجهد المعدل يرتبط بقيمة جذر متوسط ​​التربيع بنفس الطريقة التي ترتبط بها القيمة المتوسطة للتيار بقيمة جذر متوسط ​​التربيع للتيار بجهد جيبي غير مصحح.

تم العثور على متوسط ​​قيمة تيار الحمل بواسطة الصيغة (حيث يكون Rd هو مقاومة الحمل):

وبما أن التيار يتدفق عبر الثنائيات على التوالي ، يمكنك الآن العثور على متوسط ​​التيار لكل صمام ثنائي وسعة التيار لكل صمام ثنائي. عند اختيار الصمام الثنائي لمثل هذا المعدل ، من المهم الانتباه إلى حقيقة أن الحد الأقصى المسموح به للتيار الثنائي أعلى قليلاً من القيمة المحددة وفقًا لهذه الصيغة:

عند تصميم مقوم منتصف الموجة الكاملة ، من المهم أيضًا أن نتذكر أن الجهد العكسي المطبق على الصمام الثنائي المقفل أثناء إجراء الصمام الثنائي الآخر يصل إلى ضعف سعة جهد نصف الملف.لذلك ، يجب أن يكون الحد الأقصى للجهد العكسي للديود المحدد أكبر دائمًا من هذه القيمة:

عندما يتم تحديد جهد الخرج (المصحح) Ud ، فإن القيمة الفعالة للجهد U2 للملف النصف الثانوي ستكون مرتبطة به على النحو التالي (قارن مع الصيغة الأولى):

بالإضافة إلى ذلك ، عند تصميم المعدل وتعيين متوسط ​​جهد الخرج Ud الذي سيتم الحصول عليه تحت الحمل ، من الضروري إضافة انخفاض الجهد الأمامي إليه عبر الصمام الثنائي Uf (يتم توفيره في وثائق الصمام الثنائي). إن مضاعفة نصف تيار الحمل المتوسط ​​بانخفاض الجهد الأمامي عبر الصمام الثنائي يعطينا مقدار الطاقة التي ستتبدد حتمًا في كل من الثنائيات كحرارة:

عند اختيار الثنائيات ، من المهم أن تأخذ ذلك في الاعتبار ، لتقييم قدرات مبيت الصمام الثنائي ، وما إذا كان يمكن أن يبدد الكثير من الطاقة ولا يفشل في نفس الوقت. إذا لزم الأمر ، سوف تحتاج إلى إجراء حسابات حرارية إضافية فيما يتعلق باختيار خافضات الحرارة التي سيتم ربط هذه الثنائيات بها.