Liste des sujets
- Rectification et redresseur
- Types de redresseur
- Redresseur en pont
- Circuit et schéma du redresseur en pont
- Fonctionnement d'un pont redresseur
- Différences entre le pont redresseur et le redresseur pleine onde
- Problèmes mathématiques
Rectification
Rectification: le processus par lequel la tension alternative est convertie en tension continue est appelé redressement. Le redresseur est le dispositif électronique pour effectuer la rectification
Types de redresseurs
Les redresseurs sont principalement de trois types. Elles sont -
- Redresseurs demi-onde (HWR)
- Redresseurs pleine onde (FWR)
- Redresseur en pont (BR)
Redresseurs en pont
Les redresseurs en pont sont des types de redresseurs qui convertissent le courant alternatif en courant continu et le courant alternatif en courant continu. Ce type de redresseur permet aux deux moitiés de la tension d'entrée alternative de traverser le circuit. Quatre diodes sont nécessaires pour réaliser un pont redresseur.
Ponts redresseurs de travail et circuit
Un pont redresseur est illustré dans le circuit ci-dessous.
Le redressement double alternance peut également être mis en œuvre à l'aide d'un redresseur comprenant quatre diodes. Comme le montre le circuit, deux diodes des bras opposés conduisent le courant simultanément tandis que les deux autres diodes restent à l'état OFF. Pour l’instant, le courant traverse les diodes D1 et D3 mais aucun courant ne traverse les diodes D2 et D4. Cela est dû à la polarité instantanée des enroulements secondaires du transformateur. Un courant I traverse ainsi la résistance de charge RL dans le sens indiqué.
Maintenant, la moitié suivante du cycle arrive. Cette fois, la polarité du transformateur change. Le courant traverse la diode D2 et la diode D4 et aucun courant ne traverse les diodes D1 et D3. Le sens de circulation du courant reste le même que la moitié précédente du cycle.
Sachez comment fonctionne un transformateur!
Formule et équations du pont redresseur
Du circuit redresseur de pont standard,
Vi est la tension d'entrée; Vb est la tension de la diode, rd est la résistance dynamique, R est la résistance de charge, Vo est la tension de sortie.
Tension moyenne O / p:
Vo = VmSinωt; 0 t ≤ π
Vav = 1 / π * ∫02pVo d (ωt)
Ou, Vav = 1 / π * ∫02pVmSinωt d (ωt)
Ou, Vav = (Vm/ π) [- Cosωt]0π
Ou, Vav = (Vm / π) * [- (- 1) - (- (1))]
Ou, Vav = (Vm/ ) * 2
Ou, Vav = 2 Vm / π = 0.64 Vm
Le courant de charge moyen (Iav) = 2 * Im/ π
La valeur RMS (Root Means Square) du courant:
Irms = [1 / π * ∫ 0 2p I2 d (ωt)]1/2
Je = jemSinωt; 0 t ≤ π
Ou Jerms = [1 / π * ∫ 0 2p Im2 Sans2ωt d (ωt)]1/2
Ou Jerms = [Jem2/ π * ∫ 0 2p Sans2ωt d (ωt)]1/2
Maintenant, Sin2ωt = ½ (1 - Cos2ωt)
Ou Jerms = [Jem2/ π * ∫ 0 2p (1 - Cos2ωt) d (ωt)]1/2
Ou Jerms = [Jem2/ 2] ½ Ou Jerms = Im/ √2
La tension RMS = Vrms = Vm/ √2.
L'importance de la valeur RMS est qu'elle équivaut à la valeur DC.
À condition que la valeur RMS soit ≤ Valeur de crête
Tension inverse de crête (PIV):
La tension inverse de crête ou PIV est appelée tension maximale admissible qui peut être appliquée à une diode avant son claquage.
La tension inverse de crête d'un pont redresseur est calculée comme PIV> = Vm
L'application d'une tension supérieure à la tension inverse de crête endommagera la diode et affectera d'autres éléments du circuit, le cas échéant.
Graphique du pont redresseur
Le graphique suivant montre le signal de sortie d'entrée d'un pont redresseur. C'est la même chose que Bridge Rectifier.
Facteur de forme
La facteur de forme d'un redresseur en pont est identique à un redresseur pleine onde et est défini comme le rapport de la valeur RMS (Root Means Square) de la tension de charge à la valeur moyenne de la tension de charge.
Facteur de forme = Vrms / Vav
Vrms = Vm/2
Vav = Vm /
Facteur de forme = (Vm/ √2) / (2 * Vm/ π) = π / 2√2 = 1.11
Alors, on peut écrire, Vrms = 1.11 * Vav.
Facteur d'ondulation
Facteur d'ondulation d'un pont redresseur est le pourcentage de la composante de courant alternatif présent dans la sortie du pont redresseur.
Le «γ» représente le facteur d'ondulation.
Io = Iac + Idc
Ou Jeac = Io - JEdc
Ou Jeac = [1 / (2π) * ∫02p(I-Idc)2d (ωt)]1/2
Ou Jeac = [Jerms2 + Idc2- 2 Idc2] 1/2
Ou Jeac = [Jerms2 - JEdc2] 1/2
Donc, facteur d'ondulation,
= jerms2 - JEdc2 / Jedc2
ou, γ = [(Irms2 - JEdc2) - 1] 1/2
γFWR = 0.482
Facteur d'utilisation du transformateur
Le rapport entre la puissance CC et la puissance CA nominale est appelé Facteur d'utilisation du transformateur ou TUF.
TUF = Pdc/ Pac(noté)
Vs / √2 est la tension nominale de l'enroulement secondaire et Im/ 2 est le courant traversant l'enroulement.
Donc, TUF = Idc2 RL / (voirs/ √2) * (jem / 2)
TUF = (2Im/ )2RL / ( JEm2 (Rf +RL) / (2√2) = 2√2 / π 2 * (1 / (1 + Rf/RL))
Si Rf << RL, puis,
TUF = 8 / 2 = 0.812
Plus le TUF est élevé, meilleures sont les performances.
Efficacité du pont redresseur
Efficacité du pont redresseur est défini comme le rapport entre la puissance CC fournie à la charge et la puissance CA d'entrée. Il est représenté par le symbole - η
= Pcharge / Pin * 100
ou, η = Idc2 * R / Irms2 * R, comme P = VI, & V = IR
Maintenant jerms = Im/ √2 et moidc = 2 * Im/ π
Donc, η = (4Im2/2) / (JEm2/ 2)
= 8 / π2 * 100% = 81.2%
L'efficacité d'un circuit redresseur en pont idéal est = 81.2%
Spécifier la différence entre le pont et le redresseur pleine onde
Objet de la comparaison | Redresseur en pont | Redresseur pleine onde |
Nombre de diodes utilisées | Quatre diodes sont utilisées | Deux diodes sont utilisées |
Flux de courant | Le courant circule dans le circuit uniquement pendant la moitié positive du cycle d'entrée. | Le courant circule dans le circuit pendant toute la moitié du cycle d'entrée. |
Transformateur requis | Tout petit abaisser or transformateur élévateur | Les transformateurs à prise centrale sont le centre requis pour les redresseurs pleine onde. Il a également besoin d'un transformateur plus surdimensionné qu'un pont redresseur. |
Tension inverse de crête | Pour un redresseur en pont, la tension inverse de crête est la tension maximale aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur. | Pour le redresseur pleine onde, la tension inverse de crête de chaque diode est le double de la tension maximale entre la prise centrale et toute autre extrémité de l'enroulement secondaire du transformateur. |
Disponibilité | Un redresseur d'onde en pont est disponible sur le marché dans un seul paquet. | Les redresseurs pleine onde prêts à l'emploi ne sont pas disponibles sur le marché. |
Prix | Moins cher que les redresseurs pleine onde. | Plus coûteux que le pont redresseur. |
Facteurs d'utilisation du transformateur | Le facteur d'utilisation du transformateur est de 0.812 | Pour un transformateur pleine onde, TUF est = 0.693 |
Efficacité pour les basses tensions | Le courant circule à travers deux diodes en série dans un pont redresseur et une immense puissance se dissipe dans les diodes. Par conséquent, l'efficacité est plus faible dans des conditions de basse tension. | Il n'y a pas un tel effet sur les redresseurs pleine onde. L'efficacité est plus dans une telle condition qu'un pont redresseur. |
Quelques problèmes avec les redresseurs en pont
1. Un pont redresseur a une charge de 1 kilo-ohm. La tension alternative appliquée est de 220 V (valeur RMS). Si les résistances internes des diodes sont négligées, quelle sera la tension d'ondulation à travers la résistance de charge?
une. 0.542 V
b. 0.585 V
c. 0.919 V
ré. 0.945 V
La tension d'ondulation est = γ * Vdc / 100
Vdc = 0.636 * Vrms * √2 = 0.636 * 220 * √2 = 198 V.
Le facteur d'ondulation d'un redresseur pleine onde idéal est de 0.482
D'où la tension d'ondulation = 0.482 * 198/100 = 0.945 V
2. Si la tension de crête d'un circuit redresseur en pont est de 10 V et que la diode est une diode au silicium, quelle sera la tension inverse de crête sur la diode?
La tension inverse de crête est un paramètre important défini comme la tension de polarisation inverse maximale appliquée à travers la diode avant d'entrer dans la région de claquage. Si la tension nominale inverse de crête est inférieure à la valeur, une panne peut se produire. Pour un redresseur pleine onde, la tension inverse de crête de la diode est la même que la tension de crête = Vm. Donc, tension inverse de crête = 5 volts.
3. Une entrée de 100Sin 100 πt volt est appliquée à un redresseur pleine onde. Quelle est la fréquence d'ondulation de sortie?
V = VmSinωt
Ici, ω = 100
La fréquence est donnée par - ω / 2 = 100/2 = 50 Hz.
Ainsi, la fréquence de sortie = 50 * 2 = 100 Hz.
4. Quelle est l'application principale d'un redresseur? Quel appareil effectue l'opération inverse?
Un redresseur transforme la tension alternative en tension continue. Un oscillateur convertit une tension continue en tension alternative.
5. Pour un pont redresseur, la tension d'entrée appliquée est de 20Sin100 π t. Quelle sera la tension de sortie moyenne?
Maintenant nous savons que, V = VmSinωt
Vm = 20
Donc, la tension de sortie = 2 Vm / π = 2 * 20 / π = 12.73 volts
La tension de sortie est = 12.73 volts.
Bonjour, je m'appelle Sudipta Roy. J'ai fait un B. Tech en électronique. Je suis un passionné d'électronique et je me consacre actuellement au domaine de l'électronique et des communications. J'ai un vif intérêt pour l'exploration des technologies modernes telles que l'IA et l'apprentissage automatique. Mes écrits sont consacrés à fournir des données précises et mises à jour à tous les apprenants. Aider quelqu'un à acquérir des connaissances me procure un immense plaisir.
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