Qu'est-ce que Bridge Rectifier? | C'est circuit, formule, facteurs importants

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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 -

  1. Redresseurs demi-onde (HWR)
  2. Redresseurs pleine onde (FWR)
  3. 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.

Schéma du circuit du pont redresseur, source de l'image - Utilisateur: WykisPont de diodes alt 1, marqué comme domaine public, plus de détails sur Wikimedia Commons

Un redressement pleine onde peut également être mis en œuvre à l'aide d'un redresseur, qui comprend quatre diodes. Comme le montre le circuit, deux diodes des bras opposés conduisent le courant simultanément tandis que les deux autres diodes sont restées 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 se produit en raison de la polarité instantanée des enroulements secondaires du transformateur. Un courant I traverse donc 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 * ∫0Vo d (ωt)

Ou, Vav = 1 / π * ∫0VmSinωt 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 I2  d (ωt)]1/2

Je = jemSinωt; 0 t ≤ π

Ou Jerms = [1 / π * ∫ 0 Im2  Péché2ωt d (ωt)]1/2

Ou Jerms = [Jem2/ π * ∫ 0 Péché2ωt d (ωt)]1/2

Maintenant, Sin2ωt = ½ (1 - Cos2ωt)

Ou Jerms = [Jem2/ π * ∫ 0 (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.

Pont redresseur Graphique montrant le signal d'entrée (supérieur) et le signal de sortie (inférieur), Source d'image - KrishnavedalaRectification triphasée 3CC BY-SA 3.0

Facteur de forme

au jugement, 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) * ∫0(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 / (Vs/ √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 comparaisonRedresseur en pontRedresseur pleine onde
Nombre de diodes utiliséesQuatre diodes sont utiliséesDeux diodes sont utilisées
Flux de courantLe 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 requisTout petit abaisser or transformateur élévateurLes 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 crêtePour 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.
CoûtMoins cher que les redresseurs pleine onde.Plus coûteux que le pont redresseur.
Facteurs d'utilisation du transformateurLe facteur d'utilisation du transformateur est de 0.812Pour un transformateur pleine onde, TUF est = 0.693
Efficacité pour les basses tensionsLe 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.

À propos de Sudipta Roy

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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