Redresseur demi-onde | Ça marche | 5+ applications importantes

Redresseur demi-onde

Image par: RJB1FRec varCC BY-SA 4.0

Contenu

Rectification

La rectification est un moyen de changer Ac en DC.

Redresseur: les redresseurs effectuent l'opération de rectification.

Redresseur

Redresseur: les redresseurs effectuent l'opération de rectification.

Types de redresseur

Les redresseurs sont de trois types en fonction de leurs objectifs. Ils sont listés ci-dessous.

  1. Redresseurs demi-onde
  2. Redresseurs pleine onde
  3. Redresseurs en pont

Redresseur demi-onde

Les redresseurs demi-onde effectuent l'opération de redressement dans laquelle la moitié de la tension alternative est autorisée à passer et l'autre moitié est limitée. Une seule diode suffit pour construire un redresseur demi-onde.

Circuit et fonctionnement du redresseur demi-onde

Un transformateur demi-onde est illustré dans le circuit ci-dessous.

Un circuit redresseur demi-onde; Source de l'image -WDWDHalfwave.rectifier.frCC BY 3.0

Un transformateur T est placé côté entrée. Cela aide à diminuer ou à augmenter la tension d'entrée selon les besoins. Maintenant, une tension d'entrée est appliquée (devrait être de type AC). Disons que la tension appliquée est V = nV0sinwt. Ici, «n» représente le rapport de rotation du transformateur. Maintenant, le courant commence à circuler à travers la diode à cause de la tension appliquée. Pendant la première moitié du cycle, la diode est en polarisation directe. Ainsi, le courant passe à travers la diode.

Pendant la moitié suivante du cycle d'entrée, la diode est en discrimination inverse. Ainsi, aucun courant ne traverse la diode. La représentation schématique montre la sortie. Seule la moitié du cycle sur deux entre dans la sortie. C'est pourquoi ce circuit est connu sous le nom de `` redresseur demi-onde ''

Formule et équations du redresseur demi-onde

Pour obtenir les formules et équations HWR, observez attentivement le circuit. Ici Vinput est la tension d'entrée et Vdiode représente la tension de la diode. «Load R» est la résistance de charge. Voutput représente la tension de sortie.

Vcontribution - Vdiode - Je * rdiode - IR = 0

je = (Vcontribution - Vdiode) / (rdiode + R)

Vsortie = IR

Ou, Vo = (Vi - Vb) / (rd + R) * R

Ou, Vo = (R * Vi) / (Rd + R) - (Rb * Vb) / (Rd + R)

Vo = Vi - Vb

Maintenant, Vo = 0 pour la condition de polarisation inverse.

Tension moyenne O / p:

Vo = VmSinωt; 0 t ≤ π

Vo = 0; π ≤ ωt ≤ 2 * π

Vav = 1 / (2π-0) * ∫0Vo d (ωt)

Ou, Vav = 1 / (2) * ∫0VmSinωt d (ωt)

Ou, Vav = 1 / (2π) * ∫0πVmSinωt d (ωt) + 1 / (2π) * ∫πVmSinωt d (ωt)

Ou, Vav = (Vm/ 2π) [- Cosωt]02π + 0

Ou, Vav = (Vm / 2π) * [- (- 1) - (- (1))]

Ou, Vav = (Vm/ 2 ) * 2

Ou, Vav = Vm / π = 0.318 Vm

Le courant de charge moyen calculé (Iav) est = Im/ π

La valeur RMS (Root Means Square) du courant:

Irms = [1 / (2π) * ∫ 0 I2  d (ωt)]1/2

Je = jemSinωt; 0 t ≤ π

I = 0; π ≤ ωt ≤ 2 * π

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

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

Maintenant, Sin2ωt = ½ (1 - Cos2ωt)

Ou Jerms = [Jem2/ (2π) * ∫ 0 (1 - Cos2ωt) d (ωt)]1/2

Ou Jerms = [Jem2/ 4] ½   Ou Jerms = Im/2

La tension RMS calculée est - Vrms = Vm/ 2.

Tension inverse de crête (PIV):

PIV ou tension inverse de crête est définie comme la valeur de tension maximale qui peut être appliquée à la diode dans la condition de polarisation inverse. Une tension supérieure à PIV entraînera une panne Zenner de la diode. C'est l'un des paramètres cruciaux d'une diode.

PIV d'un redresseur demi-onde est: PIV> = Vm

Pour un redresseur demi-onde. La tension inverse de crête est donnée par PIV> = Vm

Si, à tout moment, PIV <Vm, la diode sera endommagée.

Le courant de charge d'un circuit redresseur est fluctuant et unidirectionnel. La sortie est une fonction périodique du temps. En utilisant le théorème de Fourier, on peut conclure que le courant de charge a une valeur moyenne superposée à laquelle sont des courants sinusoïdaux ayant des fréquences harmoniquement liées. La moyenne de la quantité continue du courant de charge est - Idc = 1 / 2π * ∫0Icharge d (ωt)

Icharge est le courant de charge instantané au temps t, et  est la fréquence angulaire de la tension sinusoïdale source. Une plus excellente valeur de Idc implique une meilleure performance du circuit redresseur.

Graphique du redresseur demi-onde

La représentation graphique ci-dessous, montre l'entrée ainsi que la sortie correspondante pour un redresseur demi-onde -

Entrée et sortie d'un HWR

Facteur de forme

Le facteur de forme d'un redresseur demi-onde 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) / (Vm/ π) = 1.57> 1

Donc, on peut écrire, Vrms = 1.57 * Vav.

Facteur d'ondulation

Le facteur d'ondulation est défini comme le rapport entre la valeur efficace de la tension alternative et la sortie moyenne. La sortie d'un redresseur demi-onde a à la fois la partie AC et la partie DC du courant. Le facteur d'ondulation nous aide à déterminer le pourcentage de facteur d'ondulation présent dans la sortie.

Io = Iac + Idc

Ou Jeac = Io - JEdc

Iac = [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

γHWR = 1.21

Facteur d'utilisation du transformateur du redresseur demi-onde

Le facteur d'utilisation du transformateur est défini comme le rapport de puissance CC fournie à la charge par rapport à la puissance nominale CA du transformateur.

TUF = Pdc/ Pac(noté)

Maintenant, pour trouver le facteur d'utilisation du transformateur, nous avons besoin de la tension secondaire nominale. Disons que Vs. / √2. Le courant RMS à travers l'enroulement est Im/ 2.

Donc, TUF = Idc2 RL / (Vs/ √2) * (jem / 2)

TUF = (jem/ )2RL / ( JEm2 (Rf +RL) / (2r2) = 2√2 / π 2 * (1 / (1 + Rf/RL))

Si Rf << RL, puis,

TUF = 2√2 / π 2 = 0.287 La valeur inférieure du TUF suggère que la puissance CC fournie à une charge dans un redresseur demi-onde est bien inférieure à la puissance nominale du transformateur CA.

Efficacité du redresseur demi-onde

L'efficacité du redresseur demi-onde est définie comme le rapport entre la puissance CC disponible 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 = Im/ π

Donc, η = (Im2/ 2) / (Jem2/ π)

Ou, η = (Im2/ 4) / (Jem2/ π2)

= 4 / π2 * 100% = 40.56%

L'efficacité d'un circuit redresseur demi-onde idéal est = 40.56%

Spécifiez la différence entre le redresseur demi-onde et le redresseur pleine onde

Quelques problèmes de redresseurs demi-onde

1. Si la fréquence d'entrée est de 60 Hz, la fréquence d'ondulation d'un circuit redresseur demi-onde est égale à -

une. 40 Hz

b. 50 Hz

c. 60 Hz

ré. 70 Hz

Dans le redresseur demi-onde, la fréquence de charge de sortie est la même que la fréquence d'entrée. La fréquence de sortie est donc de 60 Hz.

2. Si la tension de crête d'un circuit redresseur demi-onde est de 5 V et que la diode est une diode au silicium, quelle sera la tension inverse de crête sur la diode?

PIV ou tension inverse de crête est définie comme la valeur de tension maximale qui peut être appliquée à la diode dans la condition de polarisation inverse. Une tension supérieure à PIV entraînera une panne Zenner de la diode. C'est l'un des paramètres cruciaux d'une diode.

Ainsi, pour un redresseur demi-onde, la tension inverse de crête de la diode est égale à la tension de crête = Vm. Donc, tension inverse de crête = 5 volts.

3. Une entrée de 200Sin 100 πt volt est appliquée à un redresseur demi-onde. Quelle est la tension de sortie moyenne?

V = VmSinωt

Ici, Vm = 200

Donc, la tension de sortie est Vm /

Donc Vo = 200 / π volt

Ou, Vo = 63.6619 volts.

4. Pour un redresseur demi-onde, la tension d'entrée est de 200Sin100 πt Volts. La résistance de charge est de 10 kilo - ohm. Quelle sera la puissance de sortie CC du redresseur demi-onde?

Vm = 200 volts

La puissance CC de sortie sera = Vm2 / (π2 * 1000) = 200 * 200 /(3.14 * 3.14 * 1000) = 4.05 watts

5. 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.

Photo de couverture par: tumblr

À propos de Sudipta Roy

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1 réflexion sur «Half Wave Rectifier | Ça marche | 5+ applications importantes »

  1. Excellente explication, contenu solide avec diagramme approprié, tabulation et le plus important est qu'il a clarifié tous mes doutes… Félicitations à l'éditeur….

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