Redresseurs. Comment et pourquoi? Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'alimentation électrique se compose de plusieurs éléments les plus importants.

Transformateur secteur - sur le schéma il est indiqué similaire à celui de la photo,

Redresseur - sa désignation peut être différente. Le redresseur se compose d'une, deux ou quatre diodes, selon le redresseur. Maintenant, nous allons le découvrir.

a) est une simple diode.

b) - pont de diodes. Se compose de quatre diodes connectées comme sur la figure.

c) - le même pont de diodes, mais dessiné plus simplement par souci de concision. Les affectations des contacts sont les mêmes que pour le pont sous la lettre b).

condensateur de filtrage. Cette chose est inchangée dans le temps et dans l'espace et est désignée comme suit :

Il existe de nombreuses désignations pour un condensateur, autant qu'il existe de systèmes de désignation dans le monde. Mais en général, ils se ressemblent tous. Ne soyons pas confus. Et pour plus de clarté, dessinons une charge, notons-la Rl - résistance à la charge. C'est notre schéma. Nous décrirons également les contacts de la source d'alimentation à laquelle nous connecterons cette charge.

Suivant - quelques postulats

- La tension de sortie est définie comme Uconst = U*1.41. Autrement dit, si nous avons 10 volts de tension alternative sur l'enroulement, alors sur le condensateur et sur la charge, nous obtiendrons 14,1 V. Comme ça.

- Sous charge, la tension baisse un peu, et cela dépend de la conception du transformateur, de sa puissance et de la capacité du condensateur.

- Les diodes de redressement doivent avoir un courant 1,5 à 2 fois supérieur à celui requis. Pour les stocks. Si la diode est destinée à être installée sur un radiateur (avec un trou d'écrou ou de boulon), alors à un courant supérieur à 2-3A, elle doit être installée sur le radiateur.

Permettez-moi également de vous rappeler ce qu'est la tension bipolaire. Si quelqu'un a oublié. Nous prenons deux batteries et les connectons en série. Le point médian, c’est-à-dire le point où sont connectées les batteries, sera appelé point commun. Il est communément appelé terre, terre, corps, fil commun. La bourgeoisie l'appelle GND (masse), souvent appelé 0V (zéro volt). Des voltmètres et des oscilloscopes sont connectés à ce fil ; par rapport à celui-ci, les signaux d'entrée sont fournis aux circuits et les signaux de sortie sont pris. C'est pourquoi son nom est fil commun. Ainsi, si nous connectons le testeur avec le fil noir à ce point et mesurons la tension sur les batteries, le testeur affichera plus 1,5 volts sur une batterie et moins 1,5 volts sur l'autre. Cette tension +/-1,5V est dite bipolaire. Les deux polarités, c'est-à-dire plus et moins, doivent être égales. C'est-à-dire +/-12, +/-36V, +/-50, etc. Un signe de tension bipolaire est si trois fils vont du circuit à l'alimentation (plus, commun, moins). Mais ce n'est pas toujours le cas - si nous voyons que le circuit est alimenté par une tension de +12 et -5, alors une telle alimentation est appelée à deux niveaux, mais il y aura toujours trois fils pour l'alimentation. Eh bien, si jusqu'à quatre tensions sont fournies au circuit, par exemple +/-15 et +/-36, alors nous appellerons simplement cette alimentation - bipolaire à deux niveaux.

Eh bien, maintenant au point

1. Circuit redresseur en pont

Le schéma le plus courant. Permet d'obtenir une tension unipolaire à partir d'un enroulement du transformateur. Le circuit présente une ondulation de tension minimale et est de conception simple.

2. Circuit demi-onde

Tout comme le trottoir, il nous prépare une tension unipolaire provenant d'un enroulement du transformateur. La seule différence est que ce circuit a une ondulation double par rapport à un circuit en pont, mais une diode au lieu de quatre simplifie grandement le circuit. Il est utilisé pour de petits courants de charge, et uniquement avec un transformateur beaucoup plus grand que la puissance de charge, car un tel redresseur provoque une inversion unilatérale de la magnétisation du transformateur.

3. Onde complète avec point médian

Deux diodes et deux enroulements (ou un enroulement avec un point médian) nous fourniront une tension à faible ondulation, et nous obtiendrons également des pertes moindres par rapport à un circuit en pont, car nous avons 2 diodes au lieu de quatre.

4. Circuit en pont d'un redresseur bipolaire

Pour beaucoup, c’est un sujet sensible. Nous avons deux enroulements (ou un avec un point médian), nous leur retirons deux tensions identiques. Ils seront égaux, les ondulations seront petites, puisque le circuit est un circuit en pont, la tension sur chaque condensateur est calculée comme la tension sur chaque enroulement multipliée par la racine de deux - tout est comme d'habitude. Un fil partant du milieu des enroulements égalise la tension sur les condensateurs si les charges positives et négatives sont différentes.

5. Circuit de doublement de tension

Ce sont deux circuits demi-onde, mais avec des diodes connectées de différentes manières. Il est utilisé si nous avons besoin d’obtenir le double de la tension. La tension sur chaque condensateur sera déterminée par notre formule et la tension totale sur eux sera doublée. Comme le circuit demi-onde, celui-ci présente également de grandes ondulations. Vous pouvez y voir une sortie bipolaire - si vous appelez le point médian de la masse des condensateurs, il s'avère que, comme dans le cas des batteries, regardez de plus près. Mais on ne peut pas tirer beaucoup de puissance d’un tel circuit.

6. Obtention d'une tension de polarité différente à partir de deux redresseurs

Il n'est pas du tout nécessaire qu'il s'agisse des mêmes alimentations - elles peuvent être soit différentes en tension, soit différentes en puissance. Par exemple, si notre circuit consomme 12A à +1 volts et 5A à -0,5 volts, alors nous avons besoin de deux alimentations - +12V 1A et -5V 0,5A. Vous pouvez également connecter deux redresseurs identiques pour obtenir une tension bipolaire, par exemple pour alimenter un amplificateur.

7. Connexion parallèle de redresseurs identiques

Cela nous donne la même tension, mais avec le double du courant. Si nous connectons deux redresseurs, nous aurons alors une double augmentation du courant, trois triples, etc.

Eh bien, si tout est clair pour vous, mes chers, alors je vais probablement vous donner quelques devoirs. La formule de calcul de la capacité du filtre pour un redresseur double alternance est la suivante :

Pour un redresseur demi-onde, la formule est légèrement différente :

Le deux au dénominateur est le nombre de « cycles » de rectification. Pour un redresseur triphasé, le dénominateur sera trois.

Dans toutes les formules, les variables sont appelées comme ceci :

Cf - capacité du condensateur du filtre, µF

Ro - puissance de sortie, W

U - tension redressée de sortie, V

f - fréquence de la tension alternative, Hz

dU - plage de pulsations, V

Pour référence, ondulations autorisées :

Amplificateurs de microphone - 0,001 ... 0,01 %

Technologie numérique - ondulation 0,1...1%

Amplificateurs de puissance - ondulation d'une alimentation chargée 1...10 % en fonction de la qualité de l'amplificateur.

Ces deux formules sont valables pour les redresseurs de tension d'une fréquence allant jusqu'à 30 kHz. À des fréquences plus élevées, les condensateurs électrolytiques perdent de leur efficacité et le redresseur est conçu un peu différemment. Mais c'est un autre sujet.

Publication : radiokot.ru

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