Kā darbojas taisngriezis?

Jums var rasties jautājums, kā elektrolīnijas sūta elektrisko strāvu lielos attālumos dažādiem mērķiem. Un ir dažādi elektrības "veidi". Elektroenerģija, kas darbina elektriskās dzelzceļa sistēmas, var nebūt piemērota sadzīves tehnikai, piemēram, tālruņiem un televizoriem. Taisngrieži palīdz pārveidot šos dažādos elektroenerģijas veidus.

Taisngrieži ļauj pārveidot no maiņstrāvas (maiņstrāvas) uz līdzstrāvu (līdzstrāvu). Maiņstrāva ir strāva, kas regulāri pārslēdzas starp plūstošu atpakaļ un uz priekšu, kamēr līdzstrāva plūst vienā virzienā. Viņi parasti paļaujas uz tilta taisngriezi vai taisngrieža diode.

Visi taisngrieži izmantoP-N krustojumi, pusvadītāju ierīces, kas ļauj elektriskajai strāvai plūst tikai vienā virzienā no p tipa pusvadītāju veidošanās ar n tipa pusvadītājiem. "P" pusē ir pārāk daudz urbumu (vietās, kur nav elektronu), tāpēc tā ir pozitīvi uzlādēta. "N" puse ir negatīvi uzlādēta ar elektroniem to ārējos apvalkos.

Daudzas shēmas ar šo tehnoloģiju ir veidotas ar a

Pusvadītāji ir materiāli, kas ļauj strāvai plūst, jo tie ir izgatavoti no tādiem metāliem kā gallijs vai metaloīdi, piemēram, silīcijs, kas ir piesārņoti ar tādiem materiāliem kā fosfors kā kontroles līdzeklis pašreizējais. Tilta taisngriezi var izmantot dažādām lietojumprogrammām plašā strāvu diapazonā.

Tilta taisngriežu priekšrocība ir arī lielāka sprieguma un jaudas izvade nekā citiem taisngriežiem. Neskatoties uz šīm priekšrocībām, tilta taisngrieži cieš no nepieciešamības izmantot četras diodes ar papildu diodēm salīdzinājumā ar citiem taisngriežiem, izraisot sprieguma kritumu, kas samazina izejas spriegumu.

Zinātnieki un inženieri parasti izmanto silīciju biežāk nekā germāniju, veidojot diodes. Silīcija p-n mezgli darbojas efektīvāk augstākā temperatūrā nekā germānija. Silīcija pusvadītāji ļauj vieglāk plūst elektriskajai strāvai, un tos var izveidot ar zemākām izmaksām.

Šīs diodes izmanto p-n savienojuma priekšrocības, lai pārveidotu maiņstrāvu par līdzstrāvu kā sava veida elektrisku "slēdzi" kas ļauj strāvai plūst vai nu uz priekšu, vai atpakaļgaitā, pamatojoties uz p-n krustojumu virzienu. Uz priekšu novirzītās diodes ļauj strāvai turpināt plūst, savukārt pretēji novirzītās diodes to bloķē. Tas izraisa silīcija diodēm priekšējo spriegumu aptuveni 0,7 volti, lai tie ļautu strāvai plūst tikai tad, ja tas ir lielāks par voltu. Ģermānija diodēm priekšējais spriegums ir 0,3 volti.

Akumulatora, elektroda vai cita sprieguma avota anoda spaile, kur ķēdē notiek oksidēšanās, piegādā caurumus diodes katodam, veidojot p-n krustojumu. Turpretī sprieguma avota katods, kur notiek samazināšanās, nodrošina elektronus, kas tiek nosūtīti uz diode anodu.

Jūs varat izpētīt, kāpusviļņu taisngriežiir savienoti ķēdēs, lai saprastu, kā tie darbojas. Puse viļņu taisngrieži pārslēdzas uz priekšu un atpakaļgaitu, pamatojoties uz pozitīvā vai negatīvā ievades maiņstrāvas viļņa pusi ciklu. Tas nosūta šo signālu uz slodzes rezistoru tā, lai strāva, kas plūst caur rezistoru, būtu proporcionāla spriegumam. Tas notiek Ohma likuma dēļ, kas atspoguļo spriegumuVkā strāvas produktsEsun pretestībaRiekšā

Jūs varat izmērīt spriegumu pāri slodzes rezistoram kā barošanas spriegumuV_s, kas ir vienāds ar izejas līdzstrāvas spriegumuV_ārā. Ar šo spriegumu saistītā pretestība ir atkarīga arī no pašas ķēdes diode. Tad taisngrieža ķēde tiek pārslēgta uz pretēju neobjektivitāti, kurā tā veic ieejas maiņstrāvas signāla negatīvo pusi ciklu. Šajā gadījumā caur diode vai ķēdi neplūst strāva, un izejas spriegums nokrītas līdz 0. Tad izejas strāva ir vienvirziena.

•••Syed Hussain Ather

Pilna viļņu taisngrieži turpretī izmanto visu ieejas maiņstrāvas signāla ciklu (ar pozitīviem un negatīviem puscikliem). Četras pilnas viļņu taisngrieža ķēdes diodes ir sakārtotas tā, ka tad, kad maiņstrāvas signāla ieeja ir pozitīva, strāva plūst pāri diodei noD₁līdz slodzes pretestībai un atpakaļ uz maiņstrāvas avotu caurD₂. Ja maiņstrāvas signāls ir negatīvs, strāva ņemD₃- ielādētD₄tā vietā. Slodzes pretestība arī izsniedz līdzstrāvas spriegumu no pilna viļņa taisngrieža.

Pilna viļņu taisngrieža vidējā sprieguma vērtība ir divreiz lielāka par pusviļņa taisngriezi, unvidējais kvadrāta spriegums, pilna viļņu taisngrieža maiņstrāvas sprieguma mērīšanas metode ir √2 reizes lielāka par pusviļņu taisngrieža metodi.

Lielākā daļa jūsu mājsaimniecības elektronisko ierīču izmanto maiņstrāvu, taču dažas ierīces, piemēram, klēpjdatori, pirms tās pārveido šo strāvu līdz DC. Lielākajā daļā klēpjdatoru tiek izmantots komutētā režīma barošanas avots (SMPS), kas ļauj izejas līdzstrāvas spriegumam palielināt strāvu atbilstoši adaptera lielumam, izmaksām un svaram.

SMPS darbojas, izmantojot taisngriezi, oscilatoru un filtru, kas kontrolē impulsa platuma modulāciju (elektriskā signāla jaudas samazināšanas metodi), spriegumu un strāvu. Oscilators ir maiņstrāvas signāla avots, no kura jūs varat noteikt strāvas amplitūdu un virzienu, kādā tā plūst. Pēc tam klēpjdatora maiņstrāvas adapteris to izmanto, lai izveidotu savienojumu ar maiņstrāvas avotu, un pārveido augstu maiņstrāvas spriegumu par zemu līdzstrāvas spriegumu, formu, ko tas var izmantot, lai uzlādēšanas laikā darbotos pats.

Dažās taisngriežu sistēmās tiek izmantota arī izlīdzināšanas ķēde vai kondensators, kas ļauj izvadīt nemainīgu spriegumu, nevis to, kas laika gaitā mainās. Izlīdzināšanas kondensatoru elektrolītiskais kondensators var sasniegt kapacitāti no 10 līdz tūkstošiem mikrofaradu (µF). Lielākam ieejas spriegumam ir nepieciešama lielāka kapacitāte.

Citi taisngrieži izmanto transformatorus, kas maina spriegumu, izmantojot četrslāņu pusvadītājus, kas pazīstami kātiristorilīdzās diodēm. Asilīcija kontrolēts taisngriezis, cits nosaukums tiristoram, izmanto katodu un anodu, ko atdala vārti un tā četri slāņi, lai izveidotu divus p-n savienojumus, kas izvietoti viens virs otra.

Taisngriežu sistēmu veidi atšķiras dažādās lietojumprogrammās, kurās jums jāmaina spriegums vai strāva. Papildus jau apspriestajām lietojumprogrammām taisngrieži tiek izmantoti lodēšanas iekārtās, elektriskajā metināšanā, AM radio signālos, impulsu ģeneratoros, sprieguma reizinātājos un barošanas ķēdēs.

Lodēšanas gludekļi, kurus izmanto elektrisko ķēžu daļu savienošanai, vienā ievades maiņstrāvas virzienā izmanto pusviļņu taisngriežus. Elektriskās metināšanas metodes, kurās tiek izmantotas tilta taisngriežu shēmas, ir ideāli piemērotas, lai nodrošinātu vienmērīgu, polarizētu līdzstrāvas spriegumu.

AM radio, kas modulē amplitūdu, var izmantot pusviļņu taisngriežus, lai noteiktu izmaiņas elektriskā signāla ieejā. Impulsu ģenerējošās shēmas, kas ģenerē taisnstūra impulsus digitālajām shēmām, ieejas signāla maiņai izmanto pusviļņu taisngriežus.

Taisngrieži strāvas padeves ķēdēs pārveido maiņstrāvu par līdzstrāvu no dažādiem barošanas avotiem. Tas ir noderīgi, jo DC līdz mājsaimniecības elektroenerģijas un elektronisko ierīču pārvēršanai maiņstrāvā parasti tiek nosūtīts lielos attālumos. Šīs tehnoloģijas lieliski izmanto tilta taisngriezi, kas spēj izturēt sprieguma izmaiņas.