Full Wave rectifiers

Kretsene som konverterer vekselstrøm(AC) i likestrøm (DC) er kjent som likriktere. Hvis slike likerettere korrigerer både de positive og negative halv-syklusene av en inngangsvekslende bølgeform, blir likriktaren referert som fullbølge-likerettere. Alternativt kan vi si at en likeretter er en enhet som konverterer vekselstrøm (AC) til likestrøm (DC). Det gjør det ved å bruke en diode eller en gruppe dioder. Vi vet at en diode tillater nåværende bare i en retning og blokkerer strømmen i den andre. Vi bruker dette prinsippet til å konstruere ulike likerettere.
Vi kan klassifisere likerettere i to typer:

1. Half Wave Rectifier
2. Full Wave Rectifier

Vi diskuterer her Full Wave Rectifier. Når vi bruker en halvbølge likriktare, abetydelig mengde strøm blir bortkastet som den eneste halvdelen av hver syklus går gjennom og den andre syklusen blir blokkert. Videre er halvbølge-likeretteren ikke effektiv (40,6%), og vi kan ikke bruke den til applikasjoner som krever jevn og jevn DC-utgang. For mer effektiv og jevn DC, vil vi bruke en full bølge-likeretter.

Vi kan videre klassifisere full bølge likriktere inn i

• Sentrifugert Full Wave Rectifier
• Full Wave Bridge Rectifier

Sentrifugert Full Wave Rectifier

Konstruksjon av Center-Tapped Full Wave Rectifier

Et midtstoppet fullbølge likriktersystem består av:

1. Sentrertransformator
2. To dioder
3. Motstandsbelastning

Sentrertransformator: - Det er en normal transformator med en litenmodifikasjon. Den har en tilleggsledning koblet til det eksakte senteret av sekundærviklingen. Denne typen konstruksjon deler vekselstrømmen i to like og motsatte spenninger nemlig + Ve spenning (V_en) og -Vi spenning (V_b). Den totale utgangsspenningen er

Kretsdiagrammet er som følger

Arbeide med Center-tapped Full Wave Rectifier

Vi bruker en vekselstrøm til inngangstransformatoren. Under den positive halvfrekvensen av vekselstrømspenningen vil terminal 1 være positiv, sentrertrykk vil være null potensial og terminal 2 vil være negativt potensial. Dette vil føre til forspenning i diode D₁ og føre til at strømmen strømmer gjennom den. I løpet av denne tiden, diode D₂ er i motsatt forspenning og vil blokkere strøm gjennom det.

Under den negative halv-syklusen til inngangsspenningen vil terminal 2 bli positiv i forhold til terminal 2 og senterkran. Dette vil føre til forspenning i diode D₂ og føre til at strømmen strømmer gjennom den. I løpet av denne tiden, diode D₁ er i motsatt forspenning og vil blokkere strøm gjennom det.

Under den positive syklusen diode D₁ gjennomfører og under negativ syklusdiode D₂ utfører og under positiv syklus. Som et resultat får begge halv-sykluser å passere gjennom. Den gjennomsnittlige utgangsspenningsspenningen her er nesten dobbelt så stor som DC-utgangsspenningen til en halvbølge-likeretter.

Output Waveforms

Filterkrets

Vi får en pulserende likespenning med myekrusninger som utgangen av den sentrale tappede fullbølge-likeretteren. Vi kan ikke bruke denne pulsen for praktiske applikasjoner. Så, for å konvertere den pulserende likspenningen til ren likspenning, bruker vi en filterkrets som vist ovenfor. Her plasserer vi en kondensator over lasten. Arbeidet med den kapasitive filterkretsen er å kortslutte krusninger og blokkere DC-komponenten slik at den strømmer gjennom en annen bane og er tilgjengelig over lasten. Under den positive halvbølgen diode D₁ begynner å gjennomføre. Kondensatoren er ikke ladet, og når vi bruker en inngangsspenning som skjer med mer enn kondensatorens spenning, belastes kondensatoren umiddelbart til den maksimale verdien av inngangsspenningen. På dette tidspunktet er forsyningsspenningen lik kondensatorspenningen.

Når den påførte vekselstrømspenningen begynner å senke ogmindre enn kondensatoren starter kondensatoren sakte, men dette er langsommere i forhold til ladingen av kondensatoren, og det får ikke nok tid til å tømmes helt og ladingen starter igjen. Så rundt halvparten av ladningen til stede i kondensatoren blir tømt. Under den negative syklusen diode D₂ begynner å gjennomføre, og prosessen ovenfor skjer igjen. Dette vil føre til at strømmen strømmer gjennom samme retning over lasten.

Full Wave Bridge Rectifier

Konstruksjon av Full Wave Bridge Rectifier

En full bølgebryggeretter er en type likeretter som vil bruke fire dioder eller mer enn i en broformasjon. En full bølge bro likeretter system består av

1. Fire dioder
2. Motstandsbelastning

Vi bruker diodene nemlig A, B, C og D som danner en brokrets. Kretsdiagrammet er som følger

Prinsipp for Full Wave Bridge Rectifier

Vi bruker en AC over broen. Under den positive halv-syklusen blir terminalen 1 positiv, og terminal 2 blir negativ. Dette vil føre til at diodene A og C blir fremspenne, og strømmen vil strømme gjennom den. I mellomtiden dioder B og D vil bli revers-forspent og blokkere strøm gjennom dem. Strømmen vil strømme fra 1 til 4 til 3 til 2.

Under den negative halv-syklusen, terminalen 1vil bli negativ, og terminal 2 vil bli positiv. Dette vil føre til at diodene B og D blir forspent og vil tillate strøm gjennom dem. Samtidig vil dioder A og C være motsatt forspent og vil blokkere strømmen gjennom dem. Strømmen vil strømme fra 2 til 4 til 3 til 1.

Filterkrets

Vi får en pulserende likespenning med myekrusninger som utgangen av fullbølge-brettens likeretter. Vi kan ikke bruke denne spenningen til praktiske anvendelser. Så, for å konvertere den pulserende likspenningen til ren likspenning, bruker vi en filterkrets som vist ovenfor. Her plasserer vi en kondensator over lasten. Arbeidet med den kapasitive filterkretsen er å kortslutte krusninger og blokkere DC-komponenten slik at den strømmer gjennom en annen bane og som er gjennom lasten. Under halvbølgen utfører diodene A og C. Det lader kondensatoren straks til den maksimale verdien av inngangsspenningen. Når den korrigerte pulserende spenningen begynner å avta og mindre enn kondensatorspenningen, begynner kondensatoren å tømme og tilfører strøm til lasten. Denne utladningen er langsommere i forhold til ladingen av kondensatoren, og det får ikke nok tid til å tømmes helt og ladingen starter igjen i neste puls av den korrigerte spenningsbølgeformen. Så rundt halvparten av ladningen til stede i kondensatoren blir tømt. Under den negative syklusen begynner diodene B og D å gjennomføre, og fremgangsmåten ovenfor skjer igjen. Dette medfører at strømmen fortsetter å strømme gjennom samme retning over lasten.

Egenskaper for en fullbølge-likeretter

Ripple Factor (γ)

Utgangen vi får fra likeretteren vilbestå av både AC og DC komponenter. AC-komponentene er uønskede for oss og vil forårsake pulseringer i utgangen. Disse uønskede AC-komponentene kalles Ripple. Ekspressionsrippelfaktoren er gitt over hvor V_rms er RMS-verdien av AC-komponenten og V_dc er DC-komponenten i likriktaren.
For senter-tappede fullbølge-likeretter får vi γ = 0,48
Merk: For oss å bygge en god likeretter, må vi beholde krusningsfaktoren så lite som mulig. Vi kan bruke kondensatorer eller induktorer for å redusere krusninger i kretsen.
Rectifier Efficiency (η)
Høydeffektivitet er forholdet mellom utgangsstrøm og inngangsstrøm.

For midt-tappede fullbølge-likeretter, η_max = 81,2%
Formfaktor (F.F)
Formfaktoren er forholdet mellom RMS-verdi og gjennomsnittsverdi.

For senter-tappet fullbølge-likeretter, FF = 1.11

Fordeler med Full Wave Rectifiers

• Fullbølge-likerettere har høyere rektifiseringseffektivitet enn halvbølge-likerettere. Dette betyr at de konverterer AC til DC mer effektivt.
• De har lavt strømttap fordi ingen spenningssignal er bortkastet i korrigeringsprosessen.
• Utgangsspenningen til sentrifugert fullbølge-likeretter har lavere krusninger enn en halvbølge likriktare.

Ulemper med Full Wave Rectifiers

• Midt-tappet likeretter er dyrere enn halvbølge-likeretter og har en tendens til å oppta mye plass.