Qu'est-ce qu'un redresseur pleine onde: circuit avec théorie de travail

Si tu sais qu'est-ce qu'un redresseur , alors vous pouvez connaître les moyens de réduire l'ondulation ou les variations de tension sur une tension continue continue en connectant des condensateurs à travers la résistance de charge. Cette méthode peut convenir pour applications à faible puissance , mais pas pour les applications qui nécessitent une alimentation CC régulière et régulière. Une méthode pour améliorer cela consiste à utiliser chaque demi-cycle de la tension d'entrée au lieu de chaque autre forme d'onde demi-cycle. Le circuit qui nous permet de faire cela s'appelle un redresseur à onde complète (FWR). Voyons en détail la théorie du redresseur pleine onde. Comme le circuit demi-onde, le fonctionnement de ce circuit est une tension ou un courant de sortie qui est purement CC ou a une tension CC spécifiée.

Qu'est-ce qu'un redresseur à onde complète?

Un dispositif à semi-conducteur utilisé pour transformer le cycle CA complet en CC pulsé est connu sous le nom de redresseur pleine onde. Ce circuit utilise la pleine onde du signal AC i / p tandis que le redresseur demi-onde utilise la demi-onde. Ce circuit est principalement utilisé pour pallier l'inconvénient des redresseurs demi-onde comme l'inconvénient de faible rendement.

Circuit redresseur pleine onde

Ces redresseurs présentent des avantages fondamentaux par rapport à leur redresseur demi-onde homologues. La tension de sortie moyenne (CC) est plus élevée que pour le redresseur demi-onde, la sortie de ce redresseur a beaucoup moins d'ondulation que celle du redresseur demi-onde produisant une forme d'onde de sortie plus douce.

Diagramme du redresseur pleine onde

Théorie du redresseur à onde complète

Dans ce circuit, nous utilisons deux diodes, une pour chaque moitié de l'onde. Un multiple transformateur d'enroulement est utilisé dont l'enroulement secondaire est divisé également en deux moitiés avec une connexion à prise centrale commune. La configuration conduit chaque diode à se conduire à son tour lorsque sa borne d'anode est positive par rapport au point central du transformateur C produit une sortie pendant les deux demi-cycles. Les avantages de ce redresseur sont flexibles par rapport à celui d'un redresseur demi-onde.

Théorie du redresseur à onde complète

Ce circuit se compose de deux diodes de puissance connectées à une seule résistance de charge (RL), chaque diode se chargeant, à son tour, de fournir du courant à la résistance de charge. Lorsque le point A du transformateur est positif par rapport au point A, la diode D1 conduit dans le sens direct comme indiqué par les flèches. Lorsque le point B est positif dans la moitié négative du cycle par rapport au point C, la diode D2 conduit dans le sens direct et le courant traversant la résistance R est dans le même sens pour les deux demi-cycles de l'onde.

La tension de sortie aux bornes de la résistance R est la somme des phaseurs des deux formes d'onde, elle est également connue sous le nom de circuit biphasé. Les espaces entre chaque demi-onde développée par chaque diode sont maintenant remplis par l'autre. La tension de sortie CC moyenne aux bornes de la résistance de charge est maintenant le double de celle du circuit redresseur demi-onde unique et est d'environ 0,637 Vmax de la tension de crête en supposant l'absence de pertes. VMAX est la valeur de crête maximale dans la moitié de l'enroulement secondaire et VRMS est la valeur RMS.

Fonctionnement du redresseur pleine onde

La tension de crête de la forme d'onde de sortie est la même que précédemment pour le redresseur demi-onde fourni chaque moitié de la enroulements de transformateur ont la même tension RMS. Pour obtenir une sortie de tension continue différente, différents rapports de transformateur peuvent être utilisés. L'inconvénient de ce type de circuit redresseur est qu'un transformateur plus grand pour une puissance de sortie donnée est nécessaire avec deux enroulements secondaires séparés mais identiques rend ce type de circuit redresseur pleine onde coûteux par rapport au circuit redresseur en pont FW.

Formes d'onde de sortie du redresseur pleine onde

Ce circuit donne un aperçu du fonctionnement d'un redresseur pleine onde. Un circuit qui produit la même forme d'onde de sortie que le circuit redresseur pleine onde est celui du Full Wave Redresseur en pont . Un redresseur monophasé utilise quatre diodes de redressement individuelles connectées dans un boucle fermée configuration du pont pour produire l'onde de sortie souhaitée. L'avantage de ce circuit en pont est qu'il ne nécessite pas de transformateur spécial à prise centrale, ce qui réduit sa taille et son coût. L'enroulement secondaire unique est connecté à un côté du réseau de pont de diodes et la charge à l'autre côté.

Les quatre diodes étiquetées D1 à D4 sont disposées en paires en série avec seulement deux diodes conductrices de courant pendant chaque durée de demi-cycle. Lorsque le demi-cycle positif de l'alimentation passe, les diodes D1, D2 conduisent en série tandis que les diodes D3 et D4 sont polarisées en inverse et le courant circule à travers la charge. Pendant le demi-cycle négatif, les diodes D3 et D4 conduisent en série et les diodes D1 et D2 s'éteignent car elles sont maintenant en configuration polarisée en inverse.

Le courant traversant la charge est le mode unidirectionnel et la tension développée aux bornes de la charge est également une tension unidirectionnelle, identique à celle du modèle de redresseur pleine onde à deux diodes précédent. Par conséquent, la tension continue moyenne aux bornes de la charge est de 0,637 V. Pendant chaque demi-cycle, le courant passe à travers deux diodes au lieu d'une seule diode, donc l'amplitude de la tension de sortie est de deux chutes de tension 1,4 V de moins que l'amplitude VMAX d'entrée, la fréquence d'ondulation est maintenant deux fois la fréquence d'alimentation 100 Hz pour un 50 Hz alimentation ou 120Hz pour une alimentation 60Hz.

Types de redresseur pleine onde

Ceux-ci sont disponibles sous deux formes, à savoir un redresseur pleine onde à prise centrale et un circuit redresseur en pont. Chaque type de redresseur pleine onde comprend ses propres caractéristiques, donc celles-ci sont utilisées dans différentes applications.

• Redresseur à onde complète à prise centrale
• Redresseur en pont pleine onde

Redresseur à onde complète à prise centrale

Ce type de redresseur peut être construit avec un transformateur à prises à travers un enroulement secondaire où AB a pris au point central «C» et deux diodes comme D1, D2 sont connectées dans la partie supérieure et inférieure du circuit. Pour le redressement du signal, la diode D1 utilise la tension alternative qui apparaît sur le côté supérieur de l'enroulement secondaire tandis que la diode D2 utilise le plus bas de l'enroulement. Ce type de redresseur est largement utilisé dans les vannes thermo-ioniques et les tubes à vide.

Centré Tap FWR

Le circuit redresseur pleine onde de la prise centrale est illustré ci-dessous. Dans le circuit, la tension alternative comme Vin circule entre les deux bornes comme AB de l’enroulement secondaire du transformateur une fois que l’alimentation alternative est activée.

Circuit redresseur de pont pleine onde

Un redresseur pleine onde Bridge Rectifier peut être conçu avec quatre diodes de redressement. Il n'utilise aucun tapotement central. Comme son nom l'indique, le circuit comprend un circuit en pont. La connexion de quatre diodes dans le circuit peut être effectuée selon le modèle d'un pont en boucle fermée. Ce redresseur est moins coûteux et de plus petite taille en raison de l'absence de transformateur à prise centrale.

Circuit de redresseur de pont FW

Les diodes utilisées dans ce circuit sont nommées D1, D2, D3 et D4 où deux diodes conduiront à la fois au lieu de quatre comme D1 & D3 ou D2 & D4 en fonction du demi-cycle supérieur ou du demi-cycle inférieur alimenté au circuit.

Différence entre le redresseur pleine onde et le redresseur demi-onde

Sur la base de différents paramètres, la différence entre le redresseur pleine onde et demi-onde est discutée ci-dessous. La différence entre ces deux redresseurs comprend les éléments suivants.

Caractéristiques du redresseur pleine onde

Les caractéristiques d'un redresseur pleine onde sont décrites ci-dessous.

• Facteur d'ondulation
• Facteur de forme
• Courant de sortie CC
• Tension inverse de crête
• Valeur quadratique moyenne du courant de charge IRMS
• Efficacité du redresseur

Facteur d'ondulation

Le facteur d'ondulation peut être défini comme le rapport entre la tension d'ondulation et la tension continue pure. La fonction principale de ceci est de mesurer les ondulations existantes dans le signal o / p DC, donc en fonction du facteur d'ondulation, le signal DC peut être indiqué. Lorsque le facteur d'ondulation est élevé, cela indique un signal CC pulsé élevé. De même, lorsque le facteur d'ondulation est faible, cela indique un signal CC pulsé faible.

Γ = √ (VrmsVDC)^deux−1

Où, γ = 0,48.

Facteur de forme

Le facteur de forme du redresseur pleine onde peut être défini comme le rapport entre la valeur efficace du courant et le courant de sortie CC.

Facteur de forme = Valeur RMS du courant / courant de sortie CC.

Pour un redresseur pleine onde, le facteur de forme est de 1,11

Courant de sortie CC

Le flux de courant dans les deux diodes comme D1 et D2 à la résistance de charge o / p comme RL est dans le même sens. Ainsi, le courant o / p est la quantité de courant dans les deux diodes

Le courant généré par la diode D1 est Imax / π.

Le courant généré par la diode D2 est Imax / π.

Donc, le courant o / p (JE_DC) = 2 Imax / π .

Où,

«Imax» est le courant de charge CC maximal

Tension inverse de crête (PIV)

La tension inverse de crête ou PIV est également connue sous le nom de tension inverse de crête. Il peut être défini comme lorsqu'une diode peut supporter une tension maximale dans l'état de polarisation inverse. Si la tension appliquée est supérieure à celle du PIV, la diode se détruira définitivement.

PIV = 2 Vs max

Tension de sortie CC

La tension DC o / p peut apparaître à la résistance de charge (RL) et cela peut être donné comme VDC = 2Vmax / π .

Où,

«Vmax» est la tension secondaire maximale.

je_RMS

La valeur quadratique moyenne du courant de charge d'un redresseur pleine onde est

je_RMS= Im√2

_VRMS

La valeur quadratique moyenne de la tension de charge o / p d'un redresseur pleine onde est

V_RMS= Je_RMS× R_L= Im / √2 × RL

Efficacité du redresseur

L'efficacité du redresseur peut être définie comme la fraction de la puissance DC o / p et de la puissance AC i / p. L'efficacité du redresseur indique l'efficacité de la conversion CA en CC. Lorsque l'efficacité du redresseur est élevée, on l'appelle un bon redresseur alors que le rendement est faible, on parle alors d'un redresseur inefficace.

Η = Sortie (P_DC) / Entrée (P_AC)

Pour ce redresseur, le rendement est de 81,2% et il est le double par rapport à un redresseur demi-onde.

Avantages

Le avantages d'un redresseur pleine onde inclure les éléments suivants.

• Par rapport à la demi-onde, ce circuit a plus d'efficacité
• Ce circuit utilise les deux cycles, il n'y a donc aucune perte dans la puissance o / p.
• Par rapport à un redresseur demi-onde, le facteur d'ondulation de ce redresseur est inférieur
• Une fois les deux cycles utilisés dans le redressement, il n'y a pas de perte dans le signal de tension i / p
• Vous pouvez utiliser quatre diodes de puissance individuelles pour créer un pont pleine onde, des composants de redresseur de pont prêts à l'emploi sont disponibles dans le commerce dans une gamme de tailles de tension et de courant différentes qui peuvent être soudées directement dans un Carte de circuit imprimé ou être connecté par des connecteurs à fourche.
• Le pont pleine onde nous donne une valeur CC moyenne plus élevée avec moins d'ondulation superposée tandis que la forme d'onde de sortie est deux fois celle de la fréquence de l'alimentation d'entrée. Par conséquent, augmentez encore plus son niveau de sortie CC moyen en connectant un condensateur de lissage approprié à la sortie du circuit en pont.
• Les avantages d'un redresseur à pont pleine onde sont qu'il a une valeur d'ondulation alternative plus petite pour une charge donnée et un réservoir ou condensateur de lissage plus petit qu'un circuit demi-onde équivalent. La fréquence fondamentale de la tension d'ondulation est deux fois celle de la fréquence d'alimentation CA 100Hz où pour la demi-onde elle est exactement égale à la fréquence d'alimentation 50Hz.
• La quantité de tension d'ondulation qui est superposée à la tension d'alimentation continue par les diodes peut être pratiquement éliminée en ajoutant un filtre π bien amélioré aux bornes de sortie du pont. Le filtre passe-bas se compose de deux condensateurs de lissage de même valeur et d'une self ou d'une inductance à travers eux pour introduire un chemin à haute impédance vers le composant d'ondulation alternative.
• L'alternative consiste à utiliser un circuit intégré de régulateur de tension à 3 bornes, tel qu'un LM78xx où «xx» représente la tension de sortie nominale pour une tension de sortie positive ou son équivalent inverse le LM79xx pour une tension de sortie négative qui peut réduire l'ondulation de plus de 70 dB de fiche technique tout en fournissant un courant de sortie constant de plus de 1 ampère.
• C'est le composant de base pour obtenir une tension continue pour les composants qui fonctionnent avec une tension continue. On peut décrire son fonctionnement comme un projet de redresseur pleine onde.
• C'est le cœur du circuit et il utilise le pont de diodes. Les condensateurs sont utilisés pour se débarrasser des ondulations. Basé sur l'exigence de tension continue.

Désavantages

Le inconvénients d'un redresseur pleine onde inclure les éléments suivants.

• Il utilise quatre diodes pour concevoir le circuit
• Ce circuit n'est pas utilisé chaque fois qu'une petite tension est nécessaire pour être corrigée car la connexion de deux diodes peut se faire en série et fournit une double chute de tension en raison de leur résistance interne.
• Par rapport à la demi-onde, c'est compliqué.
• La tension inverse de crête de la diode est élevée, elles sont donc plus importantes et plus coûteuses.
• Ce redresseur est complexe pour placer la prise centrale sur l'enroulement mineur.
• Le DC o / p est faible car chaque diode utilise simplement la moitié des tensions secondaires du transformateur.

Applications

Le applications d'un redresseur pleine onde inclure les éléments suivants.

• Ce type de redresseur est principalement utilisé pour identifier l'amplitude du signal radio modulant.
• En soudage électrique, une tension continue polarisée peut être fournie via un pont redresseur
• Le circuit redresseur en pont est utilisé dans un circuit d'alimentation pour différentes applications car il peut convertir la tension d'un courant alternatif élevé à un courant continu bas.
• Ces redresseurs sont utilisés pour fournir l'alimentation électrique aux appareils qui fonctionnent avec une tension continue similaire à la LED et au moteur.

Il s'agit donc d'une vue d'ensemble d'un redresseur pleine onde, d'un circuit, d'un fonctionnement, des caractéristiques, des avantages, des inconvénients et de ses applications. Voici une question pour vous, quels sont les différents types de redresseurs?