บน 17/06/2024 482

กระดูกสันหลังของระบบไฟฟ้า: คู่มือที่ครอบคลุมสำหรับวงจรเรียงกระแส

การแก้ไขเป็นลักษณะพื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าเหมาะสำหรับการแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการทำงานของอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากบทความนี้ตรวจสอบแง่มุมโดยละเอียดของการแก้ไขครอบคลุมหลักการพื้นฐานส่วนประกอบต่าง ๆ และวงจรเรียงกระแสประเภทต่าง ๆ ที่เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะและความต้องการพลังงานด้วยการสำรวจการทำงานของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นและคลื่นเต็มรูปแบบรวมถึงประเภทขั้นสูงเช่น Bridge และ Polyphase rectifiers เราได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความสามารถข้อ จำกัด และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและการประยุกต์ใช้บทความนี้ยังกล่าวถึงการใช้งานจริงที่จำเป็นต้องใช้วงจรเรียงกระแสตั้งแต่การสื่อสารโทรคมนาคมไปจนถึงอุปกรณ์การแพทย์แสดงผลกระทบอย่างกว้างขวางต่อเทคโนโลยีที่ทันสมัยเน้นบทบาทของส่วนประกอบเช่นไดโอดและตัวเก็บประจุในการสร้างความมั่นใจว่าเอาท์พุท DC ที่มั่นคงจากอินพุต AC ที่ไม่แน่นอนโดยมีเป้าหมายในการเสนอความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแก้ไขและความสำคัญของพวกเขาในทุกวันและวัตถุประสงค์ทางไฟฟ้าพิเศษ

แคตตาล็อก

รูปที่ 1: วงจรวงจรวงจร

การแก้ไขคืออะไร?

การแก้ไขเป็นกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมกระแสไฟฟ้าจากการไหลในหลายทิศทางไปสู่การไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่มีกระแสสองประเภท: กระแสสลับ (AC) และกระแสตรง (DC)AC เปลี่ยนทิศทางหลายครั้งในช่วงเวลาที่กำหนดในขณะที่ DC ไหลอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อรับแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง AC จะต้องแปลงเป็น DC ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแก้ไข AC

รูปที่ 2: แผนผังไดอะแกรมของการแก้ไข

วงจรเรียงกระแสส่วนประกอบที่ทำงานนี้สามารถใช้งานได้หลายรูปแบบรวมถึงไดโอดโซลิดสเตต, ไดโอดท่อสูญญากาศ, วาล์วปรอท-อาร์ค, วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิกอนและสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนอื่น ๆในบรรดาสิ่งเหล่านี้ไดโอดเซมิคอนดักเตอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งทำหน้าที่เหมือนวาล์วทางเดียวสำหรับประจุไฟฟ้าช่วยให้กระแสไหลในทิศทางเดียวอำนวยความสะดวกในการแปลงจาก AC เป็น DCวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นซึ่งเป็นรูปแบบการแก้ไขที่ง่ายกว่ารองรับระบบแก้ไขขั้นสูงและแอพพลิเคชั่นจำนวนมากที่ต้องใช้พลังงาน DC สนับสนุนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นับไม่ถ้วนในการใช้งานในชีวิตประจำวัน

ส่วนประกอบของวงจรเรียงกระแส

P-N Junction Diode: อุปกรณ์นี้อนุญาตให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นเมื่อด้าน P ของไดโอดมีศักยภาพสูงกว่าด้าน n มันจะมีอคติไปข้างหน้าและอนุญาตให้กระแสผ่านในทางกลับกันเมื่อด้าน n มีศักยภาพสูงกว่ามันจะมีอคติย้อนกลับและบล็อกการไหลของกระแสไฟฟ้า

กระแสสลับ (AC): AC เป็นกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนทิศทางเป็นระยะ

Direct Current (DC): ไม่เหมือนกับ AC, DC เป็นประเภทของกระแสไฟฟ้าที่ไหลอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวโดยไม่เปลี่ยนเป็นระยะ

รูปคลื่น: นี่คือการแสดงแบบกราฟิกที่แสดงขนาดและทิศทางของกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าเมื่อเวลาผ่านไป

VRMS และ IRMS: นี่คือค่าเฉลี่ยรูทค่าสแควร์ของแรงดันไฟฟ้า (VRMS) และปัจจุบัน (IRMS) สำหรับ ACพวกเขาถูกคำนวณเป็น 1/√2เท่าของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดหรือกระแสไฟฟ้าให้การวัดค่าที่มีประสิทธิภาพของ AC ที่ผันผวน

ตัวเก็บประจุ: ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์สองขั้วที่เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้ามันสามารถชาร์จและปล่อยภายในวงจรช่วยให้ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าราบรื่นและให้เอาต์พุต DC ที่เสถียร

ฟังก์ชั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า: อุปกรณ์นี้สร้างรูปคลื่นไฟฟ้าต่าง ๆ รวมถึง AC ที่มีแรงดันไฟฟ้าและความถี่เฉพาะที่จำเป็นสำหรับการทดสอบและการทำงานวงจรอิเล็กทรอนิกส์

วงจรเรียงกระแสประเภทต่าง ๆ

รูปที่ 3: วงจรเรียงกระแสที่ไม่สามารถควบคุมได้

วงจรเรียงกระแสที่ไม่สามารถควบคุมได้

วงจรเรียงกระแสที่ไม่สามารถควบคุมได้คือประเภทของวงจรเรียงกระแสที่ไม่สามารถปรับแรงดันเอาต์พุตได้มีวงจรเรียงกระแสหลักที่ไม่มีการควบคุมสองชนิด: วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นและวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นแปลงเพียงครึ่งเดียวของวงจร AC เป็น DCช่วยให้ครึ่งบวกหรือลบของคลื่น AC ผ่านการปิดกั้นอีกครึ่งหนึ่ง

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นจะแปลงทั้งครึ่งบวกและลบของวัฏจักร AC เป็น DCตัวอย่างของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นคือวงจรเรียงกระแสบริดจ์ซึ่งใช้ไดโอดสี่ตัวที่จัดเรียงในการกำหนดค่าสะพานวีทสโตนเพื่อให้ได้การแปลงนี้

วงจรเรียงกระแสควบคุม

วงจรเรียงกระแสควบคุมช่วยให้สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทได้ส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นวงจรเรียงกระแสควบคุมซิลิกอน (SCR), ทรานซิสเตอร์ฟิลด์-ออกไซด์-ออกไซด์-เอฟเฟ็กต์ (MOSFETs), และทรานซิสเตอร์สองขั้วฉนวน (IGBTS) ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างวงจรเรียงลำดับเหล่านี้วงจรเรียงกระแสควบคุมมักจะเป็นที่ต้องการมากกว่าที่ไม่สามารถควบคุมได้เนื่องจากความเก่งกาจของพวกเขา

วงจรเรียงกระแสควบคุมครึ่งคลื่นนั้นคล้ายกับวงจรเรียงกระแสที่ไม่มีการควบคุมคลื่นครึ่งคลื่น แต่แทนที่ไดโอดด้วย SCR ทำให้สามารถควบคุมแรงดันเอาต์พุตได้

วงจรเรียงกระแสควบคุมแบบเต็มคลื่นจะแปลงทั้งสองครึ่งของวัฏจักร AC เป็น DC แต่อนุญาตให้มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าผ่านการใช้ SCR หรือส่วนประกอบอื่น ๆ ที่คล้ายกัน

รูปที่ 4: วงจรเรียงกระแสควบคุม

การแก้ไขครึ่งคลื่น

การแก้ไขครึ่งคลื่นแม้ในการออกแบบที่เรียบง่ายมีข้อ จำกัด ที่โดดเด่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องมีประสิทธิภาพสูงและการบิดเบือนฮาร์มอนิกต่ำวิธีนี้จะประมวลผลครึ่งหนึ่งของรูปคลื่น AC โดยไม่สนใจอีกครึ่งหนึ่งเป็นผลให้มันสร้างความไร้ประสิทธิภาพและแนะนำเนื้อหาฮาร์มอนิกสูงในผลลัพธ์ซึ่งทำให้การดำเนินการปรับให้เรียบซับซ้อน

การแก้ไขประเภทนี้มักใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการน้อยกว่าตัวอย่างเช่นมันเหมาะสำหรับหรี่แสงบางอย่างที่ไม่ต้องการแหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องในหรี่ไฟเหล่านี้สวิตช์สลับระหว่างพลังงาน AC เต็มรูปแบบเพื่อความสว่างสูงสุดและเอาต์พุตที่แก้ไขได้ครึ่งคลื่นสำหรับการหรี่แสงเทคนิคนี้พัลส์พลังงานไปยังหลอดไฟป้องกันเส้นใยจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วการทำความร้อนและการทำความเย็นแบบค่อยเป็นค่อยไปนี้รักษาเอาท์พุทแสงที่สอดคล้องกันและลดการกะพริบอย่างมีประสิทธิภาพจัดการการไหลของพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อโหลดที่ตอบสนองช้าลง

แม้จะมีการดำเนินการขั้นพื้นฐาน แต่การแก้ไขคลื่นครึ่งสามารถประหยัดพลังงานในสถานการณ์เฉพาะที่ไม่ต้องการการควบคุมพลังงานขั้นสูงและเอาต์พุตอย่างต่อเนื่องวิธีการนี้เน้นการใช้งานวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นในทางปฏิบัติในแอพพลิเคชั่นที่ได้รับประโยชน์จากการปรับพลังงานที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพ

รูปที่ 5: วงจรวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น

ครึ่งวงจรบวกในการแก้ไขคลื่นครึ่งคลื่น

ในช่วงครึ่งรอบบวกของอินพุต AC ไดโอดจะกลายเป็นอคติไปข้างหน้าและทำหน้าที่เป็นวงจรลัดวงจรสิ่งนี้ช่วยให้กระแสไหลผ่านวงจรส่งผลให้อินพุต AC ถูกจำลองแบบในเอาต์พุต DCอย่างไรก็ตามในการใช้งานจริงแรงดันเอาต์พุตจะต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตเล็กน้อยเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าตกข้ามไดโอด

รูปที่ 6: วงจรเรียงกระแสคลื่นครึ่งบวก

ครึ่งวงจรเชิงลบในการแก้ไขคลื่นครึ่งคลื่น

ในช่วงครึ่งรอบเชิงลบของอินพุต AC ไดโอดจะกลับมีอคติและทำงานเหมือนวงจรเปิดเป็นผลให้ไม่มีกระแสไหลผ่านวงจรในช่วงเวลานี้และเอาต์พุตไม่รวมครึ่งรอบลบของอินพุต

รูปที่ 7: วงจรเรียงกระแสคลื่นครึ่งลบ

ข้อดีและข้อเสียของวงจรเรียงกระแสคลื่นครึ่งคลื่น

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นมีข้อได้เปรียบหลายประการทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานบางอย่างหนึ่งในประโยชน์หลักคือความเรียบง่ายของพวกเขาวงจรตรงไปตรงมาและใช้งานง่ายความเรียบง่ายนี้แปลเป็นการออกแบบที่มีต้นทุนต่ำเนื่องจากส่วนประกอบที่ต้องการมีราคาไม่แพงนอกจากนี้การออกแบบที่ไม่ซับซ้อนของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นช่วยให้การผลิตที่ง่ายและมีขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตามวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นก็มีข้อเสียที่โดดเด่นข้อเสียเปรียบที่ร้ายแรงคือปัจจัยระลอกคลื่นสูงสิ่งนี้ทำให้เกิดความผันผวนอย่างมากในแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุท DC ซึ่งอาจเป็นปัญหาในหลายแอปพลิเคชันวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นประสบการสูญเสียพลังงานสูงเพราะพวกเขาใช้เพียงครึ่งเดียวของรูปคลื่นอินพุตส่งผลให้เกิดการกระจายพลังงานอย่างมากและประสิทธิภาพที่ลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นนั้นมีประสิทธิภาพโดยรวมน้อยกว่าเนื่องจากใช้งานได้เพียงครึ่งเดียวของวัฏจักรอินพุตนอกจากนี้แรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นนั้นต่ำกว่าวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นซึ่ง จำกัด การบังคับใช้ในระบบที่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

รูปที่ 8: วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นปรับปรุงการแก้ไขโดยใช้รูปคลื่น AC ทั้งหมดเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงซึ่งแตกต่างจากวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นซึ่งใช้เพียงครึ่งหนึ่งของวัฏจักร AC, วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นแปลงครึ่งครึ่งเป็น DCกระบวนการนี้มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าของกำลังไฟการออกแบบทั่วไปสำหรับวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นคือการกำหนดค่ากลางแตะการตั้งค่านี้ใช้หม้อแปลงที่มีการคดเคี้ยวทุติยภูมิทุติยภูมิที่มีการแตะตรงกลางและไดโอดสองตัวrectifier center-tap ทำงานโดยการสลับระหว่างไดโอดทั้งสองตามขั้ว ACแต่ละไดโอดจะดำเนินการเพื่อให้มั่นใจว่ามีการใช้รูปแบบคลื่น AC ทั้งสองครึ่งวิธีนี้ให้เอาต์พุต DC อย่างต่อเนื่องและมีเสถียรภาพมากขึ้นเพิ่มแรงดันเอาต์พุตและลดความถี่ระลอกคลื่นDC ที่เกิดขึ้นนั้นราบรื่นกว่านั้นจากวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นมีความสำคัญสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มั่นคงและเชื่อถือได้เช่นแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยการใช้อินพุต AC ทั้งหมดวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นนำเสนอโซลูชันที่แข็งแกร่งสำหรับการเรียกร้องงานให้พลังงาน DC ที่สอดคล้องกัน

ครึ่งรอบบวกในการแก้ไขคลื่นเต็มรูปแบบ

รูปที่ 9: วงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มบวก

เอาท์พุท DC ที่สอดคล้องกันในการแก้ไขคลื่นเต็มรูปแบบด้วยการออกแบบที่มีการแตะกึ่งกลางขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของวงจรในช่วงครึ่งรอบบวกเมื่อแหล่งกำเนิด AC แสดงแรงดันไฟฟ้าบวกไดโอดด้านบนจะกลายเป็นอคติไปข้างหน้าทำให้กระแสไหลผ่านครึ่งบนของม้วนทุติยภูมิของหม้อแปลงกระบวนการนี้นำไปสู่ครึ่งบวกของรูปคลื่น AC ไปยังโหลด

การทำงานของไดโอดด้านบนในช่วงนี้มีค่ามันดำเนินการแรงดันไฟฟ้าบวกกับโหลดในขณะที่ปิดกั้นส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้าลบการนำไฟฟ้าแบบเลือกนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าส่วนเชิงบวกของรูปคลื่นจะถูกแปลงเป็น DC อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่มีการรบกวนจากครึ่งลบการรักษาอุปทาน DC ที่มั่นคงและเชื่อถือได้เกี่ยวข้องกับการดำเนินการนี้

ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ครึ่งบวกของวัฏจักร AC, วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นกลาง -Tap ช่วยเพิ่มพลังงานที่ใช้งานได้จากแหล่งกำเนิด ACดูรายละเอียดเกี่ยวกับบทบาทของครึ่งวงจรเชิงบวกในวงจรวงจรวงจรวงจรเน้นความสำคัญในการแปลง AC เป็นพลังงาน DC อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียรทำให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุต DC คุณภาพสูงและสม่ำเสมอ

ครึ่งวงจรเชิงลบในการแก้ไขคลื่นเต็มรูปแบบ

รูปที่ 10: วงจรเรียงกระแสคลื่นเต็มลบ

ในช่วงครึ่งวงกลมเชิงลบของวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นกลาง-แตะการดำเนินการของวงจรจะเปลี่ยนไปเพื่อรักษาการส่งพลังงานอย่างต่อเนื่องเมื่อขั้ว AC กลับรายการไดโอดด้านล่างจะกลายเป็นอคติและดำเนินการโดยมีส่วนร่วมครึ่งล่างของการคดเคี้ยวรองของหม้อแปลงกระบวนการนี้แปลงครึ่งลบของรูปคลื่น AC ให้เป็นเอาต์พุตบวกเช่นเดียวกับในช่วงครึ่งวงจรบวก

การนำทางสลับกันระหว่างไดโอดบนและล่างเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขคลื่นเต็มมันช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจัดหา DC อย่างต่อเนื่องและมั่นคงโดยใช้ทั้งสองครึ่งของรูปคลื่น ACสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องใช้พลังงาน DC คงที่การเหนี่ยวนำคู่นี้ไม่เพียง แต่เพิ่มประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน แต่ยังทำให้เอาต์พุตเสถียรโดยการรักษาขั้วและแอมพลิจูดที่สอดคล้องกัน

การประสานงานที่แม่นยำของกิจกรรมไดโอดในแต่ละรอบครึ่งช่วยเพิ่มศักยภาพของอินพุต AC ช่วยลดของเสียและเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกการวิเคราะห์ครึ่งวงจรเชิงลบแสดงให้เห็นว่าการแก้ไขแบบเต็มคลื่นนั้นปรับตัวได้อย่างไรกับการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขอินพุตโดยให้แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เชื่อถือได้และไม่หยุดชะงักวิธีนี้แสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าของเทคนิคการแก้ไขที่ง่ายขึ้นโดยการจัดการความต้องการพลังงานที่ซับซ้อนอย่างมีประสิทธิภาพ

ข้อเสียของการออกแบบวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นมีประสิทธิภาพมากกว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น แต่พวกเขามีข้อเสียที่ส่งผลกระทบต่อการใช้งานของพวกเขาประเด็นสำคัญอย่างหนึ่งคือความต้องการหม้อแปลงที่มีการคดเคี้ยวทุติยภูมิทุติยภูมิข้อกำหนดนี้เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานสูงซึ่งหม้อแปลงต้องทนทานและสามารถจัดการกับโหลดพลังงานขนาดใหญ่ได้โดยไม่สูญเสีย

หม้อแปลงไฟฟ้าสูงเหล่านี้มีค่าใช้จ่ายสูงและมีขนาดใหญ่ทางร่างกายขนาดและค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นทำให้วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นใช้งานได้จริงน้อยลงในการใช้งานที่พื้นที่มี จำกัด หรือข้อ จำกัด ด้านงบประมาณแน่นความใหญ่และค่าใช้จ่ายขัดขวางการใช้งานในอุปกรณ์พกพาหรือขนาดเล็กที่จำเป็นต้องมีความกะทัดรัดและความสามารถในการจ่ายพวกเขามีอิทธิพลต่อการตัดสินใจว่าจะใช้การแก้ไขแบบเต็มคลื่นเมื่อใดและที่ไหนแม้จะมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพของเอาท์พุทข้อ จำกัด ในทางปฏิบัติเหล่านี้ต้องการการประเมินอย่างรอบคอบเกี่ยวกับแอปพลิเคชันความต้องการพลังงานและการออกแบบระบบโดยรวมอย่างระมัดระวัง

ความเก่งกาจในการกำหนดค่าวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น

การออกแบบวงจรเรียงกระแสแบบ Tap Center-Center เต็มคลื่นนั้นมีความหลากหลายสูงทำให้สามารถปรับเปลี่ยนได้เช่นการย้อนกลับขั้วโหลดสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนการวางแนวของไดโอดหรือรวมเข้าด้วยกันพร้อมกับวงจรเรียงกระแสเชิงบวกที่มีอยู่ความยืดหยุ่นในการสร้างแรงดันไฟฟ้าทั้งบวกและลบจากแหล่งพลังงานเดียวแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวของวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นความยืดหยุ่นในการออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวงจรเรียงกระแสเหล่านี้สามารถปรับแต่งเพื่อตอบสนองความต้องการทางไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงเพิ่มการใช้งานในวงจรที่ซับซ้อนสิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการขั้วแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเช่นแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์สองขั้วหรือระบบแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการซึ่งแนะนำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าสองตัว

ความสามารถในการปรับเปลี่ยนและขยายการทำงานของวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นนอกเหนือจากการแก้ไขขั้นพื้นฐานเน้นความสำคัญของพวกเขาในการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงการปรับตัวนี้ไม่เพียง แต่เพิ่มยูทิลิตี้ของวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่น แต่ยังส่งเสริมนวัตกรรมและประสิทธิภาพในการพัฒนาระบบอิเล็กทรอนิกส์ตอบสนองความต้องการทางเทคนิคที่หลากหลายและสถานการณ์การใช้งาน

แนวบริดจ์

รูปที่ 11: วงจรเรียงกระแสสะพาน

ในบรรดาวงจรเรียงกระแส, เครื่องตัดหญ้า เป็นวงจรเรียงกระแสที่มีประสิทธิภาพที่สุดเราสามารถกำหนดวงจรเรียงกระแสบริดจ์เป็นประเภทของวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นที่ใช้ไดโอดสี่ตัวขึ้นไปในการกำหนดค่าวงจรบริดจ์เพื่อแปลงกระแสสลับ (AC) อย่างมีประสิทธิภาพเป็นกระแสโดยตรง (DC)

วงจรเรียงกระแสสะพานเต็มคลื่นมักจะเป็นที่ต้องการมากกว่าการออกแบบการแตะกึ่งกลางสำหรับความน่าเชื่อถือและการจัดการขั้วที่มีประสิทธิภาพมันใช้ไดโอดสี่ตัวในการกำหนดค่าบริดจ์เพื่อรักษาขั้วเอาต์พุตที่สอดคล้องกันโดยไม่คำนึงถึงขั้วอินพุตการออกแบบนี้แปลงรูปคลื่น AC ทั้งหมดให้เป็นเอาต์พุต DC ที่เสถียรทำให้มีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

ความแข็งแรงของวงจรเรียงกระแสบริดจ์คือความสามารถในการทำให้กระแสไหลผ่านโหลดอย่างต่อเนื่องแม้ในขณะที่ขั้วของแหล่งกำเนิด AC เปลี่ยนไปอย่างไรก็ตามการกำหนดค่าบริดจ์มีข้อเสียแต่ละไดโอดทั้งสี่จะแนะนำการลดลงของแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปประมาณ 0.7 โวลต์ต่อไดโอดซึ่งสามารถลดแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุทได้อย่างมีนัยสำคัญ

แม้แรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะลดลง แต่ข้อดีของวงจรเรียงกระแสสะพานเต็มคลื่นมักจะเกินดุลข้อเสียของมันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นซึ่งแรงดันไดโอดลดลงเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าโดยรวมความสามารถในการจัดหาเอาต์พุต DC ที่เชื่อถือได้และเสถียรภายใต้เงื่อนไขการป้อนข้อมูลที่แตกต่างกันเน้นย้ำความเหนือกว่าทำให้เป็นองค์ประกอบที่ดีที่สุดในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยหลายแห่ง

ไดอะแกรมวงจรวงจรวงจรวงจร

Visual Aids สามารถเพิ่มความเข้าใจอย่างน่าทึ่งสำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มต้นกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไดอะแกรมวงจรทางเลือกของวงจรเรียงกระแสสะพานเต็มคลื่นที่ออกแบบโดยคำนึงถึงวัตถุประสงค์ทางการศึกษาในใจจะเป็นประโยชน์มากไดอะแกรมรุ่นนี้จัดเรียงไดโอดทั้งหมดในแนวนอนทำให้การสร้างภาพของการไหลของวงจรง่ายขึ้นเค้าโครงนี้ทำให้ฟังก์ชั่นของไดโอดแต่ละรายการภายในวงจรเรียงกระแสและทำให้หลักการของการแก้ไขสะพานสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น

รูปที่ 12: วงจรเรียงกระแสสะพานเต็มคลื่น

การจัดเรียงแนวนอนของไดโอดช่วยให้ผู้ใช้สังเกตได้อย่างชัดเจนว่ากระแสไหลผ่านวงจรในช่วงครึ่งหนึ่งของวัฏจักร ACการตั้งค่านี้ทำให้กระบวนการแปลง AC เป็น DC ง่ายขึ้นโดยใช้วงจรเรียงกระแสบริดจ์ด้วยการแสดงส่วนประกอบและการเชื่อมต่อของพวกเขาในลักษณะที่ชัดเจนมันจะง่ายกว่าที่จะเข้าใจว่าแต่ละส่วนช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องและความเสถียรของกระแสไฟ

วงจรเรียงกระแสสะพาน Polyphase

การปรับวงจรเรียงกระแสบริดจ์สำหรับระบบโพลีเฟส AC ช่วยเพิ่มยูทิลิตี้ของพวกเขาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ใช้พลังงานสูงด้วยการเชื่อมต่อแต่ละเฟสของระบบโพลีเฟสเข้ากับวงจรเรียงกระแสด้วยไดโอดคู่โดยเฉพาะวงจรจะกระจายพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพไปทั่วทั้งโหลดบวกและลบการตั้งค่านี้จะช่วยลดปริมาณเนื้อหา AC ในเอาท์พุท DC สุดท้ายซึ่งมีความสำคัญในการใช้งานอุตสาหกรรมโดยใช้การเปลี่ยนแปลงเฟสโดยธรรมชาติในระบบโพลีเฟส

พัลส์ที่เลื่อนเฟสจากแหล่ง AC หลายแหล่งทับซ้อนกันส่งผลให้เอาต์พุต DC ที่ราบรื่นขึ้นมากความราบรื่นนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ความเสถียรทางไฟฟ้าสูงและระลอกคลื่นน้อยที่สุดเช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบางหรือเครื่องจักรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ด้วยการลดเอฟเฟกต์ระลอกคลื่นในวงจรเรียงกระแสเฟสเดี่ยวเฟสวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสไม่เพียง แต่ปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของเอาท์พุท DC แต่ยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยรวมและประสิทธิภาพของระบบแหล่งจ่ายไฟ

ข้อดีและข้อเสียของวงจรเรียงกระแสสะพานโพลีเฟส

ข้อดี

วงจรเรียงกระแสสะพานมีประสิทธิภาพมากกว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นเอาท์พุท DC ของวงจรเรียงกระแสสะพานจะราบรื่นขึ้นเมื่อเทียบกับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นเพราะใช้ทั้งครึ่งบวกและลบของสัญญาณ AC

Polyphase rectifiers ใช้แหล่งกำเนิด AC หลายแหล่งที่มีพัลส์เปลี่ยนเฟสที่ทับซ้อนกันส่งผลให้เอาต์พุต DC ที่นุ่มนวลกว่าวงจรเรียงกระแสเฟสเดี่ยวPolyphase rectifiers ลดแรงดันไฟฟ้าและความผันผวนในปัจจุบัน (ระลอกคลื่น) ให้ความเสถียรทางไฟฟ้าที่สูงขึ้นเหมาะสำหรับเครื่องมือที่แม่นยำและอุปกรณ์ทางการแพทย์

เอาท์พุท DC ที่นุ่มนวลขึ้นจากวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสช่วยลดความเครียดในส่วนประกอบไฟฟ้าเพิ่มประสิทธิภาพและลดความต้องการการบำรุงรักษาเอฟเฟกต์ระลอกลดลงนำไปสู่ระบบแหล่งจ่ายไฟที่เชื่อถือได้มากขึ้น

ประสิทธิภาพของวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสช่วยลดความจำเป็นในการกรองและวงจรการรักษาเสถียรภาพเพิ่มเติมลดการใช้พลังงานและต้นทุนการบำรุงรักษาเมื่อเวลาผ่านไปสิ่งนี้นำไปสู่การออมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งค่าอุตสาหกรรม

ข้อเสีย

วงจรเรียงกระแสสะพานมีวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเทียบกับวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นครึ่งคลื่นและตรงกลางโดยใช้ไดโอดสี่ตัวแทนสองตัว

การใช้ไดโอดมากขึ้นในวงจรเรียงกระแสสะพานส่งผลให้สูญเสียพลังงานสูงขึ้นในขณะที่วงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นตรงกลางใช้หนึ่งไดโอดต่อครึ่งวงจรวงจรเรียงกระแสบริดจ์ใช้ไดโอดสองตัวในซีรีส์ต่อครึ่งรอบนำไปสู่การลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

ลดแรงดันไฟฟ้าระลอกในเอาต์พุตที่แก้ไขแล้ว

แรงดันไฟฟ้าระลอกคลื่น AC ที่เหลืออยู่ภายในเอาท์พุท DC ทำให้เกิดความท้าทายในการแก้ไขความผันผวนนี้สามารถส่งผลเสียต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟ DC ที่เสถียรดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการจัดการและลดแรงดันไฟฟ้าระลอกคลื่นในแอพพลิเคชั่นอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง

เพื่อลดระลอกคลื่นจะใช้เครือข่ายการกรองโดยทั่วไปแล้วเครือข่ายเหล่านี้จะรวมตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำเข้ากับการแกว่งแรงดันไฟฟ้าให้ราบรื่นตัวเก็บประจุเก็บประจุและปล่อยในระหว่างการลดลงของแรงดันไฟฟ้าทำให้เสถียรของเอาต์พุตตัวเหนี่ยวนำช่วยโดยการ จำกัด อัตราการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันทำให้เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าราบรื่นขึ้นประสิทธิภาพของตัวกรองเหล่านี้ขึ้นอยู่กับระดับพลังงานที่เกี่ยวข้องสำหรับระบบที่มีความต้องการพลังงานต่ำกว่าตัวกรองตัวเก็บประจุแบบง่ายอาจพอเพียงอย่างไรก็ตามพลังงานที่สูงขึ้นหรือแอพพลิเคชั่นที่มีความละเอียดอ่อนมากขึ้นอาจต้องมีการเตรียมการกรองที่ซับซ้อนมากขึ้นการควบคุมแรงดันไฟฟ้าระลอกเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากมีผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือประสิทธิภาพและความเสถียรของระบบอิเล็กทรอนิกส์เอาท์พุท DC ที่ราบรื่นขึ้นช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้อย่างเหมาะสมโดยปราศจากสัญญาณรบกวนก่อกวนที่เกิดจากระลอกคลื่นมากเกินไป

การจำแนกวงจรเรียงกระแสตามหมายเลขพัลส์ทางและเฟส

วงจรวงจรเรียงกระแสถูกจัดหมวดหมู่ตามเฟส, วิธีและลักษณะของพัลส์

ลักษณะชีพจร

ลักษณะ "พัลส์" ระบุจำนวนพัลส์เอาต์พุต DC ที่สร้างขึ้นต่อรอบ ACพัลส์ต่อรอบมากขึ้นส่งผลให้เอาต์พุต DC ที่ราบรื่นและมีเสถียรภาพมากขึ้นตัวอย่างเช่นวงจรเรียงกระแส 1 พัลส์มีฟังก์ชั่นพื้นฐานในขณะที่วงจรเรียงกระแส 6-pulse ให้เอาท์พุทที่ราบรื่นขึ้นมากเหมาะสำหรับการใช้งานที่ละเอียดอ่อนและมีความต้องการสูง

ลักษณะทาง

ลักษณะ "Way" อธิบายถึงวิธีการแปลง AC เป็น DC ไม่ว่าจะเป็นแบบทางเดียว (ครึ่งคลื่น) หรือแฟชั่นสองทาง (เต็มคลื่น)

วงจรเรียงกระแสแบบทางเดียวนั้นง่าย แต่ จำกัด คุณภาพและคุณภาพเอาท์พุทพวกเขาแก้ไขได้เพียงครึ่งเดียวของวัฏจักร AC ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานและเอาท์พุท DC ที่ผันผวนสูง

วงจรเรียงกระแสสองทางแก้ไขทั้งครึ่งบวกและลบของรูปคลื่นปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงพลังงานและเพิ่มความราบรื่นของเอาท์พุท DC

ลักษณะเฟส

ลักษณะ "เฟส" หมายถึงจำนวนอินพุต AC ที่ใช้ในวงจรเรียงกระแสวงจรเรียงกระแสสามารถเป็นเฟสเดี่ยวหรือสามเฟส

โดยทั่วไปแล้ววงจรเรียงกระแสเฟสเดี่ยวมักใช้สำหรับความต้องการพลังงานที่ต่ำกว่าวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นเฟสเดียวช่วยให้รูปคลื่น AC เพียงครึ่งเดียวผ่านการปิดกั้นอีกครึ่งหนึ่งส่งผลให้เกิดพัลส์เดียวต่อรอบ AC ซึ่งทำให้เป็นหน่วย 1 พัลส์อย่างไรก็ตามเอาต์พุตพัลส์เดี่ยวนั้นราบรื่นน้อยกว่าและมีพัลไทล์มากขึ้นซึ่งอาจไม่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการเอาต์พุต DC ที่เสถียร

ในทางตรงกันข้ามวงจรเรียงกระแสเต็มคลื่นเฟสช่วยให้ทั้งสองครึ่งของรูปคลื่น AC ผ่านการแปลงเป็นเอาท์พุท DC ที่เต้นเป็นจังหวะด้วยพัลส์สองรอบต่อรอบทำให้เป็นหน่วย 2 พัลส์การจัดเรียงนี้ช่วยปรับปรุงความราบรื่นและประสิทธิภาพของเอาท์พุท DC ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่กว้างขึ้นเมื่อเทียบกับคู่ครึ่งคลื่น

วงจรเรียงกระแสสามเฟสถูกนำมาใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการมากขึ้นเช่นอุปกรณ์อุตสาหกรรมและแอพพลิเคชั่นพลังงานสูงวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นสามเฟสใช้การเลื่อนเฟสที่มีอยู่ในระบบสามเฟสเพื่อผลิตหกพัลส์ต่อรอบ AC โดยจำแนกเป็นหน่วย 6 พัลส์การออกแบบนี้ให้ผลผลิตที่ราบรื่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการส่งมอบพลังงานที่มีคุณภาพสูง

รูปที่ 13: วงจรวงจรเรียงกระแสสามเฟส

ความก้าวหน้าในระบบวงจรเรียงกระแสโพลีเฟส

ในระบบวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสขั้นสูงการสร้างจำนวนพัลส์ที่มากกว่าสองเท่าของจำนวนเฟสสามารถทำได้ผ่านการกำหนดค่าหม้อแปลงที่เป็นนวัตกรรมและการขนานเชิงกลยุทธ์ของเอาท์พุทของวงจรเรียงกระแสด้วยการใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนเฟสอย่างชำนาญวิศวกรสามารถลดผลกระทบของระลอกคลื่นได้ซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพโดยรวมของ DC

การออกแบบที่ซับซ้อนเหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่มีกำลังสูงซึ่งการลดระลอกเป็นสิ่งสำคัญ แต่พื้นที่สำหรับส่วนประกอบการกรองที่กว้างขวางนั้นมี จำกัดการเพิ่มจำนวนพัลส์ทำให้การส่งออก DC ทำให้ดีขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบพลังงานทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่ต้องการประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและสม่ำเสมอ

ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสนี้เป็นขั้นตอนเฉพาะในการตอบสนองความต้องการทางไฟฟ้าที่ซับซ้อนในขณะที่จัดการข้อ จำกัด ทางกายภาพและเศรษฐกิจการเพิ่มขึ้นเชิงกลยุทธ์ของตัวเลขพัลส์ผ่านการกำหนดค่าวงจรขั้นสูงไม่เพียง แต่ปรับระบบวงจรเรียงกระแส แต่ยังเน้นถึงความสำคัญของนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในวิศวกรรมไฟฟ้าเพื่อแก้ไขและเอาชนะความท้าทายร่วมสมัย

แอปพลิเคชันและการใช้งานวงจรเรียงกระแส

โทรทัศน์วิทยุและคอมพิวเตอร์: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนทั่วไปเหล่านี้ขึ้นอยู่กับวงจรเรียงกระแสสำหรับพลังงาน DC ที่เสถียรแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะเสียบเข้ากับร้านค้า ACวงจรเรียงกระแสใช้สำหรับการตรวจจับสัญญาณเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของวิทยุที่เหมาะสม

เครื่องชาร์จโทรศัพท์: วงจรเรียงกระแสแปลง AC จากช่องติดผนังเป็น DC ที่จำเป็นในการชาร์จอุปกรณ์มือถือ

เครื่องจักรและระบบควบคุม: เครื่องจักรอุตสาหกรรมและกระบวนการอัตโนมัติขึ้นอยู่กับวงจรเรียงกระแสสำหรับพลังงาน DC ที่สอดคล้องกัน

โทรคมนาคม: อุปกรณ์เช่นหอคอยเซลล์และศูนย์ข้อมูลขึ้นอยู่กับวงจรเรียงกระแสเพื่อรักษาแหล่งจ่ายไฟที่มั่นคง

อุปกรณ์การเชื่อม: ทำให้มั่นใจได้ว่าเครื่องจักรเชื่อมทำงานด้วยพลัง DC สำหรับการทำงานที่แม่นยำพวกเขาจัดหาแรงดันไฟฟ้าแบบโพลาไรซ์ที่ดีสำหรับกระบวนการเชื่อม

ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) และทางรถไฟ: วงจรเรียงกระแสเปลี่ยน AC จากสถานีชาร์จหรือสายเหนือศีรษะเป็นพลังงาน DC ที่ใช้งานได้สำหรับระบบขับเคลื่อน

อินเวอร์เตอร์แสงอาทิตย์: อุปกรณ์เหล่านี้ใช้วงจรเรียงกระแสเพื่อแปลง DC ที่สร้างโดยแผงโซลาร์เซลล์เป็น AC ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานบ้านและกริด

อุปกรณ์การแพทย์: เครื่องจักร MRI และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเอ็กซ์เรย์พึ่งพาวงจรเรียงกระแสสำหรับพลังงาน DC ที่แม่นยำ

ระบบการบิน: พวกเขาแปลงพลังงานสำหรับ avionics, แสงและระบบออนบอร์ดอื่น ๆ

ระบบเรดาร์: วงจรเรียงกระแสใช้สำหรับทั้งแหล่งจ่ายไฟและการประมวลผลสัญญาณ

บทสรุป

การแก้ไขมีความสำคัญกับระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์หลายประเภทที่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่ดีที่สุดจากวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นที่ใช้ในการหรี่ไฟในครัวเรือนไปจนถึงวงจรเรียงกระแสโพลีเฟสที่ซับซ้อนในเครื่องจักรอุตสาหกรรมบทบาทของการเล่นแต่ละประเภทในการแปลง AC เป็นพลังงาน DC ที่ใช้งานได้เราสำรวจรายละเอียดทางเทคนิคและหลักการปฏิบัติงานของประเภทเรียงกระแสต่างๆโดยเน้นประโยชน์และข้อ จำกัด ของพวกเขาด้วยการตรวจสอบฟังก์ชั่นของส่วนประกอบและการออกแบบวงจรที่แตกต่างกันเรารับรู้บทบาทของวงจรเรียงกระแสในการทำให้แหล่งจ่ายไฟเสถียรและปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีวงจรเรียงกระแสโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบโพลีเฟสเน้นไปที่สนามไดนามิกที่มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในขณะที่จัดการกับประสิทธิภาพและความท้าทายด้านอวกาศการบูรณาการของวงจรเรียงกระแสในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคไปจนถึงระบบการแพทย์ตอกย้ำบทบาทที่แตกต่างในเทคโนโลยีที่ทันสมัยบทความนี้คาดว่าจะมีการพัฒนาในอนาคตให้ผู้เชี่ยวชาญและผู้ที่ชื่นชอบความรู้ในการคิดค้นนวัตกรรมในโลกที่มีพลังมากขึ้นเรื่อย ๆ

คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]

1. หลักการทำงานของวงจรเรียงกระแสคืออะไร?

วงจรเรียงกระแสส่วนใหญ่ทำหน้าที่ในการแปลงกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC)กระบวนการนี้เป็นพื้นฐานในการใช้งานไฟฟ้าที่หลากหลายซึ่งจำเป็นต้องใช้พลังงาน DC เช่นการชาร์จแบตเตอรี่การทำงานมอเตอร์ DC และการขับเคลื่อนวงจรอิเล็กทรอนิกส์วงจรเรียงกระแสบรรลุเป้าหมายนี้ผ่านการใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เช่นไดโอดซึ่งช่วยให้กระแสไหลในทิศทางเดียวเท่านั้นในที่สุดไดโอดบล็อกส่วนหนึ่งของสัญญาณ AC (ไม่ว่าจะเป็นครึ่งบวกหรือลบของรูปคลื่น) หรือปรับเปลี่ยนทั้งสองครึ่งให้ไหลในทิศทางเดียวดังนั้นจึงสร้าง DC

2. วงจรเรียงกระแสแปลง AC เป็น DC อย่างไร

การแปลง AC เป็น DC นั้นดำเนินการโดยอนุญาตให้แรงดันไฟฟ้า AC ผ่านไดโอดอย่างน้อยหนึ่งรายการที่จัดเรียงในการกำหนดค่าเฉพาะ-เช่นครึ่งคลื่นคลื่นเต็มคลื่นและวงจรเรียงกระแสสะพานในวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นมีเพียงครึ่งเดียวของรูปคลื่น AC ได้รับอนุญาตให้ผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพปิดกั้นอีกครึ่งหนึ่งในทางกลับกันวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นใช้ไดโอดหลายตัวเพื่อคว่ำครึ่งลบของรูปคลื่น AC เป็นบวกทำให้รูปคลื่นทั้งหมดมีส่วนร่วมในการส่งออกBridge rectifiers โดยใช้ไดโอดสี่ที่จัดเรียงในการกำหนดค่าบริดจ์ปรับปรุงกระบวนการนี้โดยอนุญาตให้ใช้ครึ่งหนึ่งของอินพุต AC ครึ่งหนึ่งซึ่งส่งผลให้เอาต์พุต DC แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องและสูงขึ้น

3. ฟังก์ชั่นหลักของวงจรวงจรเรียงกระแสคืออะไร?

ฟังก์ชั่นหลักของวงจรวงจรเรียงกระแสคือการสร้างเอาต์พุต DC คงที่จากอินพุต ACสิ่งนี้จำเป็นในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องใช้พลังงาน DC ที่เสถียรนอกเหนือจากการแปลง AC เป็น DC แล้ววงจรเรียงกระแสยังช่วยในการปรับเอาต์พุตให้เรียบโดยใช้ส่วนประกอบเช่นตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำซึ่งลดระลอกคลื่นในกระแสเอาต์พุตทำให้มันสม่ำเสมอมากขึ้น

4. อะไรเป็นสาเหตุให้วงจรเรียงกระแสล้มเหลว?

ความล้มเหลวของวงจรเรียงกระแสสามารถเกิดขึ้นได้จากปัจจัยหลายประการเช่นความเครียดจากความร้อนการโอเวอร์โหลดไฟฟ้าและการสึกหรอของส่วนประกอบความร้อนสูงเกินไปที่เกิดจากการไหลของกระแสมากเกินไปหรือการระบายความร้อนที่ไม่ดีสามารถทำลายวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในไดโอดคลื่นไฟฟ้าสามารถเกินความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าของไดโอดซึ่งนำไปสู่การสลายในทำนองเดียวกันการใช้งานเป็นเวลานานสามารถทำให้ไดโอดและส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งาน

5. ตัวอย่างของวงจรเรียงกระแสคืออะไร?

ตัวอย่างร่วมกันของวงจรเรียงกระแสคือตัวเรียงกระแสสะพานที่ใช้ในแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือนวงจรเรียงกระแสประเภทนี้แปลงอินพุต AC จากแหล่งจ่ายไฟหลักเป็นเอาต์พุต DC ซึ่งจะใช้ในการชาร์จอุปกรณ์เช่นแล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประจำวัน

6. วงจรเรียงกระแสที่ดีที่สุดคืออะไร?

วงจรวงจรวงจรวงจร "ที่ดีที่สุด" ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันรวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นประสิทธิภาพที่ต้องการต้นทุนและความซับซ้อนโดยทั่วไปแล้ววงจรเรียงกระแสสะพานจะได้รับการพิจารณาว่าดีกว่าสำหรับการใช้งานมาตรฐานส่วนใหญ่เนื่องจากใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพทั้งสองครึ่งของรูปคลื่น AC ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและระลอกคลื่นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับคลื่นครึ่งคลื่นและคลื่นวิทยุเต็มคลื่นสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำสูงอาจใช้วงจรวงจรเรียงกระแสหลายขั้นตอนที่ซับซ้อนพร้อมขั้นตอนการปรับให้เรียบและการควบคุมเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุต DC ที่มีความเสถียรสูง