Rectificador de pont d'ona completa (JL): 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Introducció

Aquesta pàgina intractable us guiarà a través de tots els passos necessaris per construir un rectificador de pont d’ona completa. És útil per convertir el corrent altern a corrent continu.

Peces (amb enllaços de compra)

(Les imatges de les peces s’inclouen amb l’ordre corresponent)

Quatre díodes:

Una resistència de 1kΩ:

Un condensador de 470μF:

Un tauler de pa:

Un kit de cable:

Un transformador:

El tipus de transformador proporcionat anteriorment té una relació de voltes de 115: 6,3, una mica diferent del transformador 115: 6 que he utilitzat. No obstant això, aquest grau de diferència en el voltatge de sortida no provocarà un canvi important en els resultats i no farà saltar ni els díodes ni la resistència. A més, gairebé tots els tipus principals de díodes haurien de ser compatibles amb aquest projecte, però assegureu-vos de comprovar que el voltatge invers repetitiu màxim és superior a la sortida del transformador.

* Per a persones que viuen en països que fan servir 220 V CA

El voltatge de sortida del transformador es duplicarà, però això no faria volar els components si aconseguíssiu els tipus correctes. En cas contrari, podeu duplicar la resistència de la resistència o utilitzar un transformador que tingui una relació de girs propera a 220: 6.

Pas 1: Circuit

Podeu utilitzar l’esquema que es proporciona a les imatges (P1) com a guia per construir el circuit. O podríeu construir el circuit utilitzant les imatges del circuit que vaig construir sobre una taula de treball (P2 i P3). Assegureu-vos que el condensador estigui orientat de manera que la seva pota llarga (pota positiva) estigui endollada al forat superior (forat G4 de la meva placa). L’orientació de la resistència no té importància. Es proporciona una imatge que indica el flux de corrent en un díode. Consulteu-ho a les imatges (P4). El rectificador de pont d’ona completa no serà funcional tret que els díodes estiguin en les direccions correctes. Al meu disseny, tots estan orientats cap a la dreta, de manera que podeu comprovar ràpidament si cada díode té l’orientació correcta.

Aquí teniu un enllaç a una simulació interactiva d’aquest circuit:

Esperem que la simulació interactiva us ajudi a entendre com funciona aquest circuit.

* Aquí teniu un enllaç a instruccions sobre com utilitzar una taula de treball en cas que no en tingueu coneixement.

Pas 2: (opcional) Utilitzeu un generador de funcions i un oscil·loscopi per comprovar-ho

Abans d’endollar el transformador, podeu provar el rectificador de pont d’ona completa connectant-lo a un generador de funcions i mirar la forma d’ona del voltatge de càrrega mitjançant un oscil·loscopi.

1. Connexió de l'oscil·loscopi: la sonda s'ha de connectar a la cama dreta de la resistència i posar-la a terra mitjançant la connexió de la sonda de terra a la cama esquerra de la resistència tal com es mostra a la imatge.

2. La imatge que he proporcionat (P1) que mostra la forma en què heu de connectar l'aparell té el tauler de control girat 90 graus en sentit horari. Assegureu-vos que tot estigui correctament connectat abans d’encendre el generador de funcions.

3. Ajusteu el generador de funcions perquè creï una forma d'ona sinusoïdal amb una tensió mitjana-quadrada de 6V (podeu provar-ho amb un multímetre, si escau).

Assegureu-vos que el cable positiu entri al carril d’alimentació vermell de la placa de control (on hi ha una línia vermella) i que el cable de terra (negatiu) entra al carril d’alimentació blau (on hi ha una línia blava).

Si la forma d'ona que observeu és idèntica a la que he proporcionat (P2), continueu amb el pas següent.

Consells per solucionar problemes:

1. Si la forma d'ona de l'oscil·loscopi no sembla ser la mateixa que la meva, intenteu escalar els seus eixos verticals i horitzontals.
2. Assegureu-vos que cap dels cables es toqui entre si quan feu les mesures.
3. Si no hi ha lectures de tensió, proveu de tornar a connectar entre els components i la placa, ja que pot ser que tingueu un circuit obert
4. Enllaç a una guia sobre com utilitzar un oscil·loscopi:
5. Enllaç a una guia sobre com utilitzar un generador de funcions:

Pas 3: connecteu el tauler de pa al transformador

Connecteu el transformador i l'oscil·loscopi amb les instruccions de la secció anterior mentre feu referència a les imatges proporcionades en aquesta secció. Tingueu en compte que en connectar la placa de connexió al transformador, els costats positiu / negatiu no tenen importància ja que el corrent és altern. La manera de connectar la taula de suport a l’oscil·loscopi continua sent la mateixa.

Pas 4: Resultats de l'oscil·loscopi

El voltatge a través de la resistència (tensió de càrrega) ha de variar entre 5V i 6V, amb un període de 8,33 ms.

Per què el període és de 8,33 ms?

La freqüència de la forma d'ona hauria de ser el doble de la freqüència de la font d'alimentació, que té una freqüència de 60 Hz. La raó és que el rectificador de pont d’ona completa sense condensador bàsicament pren el valor absolut de la forma d’ona sinusoïdal original, de manera que la forma d’ona es repeteix cada meitat del període. Així, la freqüència es duplica i el període es redueix a la meitat. 1 / (2 * 60) = 0,00833 s = 8,33 ms.

Pas 5: explicació del circuit

En aquest circuit, es converteix una tensió de CA de pic a pic de 120 V a 6 V amb un transformador. Per tant, ara tenim efectivament una font d’alimentació de 6V CA. Els 4 díodes estan disposats de manera que, fins i tot mentre el corrent d’entrada viatja en les direccions cap endavant i cap enrere, el corrent de sortida del grup de díodes només viatja en una direcció, però la tensió no és constant perquè la tensió d’entrada és sinusoidal (això vol dir que oscil·la com una ona sinusoïdal o cosinus). La tensió de sortida respecte al temps en què no hi ha condensador connectat sembla P2 (eix t no a escala).

Els díodes poden fer-ho perquè només permeten que el corrent flueixi en una direcció (en la majoria dels casos).

El condensador serveix per emmagatzemar energia elèctrica i alliberar-la quan el corrent és baix pel que fa a la càrrega. Aquesta propietat del condensador és adequada per suavitzar la tensió de sortida.

Podeu fer una ullada a la simulació interactiva per obtenir una representació més visual de com flueix el corrent: