Rectifiers zijn elektronische apparaten die worden gebruikt om wisselstroom (AC) om te zetten in gelijkstroom (DC). Het begrijpen van hun ontwerpprincipes is essentieel voor praktische toepassingen in stroomtoevoer en elektronische circuits. In dit artikel worden de fundamentele concepten achter halfgolf- en fullgolfgelijkrichters onderzocht, inclusief basisberekeningen voor hun werking.

Halfgolfcorrectie

De halfgolfgelijkrichter laat stroom alleen door gedurende een halve cyclus van de AC-ingang. Het gebruikt meestal een enkele diode om de negatieve halve cyclus te blokkeren, wat resulteert in een pulserende DC-uitgang.

De ontwerpoverwegingen omvatten het selecteren van een diode met passende piekinverse spanning (PIV) en voorwaartse stroom. De uitgangsspanning kan worden benaderd met behulp van de piekingangsspanning minus de diodevoorwaartse spanningsdaling.

Volledig golf-rectifier

De volledige golfgelijkrichter zet beide halve cycli van AC om in pulserende DC. Deze kan worden geïmplementeerd met behulp van een centraal aangesloten transformator met twee diodes of een bruggelijkrichter met vier diodes.

De ontwerpberekeningen omvatten het bepalen van de piekspanning, RMS-spanning en de gemiddelde uitgangsspanning. De full-wave gelijkrichter zorgt voor een hogere efficiëntie en een gladdere DC-uitgang in vergelijking met de halfgolfgelijkrichter.

Sleutelberekeningen

  • Peak Spanning (Vp): De maximale ingangsspanning.
  • Uitvoerspanning (Vdc): Geschat als Vp minus diodedruppels.
  • Ripple Factor: Geeft de variatie in de uitgangsspanning aan.
  • Efficiency: Verhouding van het DC-vermogensoutput tot de ingang van het wisselstroomvermogen.