Usmernik s polnim valovnim mostom (JL): 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Uvod

Ta nepremagljiva stran vas bo vodila skozi vse korake, potrebne za izgradnjo polnovalnega mostnega usmernika. Uporaben je pri pretvorbi izmeničnega toka v enosmerni tok.

Deli (s povezavami za nakup)

(Slike delov so priložene z ustreznim naročilom)

Štiri diode:

En 1kΩ upor:

En kondenzator 470μF:

One Breadboard:

Komplet One Wire:

En transformator:

Zgornji tip transformatorja ima razmerje obratov 115: 6,3, kar je nekoliko manj od transformatorja 115: 6, ki sem ga uporabil. Vendar pa ta obseg razlike v izhodni napetosti ne bo povzročil večje spremembe rezultatov in ne bo prepihal diod niti upora. Tudi skoraj vse glavne vrste diod bi morale biti združljive s tem projektom, vendar preverite, ali je največja ponavljajoča se povratna napetost višja od izhoda transformatorja.

*Za ljudi, ki živijo v državah, ki uporabljajo 220V AC

Izhodna napetost transformatorja se bo podvojila, vendar to ne bo razstrelilo komponent, če dobite pravilne vrste. V nasprotnem primeru lahko podvojite upor upora ali uporabite transformator, ki ima razmerje obratov blizu 220: 6.

1. korak: vezje

Shemo, prikazano na slikah (P1), lahko uporabite kot vodilo za izdelavo vezja. Ali pa lahko zgradite vezje s slikami vezja, ki sem ga zgradil na plošči (P2 in P3). Prepričajte se, da je kondenzator usmerjen tako, da je njegova dolga noga (pozitivna noga) vtaknjena v zgornjo luknjo (luknja G4 na moji plošči). Usmerjenost upora ni pomembna. Priložena je slika, ki prikazuje trenutni tok v diodi. Preverite na slikah (P4). Celovit valovni usmernik ne bo deloval, razen če so diode v pravih smereh. V moji postavitvi so vsi usmerjeni v desno, tako da lahko hitro preverite, ali je vsaka dioda pravilno usmerjena.

Tukaj je povezava do interaktivne simulacije tega vezja:

Upajmo, da vam bo interaktivna simulacija pomagala razumeti, kako deluje to vezje.

*Tukaj je povezava do navodil, kako uporabiti mizo, če je ne poznate.

2. korak: (Izbirno) Za preverjanje uporabite generator funkcij in osciloskop

Preden priključite transformator, lahko preizkusite svoj polnovalni valovni usmernik tako, da ga priključite na funkcijski generator in si z osciloskopom ogledate valovno obremenitev napetosti obremenitve.

1. Priključitev osciloskopa: Sondo je treba priključiti na desno nogo upora in ozemljiti tako, da svojo ozemljitveno sondo povežemo z levo nogo upora, kot je prikazano na sliki.

2. Na sliki, ki sem jo dal (P1), ki prikazuje način priključitve aparata, je plošča obrnjena za 90 stopinj v smeri urinega kazalca. Preden vklopite generator funkcij, se prepričajte, da je vse pravilno povezano.

3. Nastavite funkcijski generator tako, da ustvari sinusoidno valovno obliko s povprečno kvadratno napetostjo 6 V (to lahko preizkusite z multimetrom, če je primerno).

Poskrbite, da bo pozitivna žica v rdeči napajalni tirnici na plošči (kjer je rdeča črta), ozemljitvena (negativna) žica pa v modro napajalno tirnico (kjer je modra črta).

Če je valovna oblika, ki jo opazujete, enaka tisti, ki sem jo navedel (P2), nadaljujte z naslednjim korakom.

Nasveti za odpravljanje težav:

1. Če se zdi, da valovna oblika na osciloskopu ni enaka moji, poskusite prilagoditi njeno navpično in vodoravno os.
2. Pri meritvah se prepričajte, da se nobena žica ne dotika drug drugega.
3. Če ni odčitkov napetosti, poskusite znova vzpostaviti povezavo med komponentami in tiskalno ploščo, saj lahko pride do odpiranja vezja
4. Povezava do vodnika o uporabi osciloskopa:
5. Povezava do vodnika o uporabi generatorja funkcij:

Korak: Povežite ploščico s transformatorjem

Povežite transformator in osciloskop z navodili v prejšnjem razdelku, pri tem pa upoštevajte slike v tem razdelku. Upoštevajte, da pri priključitvi matične plošče na transformator pozitivne/negativne strani niso pomembne, saj je tok izmeničen. Način povezovanja plošče z osciloskopom ostaja enak.

4. korak: Rezultati osciloskopa

Napetost na uporu (napetost obremenitve) se mora spreminjati med 5V in 6V, z obdobjem 8.33 ms.

Zakaj je obdobje 8,33 ms?

Frekvenca valovne oblike mora biti dvakrat večja od frekvence napajanja, ki ima frekvenco 60 Hz. Razlog je v tem, da polnovalni mostični usmernik brez kondenzatorja v bistvu vzame absolutno vrednost prvotne sinusne oblike, zato se valovna oblika ponavlja vsake polovice obdobja. Tako se frekvenca podvoji in obdobje se prepolovi. 1/(2*60) = 0,00833 s = 8,33 ms.

5. korak: Pojasnilo vezja

V tem vezju se 120 V izmenična napetost od vrha do vrha pretvori v 6 V s transformatorjem. Tako imamo zdaj učinkovito 6V AC napajanje. 4 diode so razporejene tako, da tudi ko vhodni tok potuje tako v smeri naprej kot nazaj, izhodni tok iz skupine diod potuje samo v eno smer, vendar napetost ni konstantna, ker je vhodna napetost sinusna (to pomeni, da niha kot sinusni ali kosinusni val). Izhodna napetost glede na čas, ko ni priključen kondenzator, izgleda kot P2 (t-os se ne spreminja).

Diode to lahko storijo, ker dovoljujejo, da tok teče le v eni smeri (v večini primerov).

Kondenzator služi za shranjevanje električne energije in jo sprosti, ko je tok nizki na strani obremenitve. Ta lastnost kondenzatorja je primerna za izravnavo izhodne napetosti.

Za bolj vizualno predstavitev toka toka si lahko ogledate interaktivno simulacijo: