Dióda egyenirányító kapcsolásokban.

2015.10.13 16:56

Egyenirányítók
Az egyenirányítók a bemenetükre kerülő szinuszos váltakozó feszültséget egyenfeszültségé alakítják át. A létrejövő egyenfeszültség amplitúdója nem állandó, ezért ez felbontható egyen- és váltakozó feszültségő összetevőkre. A váltakozó feszültségű összetevőt búgófeszültségnek (brumnak) nevezzük, amelynek amplitúdója és frekvenciája függ a használt egyenirányító kapcsolás fajtájától. A búgófeszültség megléte nemkívánatos, ezért azt szűrni kell.

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

A dióda az U2 (szekunder feszültség) pozitív félperiódusában nyitófeszültséget kap, aminek hatására a váltakozó feszültség pozitív félhullámait átengedi. A negatív félperiódusban a dióda zárófeszültséget kap, emiatt zár, így a váltakozó feszültség negatív félperiódusait nem engedi át. Ezek miatt a terhelő ellenálláson (Rt) csak a pozitív félperiódusban folyik áram.

A kimeneti feszültség értéke minden pillanatban: Uki = U2−UD, ahol UD (diffúziós feszültség: az a feszültségérték, amin a dióda nyit)a diódán eső feszültség. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti feszültség mindig annyival lesz kisebb a szekunder feszültségnél, mint amekkora feszültségesés jön létre a diódán. A dióda feszültsége szilícium alapanyag esetén 0,7-0,9 V között van.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

A transzformátor szekunder feszültségét középen való megcsapolással két egyenlő U2 feszültségre osztjuk. A váltakozó feszültség pozitív félperiódusában a D1 dióda nyitóirányú feszültséget kap, rajta I1 áram folyik, míg eközben a D2 dióda zárva van, így nem vezet.
A szekunder feszültség negatív félperiódusában pontosan ellentétes folyamat játszódik le, azaz D2 vezet és D1 zár. Ilyenkor a D2-n I2 áram folyik.
Az áramkör kimenetén, az Rt ellenálláson a két áram eredője Iki fog megjelenni. Mivel egy periódus alatt két egyenirányított félhullámot kapunk, az egyenirányított feszültség átlagértéke kétszerese az egyutas egyenirányítónak.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A hídkapcsolású, kétutas egyenirányító áramkör nem igényel különleges felépítéső transzformátort, ezért még így is olcsóbb, hogy a szükséges egyenirányító diódák száma megnő. A váltakozó feszültség pozitív félperiódusában a D1 és a D3 dióda nyitófeszültséget kap és a diódákon I1 áram folyik. A negatív félperiódusban a D2 és a D4 diódák vezetnek és I2 áram folyik rajtuk. Az Rt ellenálláson a két áram eredje, Iki folyik.

A kimeneti feszültség átlagértéke valamivel kisebb, mint az előző kétutas kapcsolás esetén, mivel ebben az esetben félperiódusonként két diódán jön létre feszültségesés. Ezt a kis különbséget elhanyagolva a két kapcsolás összefüggései és jelalakja megegyezik.