Glättung einer Vollweg-Gleichrichterspannung

Ich habe über Vollwellengleichrichter gelesen und bin auf die Schaltpläne gestoßen, unter denen der Kondensator C seine Spannung glätten kann, aber ich habe einen Fall nicht verstanden:

Wir wissen, dass die Kappe C beginnt, ihre Ladung an die Last zu senden, wenn die Spannung des Gleichrichters von ihrer Spitze abfällt. Wohin geht der fallende Strom , der von FW-Gleichrichtern kommt? (Der Strom von der Spitze bis Null und derjenige, der von Null bis zu dem Punkt ansteigt, an dem sich die Kappe im Diagramm aufzuladen beginnt) Ist sie durch eine Diode oder einen Kondensator blockiert? Warum?

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Es wird von den Dioden blockiert, weil sie durch die Spannung am Kondensator in Sperrrichtung vorgespannt sind.
Schön zu sehen, dass ein Enthusiast versucht, sich selbst etwas beizubringen und zu lernen :-) Stellen Sie sich den Kondensator als eine kurzlebige wiederaufladbare Batterie vor. Und denken Sie daran, dass die Diode nur dann Strom leitet, wenn die Spannung an ihrer Anode (A-Klemme) höher ist als die Spannung an ihrer Kathode (K-Klemme). Notieren Sie dann die Spannungen in Ihrer Schaltung zu verschiedenen Zeiten im Timing-Diagramm der resultierenden Ausgangswellenform.
@ TonyM Danke, "Denken Sie daran, dass die Diode nur Strom leitet, wenn die Spannung an ihrer Anode (A-Anschluss) höher ist als die Spannung an ihrer Kathode (K-Anschluss)" ok, aber warum?
@ Finbarr Danke. Meinen Sie damit, dass eine geladene Kappe ihre Spannung an eine Diode senden kann, während die Diode selbst in die entgegengesetzte Richtung leitet? Wenn es passiert, dann bewegt sich ein Strom mit algebraischer Addition dieser beiden Stromwerte zum Laden. Rechts?
Du verstehst Strom nicht. Der Laststrom ist das, was der Lastwiderstand bei jeder Spannung aufnimmt, die oben auf dem Kondensator verfügbar ist. Der Strom durch die Dioden ist unterschiedlich und erreicht einen Spitzenwert, wenn der Ladezyklus des Kondensators beginnt.
@AbbasMolaei Das macht eine Diode. Das ist der ganze Zweck einer Diode. Wenn Dioden das nicht tun würden, hätte es keinen Sinn, sie zu verwenden.
@AbbasMolaei Eine Diode ist im Grunde ein NP-Übergang. Was sie tun, ist den Stromfluss nur in eine Richtung zuzulassen (wenn Anode V > Kathode V). Die Ausnahme ist, wenn die Diode durchbricht , dh wenn die Sperrspannung (Differenz) zu groß ist, und sie trotzdem leitet. FYI: Eine Zener-Diode ist speziell konstruiert, um eine konsistente und bekannte Durchbruchspannung zu haben und mehrere Durchbrüche zu überstehen; Sie werden manchmal für den Überspannungsschutz verwendet. Nicht oft, da sie viel teurer als MOVs sind, aber sie sind schneller.
@Jeffiekins. Danke. Wenn diese Formel (Anode V > Kathode V) zum Durchleiten eines Stroms korrekt ist, muss für jeden Strom mit fallender Spannung eine Diode diesen Strom blockieren, aber wir wissen, dass sie falsch ist. Könnten Sie es bitte klären?

Antworten (2)

Die Dioden leiten nur kurz, wenn die Quellenspannung größer ist als die Kondensatorspannung (um zwei Diodenabfälle), wie unten gezeigt:

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Wenn die Größe der Quellenspannung kleiner ist als die Kondensatorspannung (plus zwei Diodenabfälle), blockieren die Dioden den Stromfluss, sodass der Strom nur in die gewünschte Richtung fließt.

Während der kurzen Impulse (in der Nähe jeder Spitze der Eingangsspannung) leiten die Dioden den Strom zur Last und sie leiten genügend Energie zum Kondensator, um die Last für den gesamten Rest der Halbwelle zu versorgen.

Sie können den Strom vorhersagen, indem Sie sich die Änderungsrate der Spannung und des Kondensatorwerts ansehen (zuzüglich des Widerstands, den der Kondensator und die Quelle haben können, wenn sie nicht ideal sind).

Wenn die Spannung an der Kappe höher als die Quelle ist, lassen die Dioden keinen Strom von der Quelle fließen. Es ist wie ein Einwegventil. Wenn Dioden leiten, müssen genau zwei zu einem bestimmten Zeitpunkt leiten - ein Paar für den positiven Eingang und eines für den negativen Eingang. Entweder D1 & D2 oder D3 & D4, und sie wechseln sich ab.
@ Spehro Pefhany Liegt dieses "Blockieren" an der Charakteristik der Diode selbst oder an der "Existenz" einer höheren Spannung hier drin? (Unabhängig davon, dass diese "höhere Spannung" von einem Kondensator oder etwas anderem erzeugt wird, können Sie beispielsweise davon ausgehen, dass es etwas gibt, das diese "höhere Spannung" erzeugt)
Dioden leiten nur dann signifikant, wenn die Spannung auf einer Seite (der Anode) etwas höher ist als auf der anderen (der Kathode), wie ein Einweg-Wasserventil (gegen Rückfluss).
@ Spehro Pefhany. Danke. Wenn dies zutrifft und wir die Kappe entfernen, sollten wieder zwei Dioden den Strom mit fallender Spannung in jedem Zyklus nicht passieren lassen, aber wir wissen, dass das falsch ist. Was ist das Problem?
Ohne die Kappe fällt die Ausgangsspannung ab, wenn die Eingangsspannung abfällt, sodass die Spannung an den Dioden unterschiedlich ist - und sie leiten viel länger. Möglicherweise finden Sie es einfacher, zunächst einen Halbwellengleichrichter mit einer einzelnen Diode zu analysieren. Das Fehlen einer Erdung am Eingang kann zu Verwirrung führen.

In einer Gleichrichterschaltung leiten die Dioden NUR dann, wenn die Eingangsspannung um einen Betrag höher ist als die Kondensatorspannung, der dem Durchlassspannungsabfall der Diode(n) entspricht. Bei einem Vollweggleichrichter sind das zwei Diodenabfälle über der Kondensatorspannung.

Als solche schalten die Dioden bei jedem Zyklus der nicht geglätteten Wellenform ein und aus und leiten nur an den Spitzen. Während des Rests des Zyklus wird nur Leckstrom durch die Quelle geleitet.

Das obige ist jedoch der Idealfall. In einer realen Transformatorschaltung bewirkt die Induktivität des Transformators, dass der Strom etwas länger als ideal vom Transformator fließt.

ERGÄNZUNG: Da Sie nach Strömungen gefragt haben.

Mit dieser Schaltung ...

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Sie können sehen, dass sich die Spannung am Kondensator in jeder Halbwelle um bis zu zwei Diodenspannungsabfälle unter den Wechselstrompegel auflädt.

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Der von der Quelle entnommene Strom steigt während dieser Ladezeiten an und ist für den verbleibenden Teil des Zyklus, wenn die Dioden ausgeschaltet sind, Null.

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Der Strom durch die Last folgt einfach der Spannung am Kondensator, wie durch das Ohmsche Gesetz definiert, ICH R = v C / R 1

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Der Strom, der durch den Kondensator fließt, steigt jedoch während des Ladevorgangs an und wird negativ, während der Kondensator die Last versorgt.

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Somit wird während der Ladephase der Laststrom vollständig durch die Dioden zugeführt. Der Diodenstrom ist also der Laststrom PLUS der Ladestrom während der Ladephase.

Tatsächlich verursacht die Induktivität des Transformators wiederum eine gewisse Verzögerung und Verringerung der Stromanstiegs- und -abfallzeiten.

@Trevor_G.Danke. Warum verhindert die Kappe, dass der Strom von Dioden kommt? Ist es möglich, dass zwei Dioden und die Kappe ihren Strom gleichzeitig an die Last senden und wir einen Strom an der Last erhalten können, der gleich "2 Diodenstrom + Kappenstrom" ist?
@AbbasMolaei Die Spannung an den Kappen kann nur so schnell abfallen, wie die Last sie nach unten ziehen kann. Daher bleibt die Spannung an der Kappe höher als auf der anderen Seite der Diode, wodurch die Diode ausgeschaltet bleibt. Vorausgesetzt, die Last ist nicht zu niederohmig. Und ja, während der Spitzenstrom von der Last durch die Dioden aufgenommen wird, während die Kappe aufgeladen wird.
@AbbasMolaei siehe aktualisierte Antwort.
@ Trevor_G Ich bin dir sehr dankbar für deine Bemühungen, es mir beizubringen. Mein Zweck dieser Frage ist: Kommt diese "Blockierung" der Diode von der Charakteristik der Diode selbst oder nicht, nur weil diese "externe" "höhere Spannung" "existiert"? Ich meine, wenn es eine Spannungsquelle mit exakter Wellenformspannung gibt oder es etwas anderes anstelle des Kondensators mit dieser "höheren Spannung" gibt, wäre das Ergebnis dasselbe und diese "höhere Spannung" kann sich zur Last bewegen oder nicht?
@AbbasMolaei ja, es liegt an der Natur von Dioden .
@Trevor_G. Ich bin sehr daran interessiert, etwas darüber zu erfahren, wenn Sie oder jemand es erklären möchte. Danke übrigens.
@AbbasMolaei Klicken Sie auf den Link, Google Dioden, es gibt eine Menge Informationen online
Sorry mein Freund, du hast es sehr gut erklärt. Ich bin mit diesem Problem verwirrt: Eine Diode leitet nur, wenn die Eingangsspannung (Anodenspannung) größer sein muss als die Ausgangsspannung (Kathodenspannung). Angenommen, der erste Halbzyklusstrom, dessen Spannung ansteigt. In diesem Zustand ist die Anodenspannung (Eingang) immer kleiner als die Kathodenspannung (Ausgang), daher ist dies nach Ihrer Regel möglich. Aber wir wissen, dass es möglich ist. Was ist hier das Problem. Ich bin dankbar für Ihre Geduld.
@AbbasMolaei Ich verstehe nicht, was Sie mich hier fragen ...
Glättung einer Vollweg-Gleichrichterspannung
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