Wie werden Brückengleichrichter bewertet?

Ich vermute die$\times$3 Faustregel bezieht sich auf die Sekundärspannung des Trafos, die Wechselspannung vor der Gleichrichtung. Wenn Ihr Ausgang 18 V DC beträgt, ist der Transformator ein 14-V-Typ. Dass 14 V der RMS-Wert ist, ist der Spitzenwert$\sqrt{2}$mal höher oder 20 V. Subtrahieren Sie 2 Diodentropfen und Sie kommen auf 18 V.

Also Anwendung der$\times$3-Regel auf 14 V gibt Ihnen bereits 100 % Headroom, auf 18 V angewendet gibt Ihnen fast 200 % Headroom, was meiner Meinung nach zu vorsichtig ist. Da 20 V die höchste zu erwartende Spannung ist, werden alle drei gut funktionieren.

Der Strom ist eine andere Geschichte.

Wenn der Glättungskondensator geladen ist, ist die Eingangsspannung für den größten Teil des Zyklus zu niedrig, um die Diode leitend zu machen. Nur für kurze Zeit haben Sie einen Strom, der den Kondensator wieder auflädt. Sie können dort also mit einer großen Stromspitze rechnen, die ein Vielfaches des Durchschnitts von 1 A beträgt. Eine 1-A-Diode wie die 1N4001 kann diesen Strom verarbeiten, obwohl es eine gute Idee ist, auch hier etwas Spielraum zu haben. Für einen 1-A-Ausgang ist eine 2-A-Diode eine gute Idee, also reichen auch für Strom alle drei Gleichrichter.

Die Nennspannung für einen typischen Brückengleichrichter ist die maximale wiederkehrende Spitzensperrspannung. Ein 100-V-Brückengleichrichter enthält Dioden, die Spitzen von 100 V auf unbestimmte Zeit standhalten.

Spannungen, die diesen Wert überschreiten, können zu Ausfällen und Ausfällen führen, weshalb es für Anwendungen mit 85–264 VAC üblich ist, eine 600-V- oder 650-V-Brücke zusammen mit einigen Schaltungen zur Überspannungsbegrenzung zu verwenden. Ihre 3: 1-Derating-Richtlinie für die Spannung ist eigentlich ziemlich gut.

Der Nennstrom für einen typischen Brückengleichrichter ist der maximale durchschnittliche gleichgerichtete Vorwärtsausgangsstrom, der typischerweise bei Netzfrequenz gemessen wird. Der begrenzende Faktor für den Strom ist thermisch - viele Brücken geben einen bestimmten Strom an, sagen aber im Kleingedruckten "mit einem bestimmten Kühlkörper bei 25 ° C". Im Allgemeinen gibt es auch eine Stoßstrombewertung für Dinge wie den anfänglichen Einschaltstrom (wenn Bulk-Caps vollständig entladen sind), die viel höher als die durchschnittliche Bewertung ist. Es ist gut, einen Stromspielraum zu haben, um den thermischen Spielraum sicherzustellen.

Das Überschreiten des durchschnittlichen Stroms bedeutet, dass das Gerät sehr heiß werden und nach einer gewissen Zeit ausfallen kann, oder dass es bei ausreichender Kühlung einwandfrei funktioniert. Ihr Kilometerstand kann variieren. Das Überschreiten der Stoßstromstärke wird höchstwahrscheinlich den blauen Rauch der Schande und möglicherweise einige Trümmer freisetzen :)

Ich würde an deiner Stelle selbst würfeln. Der Brückengleichrichter ist eine einfache Schaltung und die Teile sind billig. Das Wichtigste ist, Dioden zu haben, die den von Ihnen angegebenen Strom verarbeiten. Wird die tatsächliche Gleichstromaufnahme 1A betragen? Wenn ja, würde ich mit 1N5400 gehen. Wenn es tatsächlich die meiste Zeit deutlich weniger als 1A sein wird, würden 1N4001s wahrscheinlich gut funktionieren. Der 4001 ist für 1A ausgelegt. Ich würde einen nicht so stark drängen wollen. Im Zweifelsfall ist es besser, mit dem höheren Stromteil zu gehen.

Update 1 Danke für das Foto des Schaltplans. Wenn es Ihnen nichts ausmacht <20% Effizienz, könnte es in Ordnung sein. Transformator ist 18 V AC 4 A = 72 Watt max.

Diese Vollwellenbrücke kann theoretisch (mit den richtigen Teilen) 25,2 (41 % über Wechselstrom) ohne Last liefern, aber die 100-Ω-Serie ergibt eine geringe Welligkeit, aber auch einen enormen Verlust. Beispiel: 10-V-Abfall bei 0,1 A, wenn Sie also einen 1-V-Abfall wünschen , überlegen Sie, welche Last Sie benötigen.

für 72 W @ 24 V @ 3 Adc 24 DC / 18 V AC = 1,33 mit meinem Diagramm 1,33 @ 72 W >> entspricht 6 Ω (nicht 100) Wenn Sie Stevens Foto verwenden, möchten Sie, dass der Kondensator die Spannung zwischen den Impulsen hält, sagen Sie 5 ~ 10%, wenn Sie also 50 Hz verwenden die Impulse sind 100 Hz und anstelle einer Zeitkonstante von 100 ms, die Ihnen ~ 60% Welligkeit geben würde, wählen Sie beispielsweise 600 ms, also die Lastobergrenze von T = RC, C = 0,6 s / 6 Ω = 0,01 Farad oder 10.000 uF bei 30 V oder höher.

Jetzt gibt es zufällig 10.000 Kondensatoren, die dieser Beschreibung von 3 bis 50 US-Dollar entsprechen, aber viele können den Welligkeitsstrom nicht bewältigen. Unter Verwendung des Autofilters von www.Digikey.com geben wir also 10000 uF ein, wählen dann 30 oder 35 V und sortieren dann nach Amperewert und nach dem billigsten, das 4 A problemlos mit Spielraum verarbeiten kann. Großartig! das grenzt es auf 11 Teile (auf Lager) im Bereich von 3 bis 11 US-Dollar ein. Also wähle ich die beliebteste Marke für zuverlässige Kappen, Panasonic. Welligkeitsstrom 4,42 A ESR (Äquivalenter Serienwiderstand) 50 mOhm, 10.000 uF bei 25 V 22 mm x 45 mm hoch. Jetzt gibt es einen enormen Einschaltstrom, also müssen wir die Dioden und die Kappe schützen.

Also suchen wir wieder nach Einschaltstrombegrenzern (ICL) von der DK-Website. und suchen Sie nach 3A Continuous Rating. Jetzt sehe ich nur eines davon auf Lager und es ist nur für 2A ausgelegt, also brauchen Sie zwei. Kaufen Sie also 5. @ $ 2,02 pro Stück. für Ersatzteile.

Die Spezifikationen für den Überspannungswiderstand sind R bei 25 °C = 120 Ohm, R bei Strom = 1,18 Ohm. Großartig! Es hat also die weiche Filterung bei niedrigen Lasten und damit einen geringen Anstieg und eine sehr geringe Welligkeit und einen Abfall auf 1,18 Ω bei 2 A oder etwa 2 Ω bei 1,5 A mit zwei parallelen, das ist 1 Ω, so dass die 6-Ω-Serie R, die wir zuvor berechnet haben, kann auf 5Ω abfallen. oder so. Nicht schlecht für eine 78-W-24-V-Versorgung. Jetzt wird die 12-V-Versorgung mit 1 A heiß, also überlegen wir uns, ob wir die Versorgung auf +/- 12 V aufteilen sollten, damit wir nicht so viel im 3-Terminal verlieren Regler. Aber wir brauchen eine aktuelle Spezifikation von Ihrem 1. Also für $6 bis $15 inkl. Ersatzteile plus Versand. Der Versand erfolgt am selben Tag mit VISA.

So würde ich Ihren Transformator umgestalten. Aber ohne deine Anwendung zu kennen. vor allem das 100Ω-Pot (schlechte Regulierung), das ist alles, was ich tun werde.

Oh ja, die Brücke, mit dem ICL-Widerstand benötigen Sie nur eine 4A 50V-Brücke. mit diesen Spezifikationen 0,91 $ auf Lager. Ohne brauchst du einen größeren.

Im Allgemeinen gibt es viele Designregeln für die Sicherheit von Komponenten und die Sicherheit öffentlicher Netzteile in Verbraucherqualität. Dann für Gewerbe und Industrie noch ein paar Spezifikationen. Wenn also ein Verbraucher eine ungeregelte DC-Überbrückungsversorgung benötigt, kauft er der Einfachheit halber einfach einen Wandadapter mit der entsprechenden Nennleistung. Diese DC-Nennspannungen sind genau, wenn sie mit dem Nennstrom belastet werden, und steigen dann an, wenn die Last auf die Spitzenspannungspegel reduziert wird.

Da Sie lernen möchten, wie Komponenten spezifiziert werden, gibt es nur ein paar einfache Kompromisse mit Wahlmöglichkeiten, die Sie spezifizieren müssen.

1) Budgetkosten der Teile,

2) Toleranz für Brummspannung,

3) erwarteter Laststrom und Spannung

4) Temperaturanstieg der Brücke.

5) Der Spannungsabfall an der Brücke bei erwartetem Laststrom – Brückenleistungsverlust (= Laststrom* Spannungsabfall) – Brückentemperaturanstieg = Pwr * °C/Watt Übergang zum Umgebungsanstieg – Umgebungsanstieg. Wenn Sie das Projekt einschließen, müssen Sie eine Belüftung in Betracht ziehen oder den Temperaturanstieg im Gehäuse und die maximale Temperatur berücksichtigen. Nennleistung der Kondensatoren.

6) Wenn Sie große uF mit Kondensatoren mit niedrigem ESR wählen, können Sie die Welligkeit erheblich reduzieren

7) Wenn Sie nach der Brücke eine Reihe R hinzufügen, können Sie den Spitzenstrom und die Brummspannung reduzieren

8) Wenn Sie nach der Brücke eine Reiheninduktivität hinzufügen, können Sie die Welligkeit noch weiter reduzieren

9) Wenn Sie einen Präzisionsregler benötigen, funktioniert ein einstellbarer LM317 oder eine Variation

10) Wenn Sie einen Kurzschluss-Ausgangsschutz (SCP) wünschen, kann ein PTC als Vorwiderstand verwendet werden

11) wenn Sie einen Überspannungsschutz (OVP) vor einem Überschlag am Transformator benötigen, es sei denn, er ist für 6 kV ausgelegt (max. Durchgang am Leistungsmesser)

Je größer die Brücke, desto geringer der Spannungsabfall und der Temperaturanstieg. Typischerweise 1 V Abfall bei 1 A = 1 Watt, aber ohne Wärmesenke kann es sehr heiß werden, also wählen Sie eine Schottky-Brücke mit niedrigerem Abfall. Überprüfen Sie jedoch den Spannungsabfall bei Ihrem Laststrom und dem Temperaturanstiegskoeffizienten.

Machen Sie sich nicht zu viele Gedanken über die Nennspannung, es sei denn, Sie leben in Afrika, Indien oder einem Teil der Welt mit starken Stromschwankungen. Eine Marge von 50 % sollte angemessen sein.

Hier sind einige zusätzliche Details zu Punkt 7, die in den anderen Antworten nicht enthalten sind.

Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Keith Billings ausgezeichnetem Buch „Switched Mode Power Supply Handbook“. Es gibt weitere Kurven für Ripple vs. Cap-Wert und R-Wert.

Es gibt eine andere Kurve für eine Halbbrücke, wenn Sie sich dafür entscheiden. Können Sie die Ausgangsleistung in Vac @Iac des Transformators bestätigen? Es ist nicht dasselbe wie DC. Welche Genauigkeit benötigen Sie für die Vdc-Ausgangswelligkeit Vp-p? dh reguliert oder nicht?

"Meine Eingangsspannung beträgt 110 VAC, mit einem Transformator, der sie in 18 VDC/1 A umwandelt."

Ich denke, alle drei werden gut funktionieren und deshalb würde ich mich für das billigste der drei entscheiden. Das ×3 ist nur eine Faustregel und mit 18 V kommen Sie mit allen von Ihnen aufgelisteten Gleichrichtern zurecht. Der Strom, den sie verarbeiten können, ist viel besser als das, was Sie für Ihre Anwendung benötigen.

Eine Pikosekunde Überspannung reicht aus, um ein Teil zu braten. Ich habe Mosfets an Spannungsspitzen dieser Zeitskala verloren. Also ja, Sie wollen dieses Maß an Sicherheit für netzgekoppelte Geräte.

Da Ihr Transformator jedoch eine Induktivität ist, werden solche Spitzen blockiert, und Sie brauchen sich auf der Niederspannungsseite keine Sorgen zu machen. Im unbelasteten Zustand gibt es jedoch eine 30-40% höhere Spannung aus, sodass Sie mindestens die doppelte Nennleistung einplanen müssen.