I. IEVADS
BRIDGE RECTIFIERS (BRIDGE RECTIFIERS) ir nozīmīgs taisngriezis spēka elektronikas jomā, kura galvenā funkcija ir pārveidot maiņstrāvu (AC) par līdzstrāvu (DC). Pateicoties augstas efektivitātes, stabilitātes un vienkāršās struktūras priekšrocībām, tilta taisngriezis ir plaši izmantots elektroenerģijas, sakaru, rūpnieciskās vadības un citās jomās. Šajā rakstā tiks detalizēti aprakstīts tilta taisngriežu darbības princips un galvenie veidi, lai lasītājiem sniegtu visaptverošu un padziļinātu izpratni.
II. Tilta taisngrieža darbības princips
Tilta taisngrieža darbības princips ir balstīts uz diodes vienvirziena vadītspēju. Tas izmanto četras diodes (D1, D2, D3, D4), lai izveidotu ķēdi saskaņā ar noteiktu savienojumu (tilta savienojumu), lai realizētu maiņstrāvas taisnošanu.
Konkrēti, ja tilta taisngriezim tiek pielietota maiņstrāvas padeves pozitīvā puse{0}}nedēļas, D1 un D3 diodes ir nospriegotas uz priekšu, bet D2 un D4 diodes ir nospriegotas. Šajā laikā diodes D1 un D3 vada, un strāva iet no barošanas avota pozitīvā spailes caur D1, slodzi un D3 atpakaļ uz barošanas avota negatīvo spaili, veidojot tiešās strāvas ceļu. Tajā pašā laikā D2 un D4 diodes nogriež, nav iesaistītas vadošajā procesā.
Kad maiņstrāvas barošanas avota negatīvā puse{0}}nedēļa iedarbojas uz tilta taisngriezi, D2 un D4 diodes atrodas tiešās nobīdes stāvoklī, bet D1 un D3 diodes ir apgrieztās nospriegojuma stāvoklī. Šajā laikā diodes D2 un D4 vada, un strāva atgriežas no barošanas avota negatīvā spailes caur D4, slodzi un D2 uz barošanas avota pozitīvo spaili, veidojot apgrieztu strāvas ceļu. Tajā pašā laikā D1 un D3 diodes nogriežas un nepiedalās vadošajā procesā.
Veicot iepriekš minēto procesu, tilta taisngriezis nodrošina pilnu-maiņstrāvas viļņu taisnošanu. Neatkarīgi no tā, vai maiņstrāvas barošanas bloks atrodas pozitīvajā vai negatīvajā pusciklā, tilta taisngriezis var nodrošināt, ka strāva no barošanas avota pozitīvā plūst uz slodzi un pēc tam no slodzes plūsmas atpakaļ uz barošanas avotu negatīvo, veidojot stabilu līdzstrāvu.
III. Galvenie tiltu taisngriežu veidi
Tiltu taisngriežus var iedalīt dažādos veidos atbilstoši dažādām struktūrām, funkcijām un pielietojuma scenārijiem. Tālāk ir minēti daži izplatīti tilta taisngriežu veidi:
Vienfāzes{0}}tilta taisngriezis
Vienfāzes tilta taisngriezis ir visvienkāršākais tilta taisngriežu veids, un tas ir piemērots tikai vienas-fāzes maiņstrāvas barošanas avotam. Vienfāzes tilta taisngriezis sastāv no četrām diodēm, kas savienotas tilta savienojumā. Ja taisngriezim tiek pieslēgts vienas-fāzes maiņstrāvas avots, tilta taisngriezis spēj realizēt pilnu-viļņu maiņstrāvas taisnošanu un izejas stabilu līdzstrāvas jaudu.
Trīs{0}}fāzu tilta taisngrieži
Trīs-fāzu tilta taisngrieži ir piemēroti trīs-fāzu maiņstrāvas barošanas avotiem. Salīdzinot ar vienas-fāzes tilta taisngriežiem, trīs-fāžu tilta taisngriežiem ir augstāka taisnošanas efektivitāte un mazāks pulsācijas koeficients. Trīsfāzu tilta taisngriezis parasti sastāv no sešām diodēm, un katrai barošanas avota fāzei ir pievienotas divas diodes, lai izveidotu trīs atsevišķus vienfāzes{7}}tilta taisngriežus. Kad trīs-fāzu maiņstrāvas barošanas avots iedarbojas uz taisngriezi, trīs vienfāzes{10}}tilta taisngrieži darbojas vienlaikus, lai realizētu pilnu-viļņu taisnošanu trīs-fāzu maiņstrāvai.
Tiristoru{0}}vadāms tilta taisngriezis
SCR tilta taisngriezis ir sava veida tilta taisngriezis ar vadāmu taisngriežu funkciju. Tas izmanto SCR kā taisngrieža elementu un kontrolē taisngrieža spriegumu un strāvu, kontrolējot SCR vadīšanas leņķi. SCR tilta taisngrieža priekšrocības ir regulējams izejas spriegums, ātrs reakcijas ātrums, augsta efektivitāte utt. To plaši izmanto jaudas elektroniskajā pārveidotājā, motora vadībā un citās jomās.
Komutācijas tilta taisngriezis
Komutācijas tilta taisngriezis ir tilta taisngriezis, kas taisnošanai izmanto pārslēgšanas caurules (piemēram, MOSFET, IGBT utt.). Tas izmanto augstfrekvences pārslēgšanas tehnoloģiju, lai realizētu maiņstrāvas taisnošanu, kontrolējot pārslēgšanas cauruļu ieslēgšanu-. Komutācijas tilta taisngriežam ir maza izmēra, viegla svara, augstas efektivitātes, labas izejas viļņu formas utt. priekšrocības, un tas ir piemērots lietojuma scenārijiem, kuriem nepieciešama augsta efektivitāte un augstas precizitātes taisnošana.
IV. Tilta taisngriežu priekšrocības un trūkumi
Tilta taisngriežam ir šādas priekšrocības:
Augsta rektifikācijas efektivitāte:Tilta taisngriezis var nodrošināt pilnu{0}}maiņstrāvas viļņu taisnošanu ar augstu taisnošanas efektivitāti.
Laba izejas viļņu forma:tilta taisngrieža izejas līdzstrāvas viļņu forma ir stabila, mazs pulsācijas koeficients.
Vienkārša struktūra:tilta taisngrieža struktūra ir vienkārša, viegli ražojama un kopjama.
Tomēr tilta taisngriežam ir arī daži trūkumi:
Liels diožu skaits:Tilta taisngriežam ir nepieciešamas četras diodes, kas palielina izmaksas un uzturēšanas grūtības.
Liels izmērs:Ņemot vērā nepieciešamību pēc četrām diodēm un atbilstošās ķēdes struktūras, tilta taisngrieža izmērs ir salīdzinoši liels.
Siltuma izkliedes problēmas:tilta taisngriezis darba procesā radīs noteiktu siltuma daudzumu, un, lai nodrošinātu normālu darbību, ir jāveic atbilstoši siltuma izkliedes pasākumi.
V. Secinājums
Tilta taisngriezis ir svarīgs taisngriezis ar augstas efektivitātes, stabilitātes un vienkāršas struktūras priekšrocībām. Tas izmanto četras diodes, lai izveidotu ķēdi atbilstoši noteiktam savienojumam (tilta savienojums), lai realizētu maiņstrāvas taisnošanu. Atbilstoši dažādām struktūrām, funkcijām un pielietojuma scenārijiem tilta taisngriežus var iedalīt dažādos veidos, piemēram, vienfāzes-tilta taisngriežos, trīs-fāžu tilta taisngriežos, silīcija kontrolētos tilta taisngriežos un komutācijas tilta taisngriežos. Praktiskajā pielietojumā ir nepieciešams izvēlēties atbilstošu tilta taisngrieža tipu atbilstoši konkrētām vajadzībām un veikt atbilstošus pasākumus, lai novērstu tā trūkumus un realizētu vislabāko veiktspēju un priekšrocības.