Почему мы используем мостовой выпрямитель?
Ответы:
Я предполагаю, что вы имели в виду двухполупериодную мостовую выпрямительную схему для "мостового выпрямителя". Чтобы быть ясным, вот мост полной волны:
Посмотрите на это на мгновение и посмотрите, как это работает. Он в основном выполняет функцию абсолютного значения напряжения. На самом деле в процессе выпадает два падения напряжения на диодах, но сейчас дело не в этом. Если у вас один сигнал переменного тока, то двухволновой мост - это один из способов сделать все это положительным.
Если у вас уже есть переменное напряжение, поступающее от вторичной обмотки трансформатора с центральной ловушкой, то вы можете использовать дополнительное соединение в своих интересах для упрощения выпрямительной цепи:
Посмотрите на это немного и убедитесь, что вы всегда получаете положительное напряжение от V- до V +. Так почему же не все всегда так делают? Должно быть очевидно, что эта вторая цепь возможна только в ограниченных ситуациях, когда у вас есть выход трансформатора с центральным отводом. Если вы это сделаете, это может быть полезным способом сделать исправление. Одним из преимуществ является то, что имеется только одно падение диодов последовательно с абсолютным значением напряжения переменного тока, а не два, как с двухполупериодным мостом выше.
Но подумайте о стоимости. Обратите внимание, что только одна половина вторичной обмотки проводит одновременно. Вы платите за дополнительные вещи, которые используете только половину времени. Диоды дешевы и малы по сравнению с трансформаторами, особенно на низких частотах, таких как линейная мощность. Обычно решающий вопрос заключается в том, нужен ли вам трансформатор по другим причинам, таким как изоляция. В этом случае дополнительные затраты на центральный отвод и намотку вторичной обмотки с помощью более длинного, но более тонкого провода относительно невелики.
Существует еще одна причина для использования вторичного ответвления с центральным постукиванием, если вы хотите иметь как положительный, так и отрицательный запас:
Следуйте тому, что происходит в течение всего цикла переменного тока, и вы сможете увидеть, как вы получаете как положительное абсолютное значение, так и отрицательное абсолютное значение из этой цепи.
Самым большим недостатком трансформатора с центральным отводом (CT) является то, что вы используете только половину его в каждой половине цикла сети. Это означает, что ваш трансформатор будет в два раза тяжелее и больше, чем трансформатор с двухполупериодным выпрямителем. Таким образом, два дополнительных диода легко окупаются.
Спецификация обратного напряжения диодов является двойной для 2-х диодов и 4-х диодного решения, как описано в ответе с резким понижением голосов, так что это может привести к 4 диодам, если номинальное напряжение влияет на их цену более чем вдвое, например, в источниках более высокого напряжения, где около 1500V PIV начинает дорожать.
Есть и другие причины выбора между договоренностями.
Решение с двумя диодами с центральным отводом имеет значение, даже если для одного требуется только положительная шина при определенном напряжении, может возникнуть желание иметь другие отводы напряжения (возможно, выбираемые) для более низких напряжений, одновременно двухполупериодные выпрямленные или, возможно, даже простой одиночный диод. полуволновой выпрямленный рельс, они могли бы тогда разделить общую точку с рельсом с центральной резьбой. Это также дает возможность совместно использовать обмотки с заземленной шиной переменного тока (или, возможно, даже с выходом двухфазного сетевого напряжения), что будет невозможно, поскольку ни одна из клемм трансформатора не имеет фиксированного заземления / общего напряжения, когда используется метод полного моста. используется для одного рельса.
Практическая причина наличия двух полностью независимых выходных обмоток состоит в том, чтобы обеспечить последовательное или параллельное соединение трансформатора, позволяющее использовать только два диода с центральным отводом или 4 диода с обмотками параллельно для одного напряжения или обмотки последовательно с перемычкой чтобы выбрать удвоенное выходное напряжение, как это может потребоваться в простом автомобильном / мотоциклетном зарядном устройстве.
В высоковольтном трансформаторе микроволновой печи внутренний конец обмотки заземлен на сердечник, чтобы снизить требования к изоляции (и емкостную нагрузку) между выводом ВН и сердечником трансформатора и сохранить заземление ВН на потенциале шасси, таким образом, диод не установлен со стороны земли, и выпрямление (или удвоение) должно выполняться на одной заземленной обмотке, даже если это может быть дешевле, чем с двухполупериодным выпрямлением, а подача плавающего ВН будет неразумной, особенно в условиях неисправности.
Многие практические причины диктуют, какое расположение используется, и все они имеют свои плюсы и минусы.
РЕДАКТИРОВАТЬ:
Еще одна мысль пришла в голову. При очень низких напряжениях целесообразно избегать напрасной потери второго диода в диоде, если он образует значительную часть выходного напряжения. Это может быть наиболее актуально в одноэлементных NiCd NiMH зарядных цепях.
Это связано с пиковым обратным напряжением диодов. Пожалуйста, прочитайте эту статью в Википедии.
PIV диода в двухполупериодном выпрямителе с межфазным трансформатором = 2 * Vm PIV диода в двухполупериодном выпрямителе с мостом = Vm
Кроме того, трансформатор с центральным отводом оказался бы более дорогим, чем мост.