I. INDLEDNING
BRIDGE RECTIFIERS (BRIDGE RECTIFIERS) er en vigtig ensretter inden for effektelektronik, hvis hovedfunktion er at omdanne vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC). Med sine fordele ved høj effektivitet, stabilitet og enkel struktur er broensretteren blevet meget brugt inden for elektrisk kraft, kommunikation, industriel kontrol og andre områder. I dette papir vil arbejdsprincippet og hovedtyperne af broensrettere blive introduceret i detaljer for at give læserne en omfattende og -dybdegående forståelse.
II. Arbejdsprincip for broensretter
Driftsprincippet for broensretteren er baseret på diodens ensrettede ledningsevne. Den anvender fire dioder (D1, D2, D3, D4) til at danne et kredsløb i overensstemmelse med en specifik forbindelse (broforbindelse) for at realisere ensretning af vekselstrøm.
Specifikt, når den positive halve-uge af AC-forsyningen tilføres broensretteren, er D1- og D3-dioderne forspændte fremad, mens D2- og D4-dioderne er forspændte i omvendt rækkefølge. På dette tidspunkt leder D1- og D3-dioderne, og strømmen går fra den positive terminal på strømforsyningen gennem D1, belastningen og D3 tilbage til den negative terminal på strømforsyningen, og danner en fremadgående strømvej. På samme tid, D2 og D4 dioder cutoff, ikke involveret i den ledende proces.
Når den negative halve- uge af AC-strømforsyningen virker på broensretteren, er D2- og D4-dioderne i fremadgående bias-tilstand, mens D1- og D3-dioderne er i omvendt bias-tilstand. På dette tidspunkt leder D2- og D4-dioderne, og strømmen vender tilbage fra den negative terminal på strømforsyningen gennem D4, belastningen og D2 til den positive terminal på strømforsyningen, og danner en omvendt strømvej. Samtidig afbryder D1- og D3-dioderne og deltager ikke i den ledende proces.
Gennem ovennævnte proces realiserer broensretteren den fulde-bølgeretificering af vekselstrøm. Uanset om AC-strømforsyningen er i positiv eller negativ halvcyklus, kan broensretteren sikre, at strømmen fra strømforsyningen positivt flyder til belastningen, og derefter fra belastningen tilbage til strømforsyningen negativ, dannelsen af en stabil jævnstrøm.
III. De vigtigste typer af broensrettere
Broensrettere kan opdeles i forskellige typer i henhold til forskellige strukturer, funktioner og anvendelsesscenarier. Følgende er et par almindelige typer broensrettere:
Enfaset broensretter.-
Den enfasede broensretter er den mest basale type broensretter, og den er kun egnet til enfaset vekselstrømsforsyning-. En enkeltfaset broensretter består af fire dioder forbundet i en broforbindelse. Når en enkelt-vekselstrømskilde tilføres ensretteren, er broensretteren i stand til at realisere fuld-bølgeensretter af vekselstrøm og udgangsstabil jævnstrøm.
Trefaset broensrettere-
Trefasede broensrettere er velegnede til tre-vekselstrømsforsyninger. Sammenlignet med enkeltfasede broensrettere har tre-broensrettere højere ensrettereffektivitet og mindre pulsationsfaktor. En trefaset broensretter består normalt af seks dioder, med to dioder forbundet til hver fase af strømforsyningen for at danne tre separate enkeltfasede broensrettere. Når den tre-fasede vekselstrømsforsyning virker på ensretteren, arbejder de tre enkeltfasede broensrettere på samme tid for at realisere den fulde-bølgeensretter af tre-vekselstrøm.
Thyristor-styret broensretter
SCR broensretter er en slags broensretter med kontrollerbar ensretterfunktion. Den anvender SCR som ensretterelementet og styrer ensretterspændingen og strømmen ved at styre ledningsvinklen for SCR'en. SCR-broensretter har fordelene ved justerbar udgangsspænding, hurtig reaktionshastighed, høj effektivitet osv. Den er meget udbredt i kraftelektronisk omformer, motorstyring og andre områder.
Skiftende broensretter
Skiftebroensretter er en broensretter, der anvender koblingsrør (såsom MOSFET, IGBT osv.) til ensretter. Den anvender høj-omskiftningsteknologi til at realisere ensretningen af vekselstrøm ved at styre tænd-slukket af skifterør. Skiftende broensretter har fordelene ved lille størrelse, let vægt, høj effektivitet, gode udgangsbølgeformer osv., og er velegnet til anvendelsesscenarier, der kræver høj effektivitet og høj præcision ensretter.
IV. Fordele og ulemper ved broensrettere
Broensretter har følgende fordele:
Høj udbedringseffektivitet:Broensretteren kan realisere den fulde-bølgeensretter af vekselstrøm med høj ensrettereffektivitet.
God udgangsbølgeform:broens ensretter output DC strømbølgeform er stabil, lille pulsationskoefficient.
Simpel struktur:broens ensretterstruktur er enkel, nem at fremstille og vedligeholde.
Broensretteren har dog også nogle ulemper:
Stort antal dioder:Broensretteren kræver fire dioder, hvilket øger omkostningerne og vedligeholdsbesværet.
Stor størrelse:På grund af behovet for fire dioder og den tilsvarende kredsløbsstruktur er størrelsen af broensretteren relativt stor.
Problemer med varmeafledning:broensretteren vil producere en vis mængde varme i arbejdsprocessen og skal tage tilsvarende varmeafledningsforanstaltninger for at sikre normal drift.
V. Konklusion
Broensretteren er en vigtig ensretter med fordelene høj effektivitet, stabilitet og enkel struktur. Den bruger fire dioder til at danne et kredsløb i henhold til en specifik forbindelse (broforbindelse) for at realisere ensretning af vekselstrøm. I overensstemmelse med forskellige strukturer, funktioner og applikationsscenarier kan broensrettere opdeles i forskellige typer, såsom enkeltfasede broensrettere, tre-fasede broensrettere, siliciumstyrede broensrettere og skiftende broensrettere. I praktiske applikationer er det nødvendigt at vælge den passende type broensretter i henhold til specifikke behov og træffe tilsvarende foranstaltninger for at overvinde dens mangler og opnå den bedste ydeevne og fordele.