I. ĮVADAS
BRIDGE RECTIFIERS (BRIDGE RECTIFIERS) yra svarbus lygintuvas galios elektronikos srityje, kurio pagrindinė funkcija yra paversti kintamąją srovę (AC) į nuolatinę srovę (DC). Dėl didelio efektyvumo, stabilumo ir paprastos konstrukcijos tilto lygintuvas buvo plačiai naudojamas elektros energijos, ryšių, pramonės valdymo ir kitose srityse. Šiame dokumente bus išsamiai pristatytas tiltinių lygintuvų veikimo principas ir pagrindiniai tipai, kad skaitytojai galėtų visapusiškai ir nuodugniai suprasti.
II. Tilto lygintuvo veikimo principas
Tilto lygintuvo veikimo principas pagrįstas vienkrypčiu diodo laidumu. Jame naudojami keturi diodai (D1, D2, D3, D4), kad sudarytų grandinę pagal konkrečią jungtį (tilto jungtį), kad būtų galima ištaisyti kintamąją srovę.
Tiksliau, kai teigiama pusė{0}}savaitės kintamosios srovės tiekiama tiltiniam lygintuvui, D1 ir D3 diodai yra pakreipti į priekį, o D2 ir D4 diodai – atvirkščiai. Šiuo metu D1 ir D3 diodai veda, o srovė eina iš teigiamo maitinimo šaltinio gnybto per D1, apkrovą ir D3 atgal į neigiamą maitinimo šaltinio gnybtą, sudarydama priekinę srovės kelią. Tuo pačiu metu D2 ir D4 diodų išjungimas, nedalyvaujantis laidumo procese.
Kai tilto lygintuvą veikia neigiama pusė{0}}kintamosios srovės maitinimo šaltinio savaitės, D2 ir D4 diodai yra tiesioginio poslinkio, o D1 ir D3 diodai – atvirkštinio poslinkio. Šiuo metu D2 ir D4 diodai veda, o srovė grįžta iš neigiamo maitinimo šaltinio gnybto per D4, apkrovą ir D2 į teigiamą maitinimo šaltinio gnybtą, sudarydama atvirkštinį srovės kelią. Tuo pačiu metu D1 ir D3 diodai nutrūksta ir nedalyvauja laidžiajame procese.
Atlikdamas aukščiau nurodytą procesą, tiltinis lygintuvas realizuoja visą{0}}kintamosios srovės bangos ištaisymą. Nepriklausomai nuo to, ar kintamosios srovės maitinimo šaltinis yra teigiamo ar neigiamo pusciklo, tilto lygintuvas gali užtikrinti, kad srovė iš teigiamo maitinimo šaltinio tekėtų į apkrovą, o tada iš apkrovos srauto atgal į maitinimo šaltinį neigiamą, kad susidarytų stabili nuolatinė srovė.
III. Pagrindiniai tiltų lygintuvų tipai
Tiltiniai lygintuvai gali būti skirstomi į įvairius tipus pagal skirtingas struktūras, funkcijas ir taikymo scenarijus. Toliau pateikiami keli įprasti tiltų lygintuvų tipai:
Vienfazis{0}} tiltinis lygintuvas
Vienfazis{0}} tiltinis lygintuvas yra paprasčiausias tiltinio lygintuvo tipas ir tinka tik vienfaziams{1}} kintamosios srovės maitinimo šaltiniams. Vienfazis tiltinis lygintuvas susideda iš keturių diodų, sujungtų tiltine jungtimi. Kai lygintuvui naudojamas vienfazis{5}}kintamosios srovės maitinimo šaltinis, tiltinis lygintuvas gali realizuoti visišką-banginį kintamosios srovės ištaisymą ir išvesties stabilią nuolatinę srovę.
Trijų{0}}fazių tiltiniai lygintuvai
Trifaziai tiltiniai lygintuvai tinka trijų-fazių kintamosios srovės maitinimo šaltiniams. Palyginti su vienfaziais tiltiniais lygintuvais, trifaziai tiltiniai lygintuvai turi didesnį lygintuvų efektyvumą ir mažesnį pulsacijos koeficientą. Trifazis tiltinis lygintuvas paprastai susideda iš šešių diodų su dviem diodais, prijungtais prie kiekvienos maitinimo šaltinio fazės, kad sudarytų tris atskirus vienos fazės{7}} tiltinius lygintuvus. Kai lygintuvą veikia trijų-fazių kintamosios srovės maitinimo šaltinis, trys vienfaziai tiltiniai lygintuvai veikia tuo pačiu metu, kad pasiektų pilną-bangų trifazių-kintamosios srovės išlygiavimą.
Tiristoriaus{0}}valdomas tiltinis lygintuvas
SCR tiltinis lygintuvas yra savotiškas tiltinis lygintuvas su valdoma ištaisymo funkcija. Jis naudoja SCR kaip lygintuvą ir valdo lygintuvo įtampą bei srovę, valdydamas SCR laidumo kampą. SCR tiltinis lygintuvas turi reguliuojamos išėjimo įtampos, greito atsako greičio, didelio efektyvumo ir kt. privalumus. Jis plačiai naudojamas galios elektroniniuose keitikliuose, variklio valdyme ir kitose srityse.
Perjungimo tilto lygintuvas
Perjungimo tiltinis lygintuvas yra tiltinis lygintuvas, kuris ištaisymui naudoja perjungimo vamzdžius (pvz., MOSFET, IGBT ir kt.). Jame naudojama aukšto-dažnio perjungimo technologija, kad būtų galima ištaisyti kintamąją srovę, valdant perjungimo vamzdžių įjungimą-. Perjungimo tilto lygintuvas turi mažo dydžio, lengvo svorio, didelio efektyvumo, gerų išėjimo bangų formų ir tt privalumus ir yra tinkamas naudoti scenarijuose, kuriems reikalingas didelis efektyvumas ir didelio tikslumo ištaisymas.
IV. Tiltinių lygintuvų privalumai ir trūkumai
Tiltinis lygintuvas turi šiuos privalumus:
Didelis ištaisymo efektyvumas:Tiltinis lygintuvas gali užtikrinti visišką{0}}kintamosios srovės ištaisymą bangomis ir su dideliu lyginimo efektyvumu.
Gera išvesties bangos forma:tilto lygintuvo išėjimo nuolatinės srovės bangos forma yra stabili, mažas pulsacijos koeficientas.
Paprasta struktūra:tilto lygintuvo konstrukcija yra paprasta, ją lengva gaminti ir prižiūrėti.
Tačiau tiltinis lygintuvas taip pat turi tam tikrų trūkumų:
Didelis diodų skaičius:Tiltiniam lygintuvui reikalingi keturi diodai, o tai padidina sąnaudas ir priežiūros sunkumus.
Didelis dydis:Dėl keturių diodų ir atitinkamos grandinės struktūros poreikio tiltinio lygintuvo dydis yra gana didelis.
Šilumos išsklaidymo problemos:tilto lygintuvas darbo procese gamins tam tikrą šilumos kiekį, todėl norint užtikrinti normalų veikimą, reikia imtis atitinkamų šilumos išsklaidymo priemonių.
V. Išvada
Tiltinis lygintuvas yra svarbus lygintuvas, turintis didelio efektyvumo, stabilumo ir paprastos konstrukcijos privalumus. Jis naudoja keturis diodus, kad sudarytų grandinę pagal konkrečią jungtį (tilto jungtį), kad būtų galima ištaisyti kintamąją srovę. Pagal skirtingas struktūras, funkcijas ir taikymo scenarijus tiltiniai lygintuvai gali būti skirstomi į įvairius tipus, pvz., vienfaziai tiltiniai lygintuvai, trifaziai tiltiniai lygintuvai, silicio valdomi tiltiniai lygintuvai ir perjungiamieji tiltiniai lygintuvai. Praktikoje būtina parinkti tinkamą tiltinio lygintuvo tipą pagal konkrečius poreikius ir imtis atitinkamų priemonių, kad būtų pašalinti jo trūkumai ir būtų pasiektas geriausias našumas bei nauda.