نکات طراحی یکسوساز پل

نکات طراحی یکسوساز پل را در این آموزش قصد داریم به صورت خلاصه مطرح کنیم. همانطور که میدانید یکسوساز پل کاملترین نوع یکسوسازی در مقایسه با یکسوساز نیم موج و یکسوساز تمام موج با ترانس سر وسط می‌باشد. یکسوساز پل از چهار دیود رکتیفایر که به دو سر ثانویه ترانسفورماتور وصل شده ساخته می‌شود. با استفاده از چهار دیود دیگر نیازی به ترانسفورماتور سر وسط در ثانویه نخواهید داشت. و مزیت نداشتن سر وسط در ثانویه ترانس نسبت به یکسوساز تمام موج ترانس سر وسط این می‌باشد که، ولتاژ یکسو شده خروجی دو برابر در یکسوساز پل بیشتر است.

هدایت دیود‌ها در نیم سیکل مثبت و منفی:

ولتاژ سینوسی برق شهر به سیم پیچ اولیه ترانس اعمال شده و در ثانویه در نیم سیکل مثبت دیود‌های D۱ و D۴ در بایاس مستقیم قرارگرفته و جریان را عبور می‌دهند و در نیم سیکل منفی دیود‌های D۲ و D۳ در بایاس مستقیم قرار گرفته و جریان را عبور می‌دهند.

مثال:

برای استفاده از محاسبات طراحی یکسوساز پل به مثال زیر دقت کنید:

در صورتی که ولتاژ برق شهر 220VRMS، و نسبت ترانس ۹:۱ با جریان یک آمپر در خروجی باشد، ولتاژ بعد از یکسوساز پل چه مقدار بوده و دیود مناسب جهت یکسوسازی با جریان ۰.۷ آمپر را انتخاب کنید.

ابتدا ولتاژ پیک ورودی ترانس را با استفاده از رابطه VP=1.414*VRMS به دست میاوریم. در نتیجه ولتاژ پیک برابر است با VP=1.414*220=311V از آنجایی که ترانس ما نسبت ۹ به یک را دارد در نتیجه ولتاژ پیک در ثانویه ترانس برابر خواهد بود با VP=311/9=34.5V

حال با استفاده از رابطه VDC=0.636*VP مقدار ولتاژ بعد از یکسوسازی را محاسبه می‌کنیم که به رقم حدودی ۲۲ ولت می‌رسیم.
از آنجایی که دو عدد دیود نیم سیکل مثبت و دو عدد دیود باقیمانده نیم سیکل منفی را هدایت می‌کنند، فرکانس مدار بعد از یکسوسازی دو برابر فرکانس در ثانویه ترانس می‌باشد. پس اگر فرکانس برق شهر را 50HZ در نظر بگیریم، فرکانس بعد از مدار پل دیود برار با 100HZ خواهد بود.

ماکزیمم ولتاژ قابل تحمل که به دیود‌ها به صورت معکوس اعمال می‌شوند برابر است با ولتاژ پیک در ثانویه ترانسفورماتور. پس PIV=VP2 در نتیجه PIV=34.5V
حال با توجه به برگه راهنمای دیود‌های یکسوساز سری ۱N۴۰۰X میتوانیم دیود ۱N۴۰۰۱ با ولتاژ معکوس متناوب حداکثر ۵۰ ولت و جریان مجاز حداکثر یک آمپر را به عنوان دیود‌های یکسوساز پل انتخاب کنیم. دقت کنید که اعداد ۵۰ ولت و ۱ آمپر از برگه راه نمای دیود ۱N۴۰۰۱ به دست آمده است.

تفاوت محاسبات عملی و تئوری:

حال وقت آن رسیده که محاسبات تئوری را با مقادیر عملی قیاس کنیم. برای مشاهده این ویدئو کافیست به کانال یوتیوب مراجعه کنید.

یک قانون سر انگشتی در طراحی برای ولتاژ‌های زیر ۲۴ ولت بعد از یکسوسازی پل:

از آنجایی که مسیر جریان در هر سیکل از دو دیود عبود می‌کند، در نتیجه ولتاژ بعد از یکسوساز پل برابر خواهد بود با VDC=22-1.4=20.6V پس برای ولتاژ‌های زیر ۲۴ ولت سعی کنید افت ولتاژ هر دیود که برابر ۰.۷ ولت است را نیز محاسبه کنید.

پل دیود چهار پایه یا BRIDGE:

به علت استفاده بالای یکسوساز پل دیود قطعه پل دیود یا BRIDGE در جریان‌های خروجی متفاوتی ساخته شده‌اند که دارای ۴ پایه می‌باشند. میتوانید به جای استفاده از ۴ عدد دیود برای ساخت یکسوساز پل، از یک قطعه چهار پایه به نام بریج نیز استفاده کنید.

نکته:

دقت کنید که تا اینجا نوع دیود را انتخاب کرده‌ایم. باید توجه داشته باشید که بعد از دیود‌ها نیاز به خازن صافی خواهیم داشت و اگر هم خازن صافی از ظرفیت بالایی برخوردار باشد، باید جلوی جریان هجومی را با استفاده از مقاومت RSURGE بگیریم. در غیر این صورت خازن در لحظه اولیه به صورت اتصال کوتاه قرار گرفته و این روند تا جایی ادامه دارد که خازن صافی شارژ شود. در همین زمان کوتاه احتمال سوختن دیود‌های یکسوساز پل به شدت بالا می‌رود.

امیدوارم آموزش نکات طراحی یکسوساز پل برای شما مفید بوده باشه، برای مشاهده ویدیو این مقاله لطفا به کانال یوتیوب مراجعه کنید. همچنین نظرات خودتون همین پایین ارسال کنید.