全波中点整流器

一般に単相ダイオード整流器について言えば、中間点全波整流器では、ダイオードが 2 つしかないため、ダイオード自体の損失を低く抑えることができます。

さらに、通常、このような整流器は、ダイオードを流れる電流が重要な低電圧デバイスで使用されます。したがって、この点では、ダイオードのエネルギー損失が 2 乗に比例するため、全波中点回路の方が有利です。それらを流れる電流の平均値。

入手可能性と品質を考慮すると、 ダイオードショットキー 現在、市場で広く入手可能な回路（順方向電圧降下が低い）を考慮すると、中間点回路を選択するほうがよいのは明らかです。

そして、通常のネットワーク周波数よりもはるかに高い周波数で動作するプッシュプル変圧器（ブリッジ、ハーフブリッジ、プッシュプル）を備えた変圧器-パルスコンバータについて話している場合、中間点を備えた整流回路のみが残り、何も残りません。他の。

ただし、この記事では、整流電流が正弦波である 50 Hz の低い電源周波数に関連した整流器の計算に焦点を当てます。

まず第一に、この方式に従って構築された整流器では、2つの同一の2次巻線、または1つの2次巻線を備えた変圧器が必要になることに注意してください。ただし、中間に出力があります（これは本質的には同じ）。

このような変圧器の半巻線から直列に得られる電圧は、大きさは等しいが方向が反対の 2 つの EMF がここで形成されるため、整流中にゼロ点として機能する中点に関して実際には 2 相になります。つまり、変圧器の二次巻線の終端の電圧は、その動作中に常に発生し、位相が 180 度シフトされます。

巻線ｗ２１、ｗ２２の反対側の端子はダイオードＶＤ１、ＶＤ２のアノードに接続されており、ダイオードに印加される電圧ｕ２１、ｕ２２は逆相となる。

したがって、ダイオードは電源電圧の半サイクル中に順番に電流を流します。半サイクル中、ダイオード VD1 のアノードは正の電位を持ち、電流 i21 がそこを通って、負荷を通って流れ、コイル（半コイル）w21、ダイオード VD2 が逆バイアス状態にある間、ロックされているため、半コイル w22 には電流が流れません。

次の半サイクル中、ダイオード VD1 は逆バイアス状態にありますが、VD2 ダイオードのアノードは正の電位になり、電流 i22 がそこを通って、負荷とコイル (セミコイル) w22 を流れます。ロックされているため、ハーフコイル w21 には電流が流れません。

達成される結果は、電流が常に同じ方向に負荷を流れること、つまり電流が整流されることです。そして、変圧器の二次巻線の各半分には、2 周期の半分だけ負荷がかかることがわかります。トランスの場合、これは、巻線電流の DC 成分の起磁力が逆の方向を向くため、その磁気回路内で磁化が発生しないことを意味します。

半巻線の 1 つの中点と遠端の間の実効電圧を U2 と表記します。次に、二次巻線の中点とダイオードのカソード接続点間の平均整流電圧 Ud が得られます。この場合、負荷の電圧の平均値は次のようになります。

電流の平均値が整流されていない正弦波電圧の電流の実効値に関係しているのと同じように、整流された電圧の平均値も実効値に関係していることがわかります。

負荷電流の平均値は次の式で求められます (Rd は負荷抵抗です)。

電流は直列のダイオードを流れるため、各ダイオードの平均電流と各ダイオードの電流の振幅を求めることができます。このような整流器用のダイオードを選択するときは、ダイオードの最大許容電流が次の式に従って確立された値よりわずかに高いという事実に注意することが重要です。

全波中点整流器を設計する場合、ロックされたダイオードが導通している間にロックされたダイオードに印加される逆電圧は、半コイル電圧の振幅の 2 倍に達することを覚えておくことも重要です。したがって、選択したダイオードの最大逆電圧は常に次の値より大きくなければなりません。

出力 (補正) 電圧 Ud が指定されている場合、二次側半巻線の電圧 U2 の実効値は次のようにそれに関係します (最初の式と比較してください)。

さらに、整流器を設計し、負荷時に得られる平均出力電圧 Ud を設定する場合、ダイオード Uf の両端の順方向電圧降下をそれに追加する必要があります (これはダイオードのドキュメントに記載されています)。平均負荷電流の半分とダイオードの順方向電圧降下を乗算すると、2 つのダイオードのそれぞれで必然的に熱として放散する必要がある電力量が求められます。

ダイオードを選択するときは、これを考慮して、ダイオードのハウジングの性能を評価し、多くの電力を消費できるかどうか、同時に故障しないかどうかを評価することが重要です。必要に応じて、これらのダイオードを取り付けるヒートシンクの選択に関して追加の熱計算を行う必要があります。