Mit dem Brückengleichrichter-Ausgangsspannungsrechner können Benutzer die Gleichstrom-Ausgangsspannung (DC) nach der Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom mithilfe eines Brückengleichrichters bestimmen. Ein Brückengleichrichter besteht aus vier Dioden, die in einer bestimmten Konfiguration angeordnet sind, um Wechselstromeingang in Gleichstromausgang umzuwandeln, was für viele elektronische Geräte und Schaltkreise unerlässlich ist.
Der Rechner vereinfacht den Vorgang, indem er die Eingangswechselspannung, den Effektivwert (Root Mean Square) und den Spannungsabfall über den Dioden berücksichtigt. Die Kenntnis der Ausgangsspannung ist entscheidend für die Entwicklung Werkzeuge Stromversorgungssysteme, die sicherstellen, dass elektronische Komponenten mit der richtigen Spannung versorgt werden.
Mit diesem Rechner können Ingenieure, Techniker und Bastler schnell die zu erwartende Gleichstromleistung eines Brückengleichrichters berechnen und so Schaltkreise mit den richtigen Leistungsspezifikationen planen und entwerfen.
Formel
Variablendefinitionen:
- V_dc (Ausgangsgleichspannung): Die gleichgerichtete Gleichstrom-Ausgangsspannung nach dem Brückengleichrichter (gemessen in Volt).
- V_rms (Effektivspannung am AC-Eingang): Der quadratische Mittelwert (RMS) der Eingangswechselspannung (gemessen in Volt).
- V_f (Durchlassspannungsabfall der Diode): Der Durchlassspannungsabfall über jeder Diode im Gleichrichter. Bei typischen Siliziumdioden liegt dieser Wert normalerweise bei etwa 0.7 V pro Diode.
Formelaufschlüsselung:
- V_dc (Ausgangsgleichspannung): Dies ist die endgültige Gleichspannung nach der Umwandlung der Wechselspannung. Sie ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Ausgangsspannung den erforderlichen Spezifikationen des Schaltkreises entspricht.
- V_rms (Effektivspannung am AC-Eingang): Der Effektivwert der Wechselspannung ist der Effektivwert der schwankenden Wechselspannung. Dies ist üblicherweise der Wert, der von Wechselstromquellen bereitgestellt wird.
- V_f (Durchlassspannungsabfall der Diode): Der Spannungsabfall, der an jeder Diode auftritt, wenn Strom durch sie fließt. In einem Brückengleichrichter befinden sich zwei Dioden im Strompfad. Zeit, weshalb sich der Spannungsabfall verdoppelt (2 × V_f).
Allgemeine Geschäftsbedingungen
| Bedingungen | Definition |
|---|---|
| Brückengleichrichter | Eine Anordnung aus vier Dioden, die Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt. |
| Gleichspannung (V_dc) | Die Ausgangsspannung nach der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. |
| Wechselspannung (V_rms) | Die Eingangswechselspannung, normalerweise in Form eines Effektivwerts. |
| Dioden-Durchlassspannung (V_f) | Der Spannungsverlust an einer Diode, wenn Strom durch sie fließt. |
| RMS (Root Mean Square) | Ein statistisches Maß zur Definition der effektiven Spannung eines Wechselstromsignals. |
| Vollweggleichrichtung | Der Prozess der Umwandlung beider Hälften der Wechselstromwellenform in Gleichstrom. |
| Labor-Stromversorgungen | Ein System, das ein Gerät mit Strom versorgt und häufig Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. |
| Spannungsregulierung | Der Prozess stellt sicher, dass die Ausgangsspannung stabil und konstant bleibt. |
| Siliziumdiode | Ein Diodentyp, der häufig in Gleichrichtern verwendet wird und einen typischen Durchlassspannungsabfall von etwa 0.7 V aufweist. |
Beispiel
Lassen Sie uns anhand eines Beispiels demonstrieren, wie der Ausgangsspannungsrechner für Brückengleichrichter funktioniert.
Szenario:
Sie entwerfen ein Stromversorgungssystem mit einer AC-Eingangsspannung von 120 V RMS und einem Brückengleichrichter aus Standard-Siliziumdioden. Jede Diode hat einen Durchlassspannungsabfall von 0.7 V. Sie möchten die Ausgangsgleichspannung berechnen.
Schritt-für-Schritt-Berechnung:
- Effektivspannung AC-Eingang (V_rms):
V_rms = 120 V - Durchlassspannungsabfall der Diode (V_f):
V_f = 0.7 V - Ausgangsspannung des Brückengleichrichters (V_dc):V_dc = (V_rms × √2) – (2 × V_f)
V_dc = (120 × 1.414) – (2 × 0.7)
V_dc = 169.68 – 1.4
V_dc ≈ 168.28 V
Ergebnis:
Die gleichgerichtete Ausgangsgleichspannung beträgt ca. 168.28V. Dieser Wert kann zur Versorgung von Gleichstromkreisen verwendet werden, die eine stabile und konstante Spannung benötigen.
Die häufigsten FAQs
Der Durchlassspannungsabfall stellt den Energieverlust dar, wenn Strom durch eine Diode fließt. Bei einem Brückengleichrichter befinden sich immer zwei Dioden im Strompfad, was zu einem Gesamtdurchlassspannungsabfall von doppelt so viel wie bei einer einzelnen Diode führt. Dadurch verringert sich die Gesamtausgangsspannung, und es ist wichtig, diesen Verlust zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Ihrem Schaltkreis die richtige Spannung zugeführt wird.
RMS-Spannung (Root Mean Square) ist der Effektivwert einer Wechselspannung, der in Bezug auf die Energieabgabe den entsprechenden Gleichstromwert darstellt. Die Spitzenspannung hingegen ist der maximale Momentanwert der Spannung in einer Wechselstromwellenform. Die RMS-Spannung ist immer niedriger als die Spitzenspannung, und das Verhältnis zwischen ihnen wird durch den Faktor √2 (ungefähr 1.414) angegeben.
Bei der Auswahl von Dioden für einen Brückengleichrichter sind Faktoren wie der Durchlassspannungsabfall, der maximale Nennstrom und der Rückwärtsstrom zu berücksichtigen. Die Spannung unterbrechen. Normalerweise werden Siliziumdioden mit einem Durchlassspannungsabfall von etwa 0.7 V verwendet, für eine höhere Effizienz sind jedoch möglicherweise Schottkydioden mit geringerem Durchlassspannungsabfall vorzuziehen.