Apakah penyearah setengah gelombang sangat sulit pada transformator?

Dalam buku Elektronik Praktis untuk Penemu, 3rd Ed. , penulis merekomendasikan untuk tidak menggunakan penyearah setengah gelombang karena mereka tidak efisien dan menyebabkan "... inti menjadi terpolarisasi dan jenuh dalam satu arah." (Halaman 395.) Apakah ini kekhawatiran yang valid dan apa risiko untuk catu daya penyearah setengah gelombang yang berjalan lama?

Hammond merekomendasikan arus DC output sebesar 0,28 kali peringkat arus RMS dari transformator untuk perbaikan setengah gelombang dan 0,62 kali peringkat arus RMS untuk jembatan gelombang penuh saat ini diperbaiki.

Jadi, jika Anda tidak keberatan menggunakan transformator AC yang 2,2 kali lebih besar (dan kapasitor filter yang dua kali ukurannya) Anda dapat menghemat beberapa dioda.

Karena ukuran umum terkecil dari trafo listrik adalah beberapa watt, itu mungkin merupakan pilihan yang masuk akal jika persyaratan saat ini sederhana. Juga, Anda menghemat drop dioda sehingga Anda mendapatkan tegangan lebih sedikit.

Iya. Penyearah setengah gelombang hanya menarik arus uni-directional. Ini menyebabkan magnetisasi pada inti mendapatkan bias DC, yang menggeser titik tengah kurva magnetisasi menjauh dari nol.

Efek dari ini adalah pulsa arus saturasi tinggi diambil dari suplai, serta arus beban normal. Bergantung pada perincian lilitan dan inti transformator, dan seberapa besar bebannya, ini mungkin atau mungkin tidak terlalu panas pada transformator.

Bagaimana ini terjadi cukup halus. Andy_aka dan Dave Tweed (dan banyak lainnya) bersikeras bahwa transformator 'tidak boleh' menunjukkan efek ini, arus sekunder tidak boleh mempengaruhi fluks pada inti. Dan tentunya untuk transformator yang ideal, dengan primer superkonduktor, mereka akan benar, arus beban tidak mempengaruhi fluks inti secara langsung.

Namun, ketika Anda menghubungkan osiloskop ke transformator nyata, seperti yang didokumentasikan dalam posting saya di sini di forum lain, Anda melihat perubahan signifikan dalam perilaku saturasi. Jadi apa yang terjadi?

Arus sekunder uni-directional menyebabkan arus primer uni-directional ditarik. Karena primer memiliki resistansi , ini menyebabkan penurunan tegangan uni-directional pada resistansi, yang menyebabkan tegangan DC offset pada primer. Tegangan ini menyebabkan arus terbentuk di induktansi primer, menyebabkan fluks stabil terbentuk di inti.

Seberapa jauh fluks itu menumpuk? Tanpa kejenuhan inti, itu akan membangun tanpa batas. Dengan saturasi inti, transformator mulai mengambil pulsa arus besar saat inti masuk ke saturasi. Pulsa arus besar ini menghasilkan pulsa tegangan besar dalam hambatan belitan primer, dan akhirnya, ketika kondisi mantap tercapai, penurunan tegangan karena beban uni-directional diseimbangkan dengan penurunan tegangan karena pulsa saturasi.

Fluks pada transformator telah bergerak, sehingga meskipun arus keluaran bersifat uni-directional, arus primer input adalah bi-directional, nol berarti lagi.

Kunci cepat ke diagram saya.

Jejak biru - tegangan input listrik
Jejak ungu - tegangan beban dan arus
Jejak kuning - arus input listrik

Tembakan lingkup atas - transformator tanpa beban
Tembakan lingkup tengah - dengan beban resistif normal
Tembakan lingkup bawah - dengan beban resistif yang dapat diperbaiki

Melihat jejak arus kuning, jelas bahwa efeknya adalah mengembalikan arus primer ke arus AC, sehingga tegangan yang berkembang dalam Rp adalah keseluruhan nol.

Setiap kejenuhan pada inti transformator disebabkan oleh arus magnetisasi dan tidak ada hubungannya dengan arus yang mungkin mengalir karena beban apa pun. Alasannya adalah karena ampere belok di sekunder yang dihasilkan oleh beban justru membatalkan belokan ampere di primer yang menyebabkan beban.

Buku ini salah dan inilah sebabnya: -

• Skenario 1 adalah giliran utama tunggal - ini bertindak seperti induktor dan arus Im saat ini.
• Dalam skenario 2 primer dikonversi menjadi dua belokan paralel. Im / 2 mengalir di setiap belitan.
• Skenario 3 adalah transformator dasar. Tegangan yang terlihat pada output adalah fase yang sama seperti pada input. Pasti ada dalam skenario 2 akan ada aliran arus yang tidak suci di sekitar gulungan.
• Skenario 4 memiliki beban di sekunder dan arus di sekunder harus mengalir dalam arah yang berlawanan dengan arus beban di primer.

Oleh karena itu, memuat transformator sekunder tidak meningkatkan saturasi.

Arus kumparan transformator menyebabkan medan H, dan -d / dt B menyebabkan tegangan induksi, termasuk tegangan yang menangkal tegangan kumparan primer dan menyebabkan induktansi kumparan primer. -d / dt B adalah satu-satunya hal yang benar-benar memiliki efek pada sirkuit eksternal, sehingga setiap bias DC dari arus sekunder tidak mentransfer dirinya ke arus primer kecuali dengan bergerak ke posisi bias dalam kurva B (H). Karena saturasi transformator cenderung diatur dengan agak cepat, ada titik di mana -d / dt B rusak saat arus masuk. Begitu Anda mencapai titik itu, transformator hanya akan menawarkan resistansi DC alih-alih induktansi selama hampir separuh waktu.

Tidak. "Hard pada transformator" ditentukan oleh daya yang diberikan padanya. Lihatlah peringkat VA.