כיצד מתקן תיקון AC

כידוע, תחנות כוח מייצרות זרם חילופי. AC ממיר בקלות באמצעות שנאים, הוא מועבר דרך חוטים עם הפסדים מינימליים, מנועים חשמליים רבים עובדים על זרם חילופין, בסופו של דבר, כל הרשתות התעשייתיות והביתיות פועלות כיום על זרם חילופין.

עם זאת, עבור יישומים מסוימים, זרם חילופין אינו מתאים מיסודו. יש לטעון סוללות בזרם ישר, מפעלי אלקטרוליזה מופעלים על ידי זרם ישר, נוריות לד דורשות זרם ישר, ועדיין יש עוד הרבה מה לעשות ללא זרם ישר, שלא לדבר על הגאדג'טים המשמשים במקור סוללות. כך או אחרת, לעיתים יש צורך לחלץ זרם ישר מזרם חילופי על ידי המרתו, כדי לפתור בעיה זו, הם נוקטים בתיקון הזרם החילופי.

לתיקון השימוש הנוכחי לסירוגין מיישרים דיודות. מעגל המיישר הפשוט ביותר המכיל רק אחד דיודה מוליכים למחצהמכונה מיישר חצי גל. הזרם החילופי כאן עובר דרך הסלילה הראשונית של השנאי, שהסלילה המשנית שלו מחוברת לאנודה של הדיודה באחד מסופליה ולמעגל העומס עם השני, אשר בתורו, כשהוא מחובר לקתודה של הדיודה, סוגר את המעגל המשני של השנאי.

שקול מה קורה ברגע הראשון של הזמן, כאשר מתח חיובי מוחל על האנודה של הדיודה ביחס לקתודה שלו, הפועל במהלך המחצית הראשונה של הזרם החילופי.

ברגע זה האלקטרונים עוברים מהקתודה לאנודה של הדיודה, דרך חוט התפתל המשני של השנאי, דרך המשרן ואז דרך העומס - כך נסגר המעגל. כאשר מתחיל מחצית המחזור הנגדי, אלקטרונים לא יכולים לחדור מהאנודה לקתודה, ולכן אין זרם במעגל במהלך מחצית התקופה הזו. עם תחילת מחזור המחזור הבא התהליך חוזר.

לכן, מכיוון שהזרם במעגל זורם רק במהלך אחת מחצי התקופות, תיקון מסוג זה נקרא תיקון של חצי גל. ובשל העובדה שבתקופות חצי תקופות שליליות הזרם לא נכנס למעגל העומס, מתברר שצורתו פועמת, מכיוון שהוא פועל בכיוון אחד, אם כי הוא משתנה בעוצמתו.

במעגל זה נעשה שימוש במסנן החלקה המורכב מחנק (משרן) וקבלים כדי להפחית את הגלישה בעומס ולהפוך את הזרם לקבוע כמעט לחלוטין. מעגל הסינון למעשה אינו מאפשר לרכיב המסנן לעבור לעומס, הוא מעביר רק את הרכיב הקבוע.

לסליל יש התנגדות אינדוקטיבית, התלויה בתדירות הזרם, וככל שהתדר גבוה יותר, כך ההתנגדות האינדוקטיבית של הסליל גדולה יותר, כך הסליל מתנגד לרכיב החילופי של הזרם הפועם. הסליל מעביר את הרכיב הקבוע בקלות.

הקבל, לעומת זאת, עובר את הרכיב המשתנה, אך אינו עובר את הקבוע, וככל שתדירות הזרם גבוהה יותר, כך הקבל עובר אותו חזק יותר. באופן כללי, ככל שהקיבול של הקבל גדול יותר וההשראות של סליל המשרן גבוהה יותר, כך פחות שינוי המרכיב המיותר בזרם הישיר הזורם ספציפית דרך העומס.

לכן, כאשר חצי גל זרם חיובי פועל במעגל, הקבל הראשון נטען למשרעת המתח המתחלף של הפיתול המשני (פחות ירידת המתח על פני הדיודה). כאשר חצי הגל השלילי פועל, החשמל אינו נכנס לקבל, והוא, המתפרק לעומס, שומר על זרם קבוע בו.

אם לא היה משרן, מכיוון שהמתח על פני הקבל היה פוחת בתהליך זה, הזרם בעומס היה איכשהו אדוות חזקות. כדי לצמצם את האדווה, מתווסף לחנק (סליל) למעגל, ואפילו מאחוריו קבלים נוספים. הקבל השני משתלט על הזרם הזורם דרך המשרן, שכבר אינו מכיל כמעט אדווה.

כדי להחליק את האדווה עוד יותר טוב, השתמש במיישר חצי גל. ניתן ליישם מיישר חצי גל באחת משתי דרכים. ניתן לבצע זאת מעבר לגשר (המורכבת מארבע דיודות), או כוללות רק שתי דיודות, אך אז לסיבוב המשני של השנאי צריך להיות כפול ממספר הסיבובים והתפוקה באמצע בין חצאי הפיתולים.

מיישר חצי גל פועל כדלקמן. במהלך אחת מחצי התקופות (למשל חיובי), הזרם מופנה מהאנודה לקתודה של הדיודה העליונה על פי מעגל הדיודה, והדיודה התחתונה לא עוברת זרם באותה עת, היא נעולה (הדיודה היחידה מתנהגת באותו מיישר מחצית הגלים בזמן זרם חצי הגל השלילי )

הזרם נסגר דרך המסנן, העומס, ואז דרך הפלט האמצעי אל השנאי המתפתל. כאשר מתרחש חצי המחזור השני, קוטביות הזרם היא כזו שהדיודה התחתונה במעגל מעבירה זרם דרך המסנן ודרך העומס, והדיודה העליונה נעולה. בשלב הבא חוזרים על התהליכים.

מכיוון שהזרם מועבר לעומס במהלך כל אחת משתי התקופות, תיקון זה נקרא מיישר חצי גל, והמיישר נקרא מיישר למחצה. פעימת הפלט היא אלמנה פחותה מזו של תיקון חצי גל, מכיוון שתדירות הפולסים המושרים גבוהה פי שניים, השראות המשרן גדולה פי שניים, ולקבלים אין זמן לפרוק משמעותית.

ביתר פירוט נחשבים כאן תוכניות טיפוסיות של מיישרים שונים: ערכות של מיישרים חד פאזיים