วงจรเรียงกระแส

อ.สมพร บุญริน

วงจรฮาล์ฟเวฟเรคติไฟเออร์ (Half wave rectifier)


วงจรเรคติไฟเออร์ คือ วงจรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติในการแปลงสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ ให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในวงจรได้แก่ ไดโอด


รูปวงจรฮาส์ฟเวฟเรคติไฟเออร์

รูปคลื่นวงจรฮาส์ฟเวฟเรคติไฟเออร์


          จากรูปเมื่อจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับให้วงจร เมื่อสัญญาณในซีกลบเข้ามา ไดโอดจะได้รับไบแอสกลับจึงไม่กระแสไหลในวงจร แรงดันตกคร่อม RL เท่ากับศูนย์ และเมื่อสัญญาณในซีกบวกเข้ามา ไดโอดจะถูกไบแอสตรงทำให้มีกระแสไหลในวงจร ทำให้เกิดแรงดันตกคร่อม RL ตามสัญญาณอินพุท ดังนั้นวงจรจะยอมให้สัญญาณในซีกบวกผ่านได้เท่านั้น สัญญาณเอาท์พุทที่ออกมาเป็นสัญญาณครึ่งไซเคิลที่เรียกว่า ฮาล์ฟเวฟ (half wave) วงจรฮาล์ฟเวฟจะสามารถจ่ายกระแสให้กับกับโหลด ได้เพียงในช่วงไซเคิลที่เป็นบวกเท่านั้น ดังนั้นวงจรนี้จึงใช้จ่ายกระแสให้โหลดได้ไม่เต็มที่นัก

แรงดันเอาท์พุทโดยประมาณ VDC = 0.318 VP

ถ้าคิดแรงดันตกคร่อมไดโอด
แรงดันเอาท์พุทเท่ากับ VDC = 0.318 (VP-0.7)

 


วงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์ (Full wave rectifier)


ข้อเสียของวงจรฮาล์ฟเวฟเรคติไฟเออร์สามารถแก้ไขได้ โดยการใช้วงจรที่เรียกว่าวงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์ วงจรนี้จะต้องใช้ไดโอด 2 ตัวในวงจร เพื่อจะให้ไดโอดเกิดการนำกระแสตัวละครึ่งไซเคิลของไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นวงจรจะสามารถจ่ายกระแสไฟตรงได้เรียบ และจ่ายกระแสได้สูงกว่าแบบวงจรฮาล์ฟเวฟเรคติไฟเออร์ด้วย


รูปวงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์

รูปคลื่นวงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์


จากรูปวงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์ เมื่อมีสัญญาณซีกบวกเข้าที่จุด A ที่ D1ได้รับไบแอสตรง ทำให้ไดโอดนำกระแส มีแรงดันตกคร่อม RL และครบวงจรที่จุด C ส่วนที่จุด B มีศักดาลบเมื่อเทียบกับจุด A ทำให้ D2ได้รับไบแอสกลับ D2ไม่นำกระแส และเมื่อสัญญาณซีกลบเข้าที่จุด A ทำให้ที่ D1ไม่นำกระแส แต่ที่จุด B จะมีศักดาบวกเมื่อเทียบกับจุด A ทำให้ D2 นำกระแส มีแรงดันตกคร่อม RL และครบวงจรที่จุด C
ดังนั้นวงจรฟูลเวฟเรคติไฟเออร์จะให้แรงดันไฟที่เอาท์พุททุก ๆ ครึ่งไซเคิลของแรงดันไฟสลับ ค่าเฉลี่ยของแรงดันเอาท์พุทจึงมีค่าเป็น สองเท่าของแรงดันไฟตรงที่ได้จากวงจรฮาล์ฟเวฟเรคติไฟเออร์

แรงดันเอาท์พุทโดยประมาณ VDC (full wave) = 0.636 VP

ถ้าคิดแรงดันตกคร่อมไดโอด
แรงดันเอาท์พุทเท่ากับ VDC (full wave) = 0.636 (VP-0.7)

วงจรบริดส์เรคติไฟเออร์ (Bridge rectifier)


วงจรที่ให้สัญญาณออกเป็นรูปฟูลเวฟ (full wave) อีกแบบหนึ่งคือวงจรบริดส์เรคติไฟเออร์ แต่ที่ต่างกันคือในวงจรบริดส์จะใช้ไดโอด 4 ตัว และหม้อแปลงจะเป็นแบบไม่มีเซ็นเตอร์แท็ป


รูปวงจรบริดส์เรคติไฟเออร์

รูปคลื่นวงจรบริดส์ติไฟเออร์


จากรูปเมื่อมีสัญญาณไฟซีกบวกเข้ามาที่จุด A จะทำให้ที่ D2 และ D4ได้รับไบแอสตรง กระแสไฟจะไหลผ่าน D2 โหลด RL และ D4 ครบวงจรที่จุด B ในขณะเดียวกันที่ D1 และ D3 จะได้รับไบแอสกลับ ทำให้ไดโอดไม่นำกระแส และเมื่อที่จุด B มีสัญญาณไฟซีกบวกเข้ามา กระแสจะไหลผ่านD3 โหลด RL และ D1 ครบวงจรที่จุด A แต่ในขณะเดียวกันที่ D2 และ D4 จะไม่นำกระแส วงจรบริดส์จะให้สัญญาณเอาท์พุทเหมือนกับวงจรฟูลเวฟ

แรงดันเอาท์พุทโดยประมาณ VDC (full wave) = 0.636 VP

ถ้าคิดแรงดันตกคร่อมไดโอด
แรงดันเอาท์พุทเท่ากับ VDC (full wave) = 0.636( VP-1.4)