5-11 ΑΝΟΡΘΩΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΗΣ ΤΑΣΗΣ

Η εναλλασσόμενη τάση παρουσιάζει πλεονεκτήματα έναντι της συνεχούς. Όμως, πολλές συσκευές καθημερινής χρήσης χρειάζονται συνεχή τάση -και μάλιστα σταθερή- για να λειτουργήσουν. Τη μετατροπή μιας εναλλασσόμενης τάσης σε συνεχή και στη συνέχεια σε σταθερή την επιτυγχάνουμε με το συνδυασμό δύο διατάξεων, του ανορθωτή και του εξομαλυντή. Στον ανορθωτή χρησιμοποιούμε διόδους. Η δίοδος είναι μία διάταξη που επιτρέπει στο ρεύμα να τη διαρρέει κατά τη μία φορά εύκολα ενώ πρακτικά δε διαρρέεται από ρεύμα κατά την αντίθετη φορά. Η δίοδος παριστάνεται με το σύμβολο [pic] και η φορά κατά την οποία διαρρέεται από ρεύμα είναι αυτή που δείχνει το βέλος. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι μια ιδανική δίοδος παρουσιάζει μηδενική αντίσταση κατά τη μία φορά και άπειρη αντίσταση κατά την αντίθετη φορά. Στο σχήμα 5.27 βλέπουμε μια διάταξη ανόρθωσης της εναλλασσόμενης τάσης

Σχ. 5.27 Διάταξη ανόρθωσης της εναλλασσόμενης τάσης. Η εναλλασσόμενη τάση υΑΒ στην είσοδο του κυκλώματος μετατρέπεται σε συνεχή υΓΔ στην έξοδο.

Η συνεχής τάση που παίρνουμε με τη διάταξη αυτή ονομάζεται μερικώς ανορθωμένη (ημιανορθωμένη).

Σχ. 5.28 Διάταξη με τέσσερις διόδους που μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση σε πλήρως ανορθωμένη. Κατά τη μία ημιπερίοδο της τάσης εισόδου όταν το σημείο Α είναι σε ψηλότερο δυναμικό από το σημείο Β, άγουν οι δίοδοι Κ1, ενώ κατά την άλλη ημιπερίοδο άγουν οι δίοδοι Κ2.

Στο σχήμα (5.28) βλέπουμε ένα κύκλωμα το οποίο με ένα συνδυασμό διόδων μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση υΑΒ της εισόδου, σε συνεχή τάση υΓΔ στην έξοδο. Η τάση αυτή ονομάζεται πλήρως ανορθωμένη.

Ο εξομαλυντής αποτελείται από ένα πυκνωτή και ένα αντιστάτη συνδεδεμένους παράλληλα. Λόγω της δυσκολίας που παρουσιάζει το κύκλωμα να παρακολουθήσει τις γρήγορες μεταβολές της τάσεως μας δίνει στην έξοδό του τάσεις σχεδόν σταθερές. Αν τροφοδοτήσουμε την είσοδό του με πλήρως ανορθωμένη τάση, καθώς η τάση εισόδου αυξάνεται ο πυκνωτής φορτίζεται και όταν η τάση εισόδου πάρει τη μέγιστη τιμή της το φορτίο του πυκνωτή γίνεται μέγιστο. Στη συνέχεια, καθώς η τάση εισόδου μειώνεται, ο πυκνωτής εκφορτίζεται μέσω του αντιστάτη. Ο χρόνος που διαρκεί η εκφόρτιση του πυκνωτή εξαρτάται από τις τιμές της αντίστασης και της χωρητικότητας. Ο χρόνος εκφόρτισης αυξάνεται όταν οι τιμές τους είναι μεγάλες. Στο κύκλωμα εξομάλυνσης οι τιμές των R και C είναι μεγάλες. Έτσι η τάση στον πυκνωτή, άρα και η τάση εξόδου (VΓΔ), μειώνεται πολύ πιο αργά από την τάση εισόδου. Όταν η τάση στην είσοδο -καθώς αυξάνεται πάλι- γίνει ίση με την τάση στους οπλισμούς του πυκνωτή αρχίζει εκ νέου να αυξάνεται το φορτίο του. Το φαινόμενο επαναλαμβάνεται όταν η τάση γίνει μέγιστη. Με κατάλληλη επιλογή των στοιχείων που συνθέτουν τον ανορθωτή μπορούμε να επιτύχουμε τάσεις κατά ικανοποιητική προσέγγιση σταθερές.

Σχ. 5.29 Με τον εξομαλυντή, η πλήρως ανορθωμένη τάση μετατρέπεται σε τάση σχεδόν σταθερή.

Σχ. 5.30 Το ορθογώνιο πλαίσιο που διαρρέεται από ρεύμα βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο. Το ζεύγος δυνάμεων Laplace που ασκούνται στο πλαίσιο το στρέφουν.