Tricky Circuit

4本のダイオードで全波整流

波の両半分を上向きにする

ACはAlternating Current、交流で向きが交互に変わります。DCはDirect Current、直流で、大きさが変わっても向きは同じです。全波ブリッジは4本のダイオードのうち各半周期で2本が導通し、両半波を同じ向きに負荷へ送ります。ピークは最大の瞬時値。

インタラクティブな実験を開く

実験台

回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。

ログインして進捗を保存. ゲストの進捗はこの端末に保存されます.

実験室を全画面のウィンドウで開く

動作のしくみ

絶縁された低電圧源だけを使用し、商用電源には接続しません。モデルは各導通ダイオードで0.7 V低下。平滑コンデンサーなしの脈流です。実機試験済み設計ではありません。

出力ピーク = max(入力ピーク − 1.4 V, 0)。2本のダイオードで1.4 V低下します。平均電流は波形の平均電圧を負荷抵抗で割った値。出力パルスの繰り返し周波数は入力の2倍です。 2倍の繰り返しは出力パルスがある場合だけです。入力ピーク ≤ 1.4 Vでは導通せず、繰り返し計は0 Hzです。

難易度
  1. 組み立て · 観察しよう

    入力ピーク5 V、50 Hz、負荷1 kΩで電源オン。出力ピーク3.6 V、繰り返し100 Hzを読もう。

    ヒントを見る

    5 V ピーク; 50 Hz; 1 kΩ → 3.6 V ピーク; 100 Hz

  2. 探究 · 調整しよう

    入力ピーク5 V、60 Hzで平均負荷電流を1.8–2.0 mAに保とう。

    ヒントを見る

    5 V ピーク; 60 Hz; 1 kΩ → 約 1.909 mA

  3. 自力で解く · 限界を探そう

    入力ピーク9 V、50 Hzで平均負荷電流8–9 mAにしよう。

    ヒントを見る

    9 V ピーク; 50 Hz; 500 Ω → 約 8.798 mA

追加の読み物と回路レシピ

波の両半分を上向きにする

役立つつながり

50 Hz入力で毎秒100個の山が出ます。両半周期を利用するためです。

意外な発見

入力のゼロ交差付近では出力もゼロになります。ブリッジだけでは平らな電源になりません。

避けたい落とし穴

3.6 Vはピークで平均ではありません。ピークを抵抗で割っても平均電流にはなりません。

入力周波数が2倍、ピークと負荷は同じ。平均電流は…

  1. 2倍になる
  2. 半分になる
  3. 変わらない
詳しく読む

波形の形と大きさは同じで繰り返しだけが速くなるので、時間平均は変わりません。

hyperphysics.phy-astr.gsu.edu