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。
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。
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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
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
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。
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5 V ピーク; 60 Hz; 1 kΩ → 約 1.909 mA
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…
- 2倍になる
- 半分になる
- 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。