Полномостовой выпрямитель — падение напряжения под нагрузкой

Я пытаюсь получить 5 В постоянного тока, выпрямляя выход микроволнового трансформатора, который я перемотал (трансформатор получает примерно 4,2 В переменного тока на вторичной обмотке).введите описание изображения здесьМне удалось получить напряжение холостого хода около 5 В на стороне постоянного тока выпрямителя, но как только я подключаю небольшую нагрузку (крошечная тестовая лампочка 6 В, которую можно увидеть на фотографиях), напряжение падает с 5 В до примерно 4,3 В; напряжение переменного тока на вторичной обмотке трансформатора практически не меняется при включении/отключении лампочки). Также падение напряжения на каждом диоде составляет примерно 1,5 В (что меня смущает, так как я думал, что оно всегда должно быть 0,7 В). Замеры видны на фото. Я также тестировал с другой нагрузкой (контроллер заряда 18650 ic), которая дает примерно такие же результаты. Я попытался использовать диоды 10A10M10, которые также дали те же результаты.

Я использую диоды постоянного тока IN4004. Я использую конденсатор 25 В 2200 мкФ для сглаживания выходного постоянного тока (я также пробовал с конденсатором 4700 мкФ). Конденсатор подключен параллельно нагрузке, как видно на схеме. введите описание изображения здесьНормально ли такое падение напряжения? Есть ли что-нибудь, что я могу сделать, чтобы предотвратить это? Я где-то ошибся с точки зрения схемы или выбора компонентов? Любой вклад приветствуется. Большое спасибо!введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Некоторое падение является нормальным; когда вы измеряете выход разомкнутой цепи, ток, протекающий через обмотки или любой другой паразитный элемент, почти равен нулю, поэтому на нем практически не возникает падения напряжения, но когда на предполагаемую нагрузку поступает больше тока, это падение увеличивается. Тем не менее, падение на диоде ~ 0,7 В характерно для p-n-переходов диодов, а не для выбора производителя. 1,5В не имеет особого смысла. Вы уверены, что все ваши диоды работают правильно и правильно установлены?
Вы не можете измерить падение напряжения таким образом - большую часть времени диод будет смещен в обратном направлении, поэтому вы просто получите среднее значение прямого падения и обратного напряжения. Я ожидаю, что если вы проверите полярность, вы увидите, что падение отрицательное!
Просто боковая панель. Ваша вторичная обмотка очень слабо намотана. Вы, вероятно, хотите затянуть его намного больше. Плохая регуляция является частым результатом слабо намотанной вторичной обмотки. Найдите подходящий «магнитный провод».
У вас конденсатор подключен с неправильной полярностью. Исправьте это, прежде чем оно взорвется

Ответы (3)

Я не вижу здесь ничего необычного.

Вы пытаетесь измерить постоянное напряжение на диоде, подавая на мост переменный ток. На самом деле вы измеряете какое-то среднее напряжение на диоде, чередующееся между случаями прямого и обратного смещения.

Если ваш трансформатор обеспечивает среднеквадратичное значение 5 В, тогда у вас будет пиковое напряжение около 7 В без нагрузки . После мостового выпрямителя допустимо пиковое переменное напряжение без нагрузки около 5,5 В. Однако, как только вы начнете потреблять ток, среднее напряжение постоянного тока упадет. Это просто природа зверя. Согласно www.electronics-tutorials.ws , эквивалентное постоянное напряжение двухполупериодного выпрямленного переменного напряжения всего в 0,9 раза превышает среднеквадратичное значение.

Это вполне нормально. Падение напряжения холостого хода на диодах будет очень низким, может быть, 500 мВ, но больше похоже на 700 мВ при потреблении большего тока, так что это падение на 400 мВ для двух последовательных диодов от холостого хода до умеренной нагрузки.

Как вы видели, напряжение вашего трансформатора немного упадет (надеюсь, вы удалили магнитные шунты, чтобы уменьшить индуктивность рассеяния, встроенную в типичный МОЛ).

И напряжение пульсаций на конденсаторе увеличится, что приведет к более низкому среднему напряжению для того же входного переменного тока.

Если вам нужен стабильный выходной сигнал 5 В, вы обычно хотите создать более высокое напряжение и отрегулировать его с помощью линейного стабилизатора или импульсного понижающего стабилизатора. Для чего-то вроде 7805 вам понадобится около 10 В постоянного тока для начала, поэтому выбросьте половину мощности. Регулятору для работы нужно 3В, а остальные 2В нужны для учета пульсаций и низкого сетевого напряжения.

Для импульсного стабилизатора вы можете использовать более высокое напряжение, не неся таких же затрат на эффективность, поэтому вы можете получить (скажем) номинальное напряжение 12 В и отрегулировать его.

прямое напряжение диода будет близко к нулю (возможно, 200 мВ) при очень малых токах (например, от 1 мкА до наноампер). Этот ток заряжает конденсатор фильтра до 5В.
@jalaffo Крышка электролитического фильтра будет иметь некоторую утечку, счетчик будет потреблять некоторый ток. При токе в диапазоне 10-20 мкА падение напряжения 1N400x будет в диапазоне 450-500 мВ.

Вы неправильно измеряете прямое напряжение диода. При измерении пульсаций переменного тока на диоде с настройкой постоянного тока на мультиметре в среднем у вас больше положительного напряжения на катоде диода, чем на аноде диода. Что означает прямое напряжение диода, так это то, что анод диода имеет более положительный, чем катод, когда он проводит.

Конденсатор, подключенный с неправильной полярностью, также может повлиять на показания.

Падение напряжения под нагрузкой не должно беспокоить, обмотки трансформатора имеют потери. Обычно, когда вы покупаете трансформатор, номинальное напряжение — это то, что вы получаете при номинальном токе нагрузки, а напряжение без какой-либо нагрузки немного выше номинального напряжения.