全波センタータップ整流器：設計、測定、シミュレーション
部品と材料
部品と材料
- 低電圧AC電源（6V出力）
- 1N4001整流ダイオード 2個（Radio Shack #276-1101）
- 小型「ホビー」モーター、永久磁石タイプ（Radio Shack #273-223または同等品）
- ヘッドホン付きオーディオ検出器
- 0.1µFコンデンサ
- トグルスイッチ 1個、SPST（「単極単投」）
この実験では、低電圧AC電源がセンタータップ付きであることが不可欠です。タップなしの二次巻線トランスでは、この回路は単純に動作しません。
ダイオードは正確に1N4001モデルである必要はありません。「1N400X」シリーズの整流ダイオードならどれでも適しており、入手も容易です。
参考文献
『Lessons In Electric Circuits』第3巻 第3章：「Diodes and Rectifiers（ダイオードと整流器）」。
学習目標
- センタータップ整流器回路を設計する
- 電圧計で「リップル」電圧を測定する
回路図
イラスト
手順
この整流器回路は、AC電源電圧の正半サイクルと負半サイクルの両方をDC負荷駆動に利用するため、全波と呼ばれます。その結果、負荷で見られる「リップル」電圧が少なくなります。
整流器出力のRMS（実効値）も、半波整流器より大きくなります。電圧計でモーターに供給されるDC電圧とAC電圧の両方を測定してください。
前回の実験と比較して、DC表示が大きくAC表示が小さいことから、全波整流器の利点がすぐにわかります。この回路の実験的利点は、端子台上で2つのダイオードのカソード端を接続している短いジャンパーワイヤーを外すだけで、簡単に半波整流器に「逆変換」できることです。
さらに良いのは、半波と全波整流のクイック比較のために、この接続を開閉するスイッチを回路に追加することです：
半波と全波整流を瞬時に切り替えられることで、2つの異なる動作モード間の定性的比較が容易になります。オーディオ信号検出器で、半波および全波整流モードのモーター端子間に存在するリップル電圧を「聴取」し、音の強度と質の両方に注目してください。
検出器がAC「リップル」電圧のみを受け取りDC電圧を受け取らないよう、検出器と直列に結合コンデンサを使用することを忘れないでください：
コンピュータシミュレーション
ノード番号付きSPICE回路図：
ネットリスト（以下のテキストをテキストファイルにそのままコピー）：
Fullwave center‑tap rectifier v1 1 0 sin(0 8.485 60 0 0) v2 0 3 sin(0 8.485 60 0 0) rload 2 0 10k d1 1 2 mod1 d2 3 2 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,0) .end
関連ワークシート
- Rectifier Circuits Worksheet
産業技術