Likeretter

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk

Med en likeretter menes enten et apparat som omformer vekselspenning til likespenning, eller en elektrisk komponent som i all hovedsak kan lede elektrisk strøm i bare en retning.

Likeretter (Apparat)[rediger | rediger kilde]

Elektronisk apparat som omformer vekselspenning (f.eks som den vi har i stikk-kontakten) til likespenning av forskjellig styrke. Likerettere finnes i forskjellige varianter, fra de små vi alle kjenner som batteriladere som ofte ser ut som små svarte kladder påstøpt et støpsel, til store skap som omførmer energi til større innretninger. I Norge Har vi flere store produsenter av likerettere til verdensmarkedet. En likeretter er det motsatte av en vekselretter.

Likerettere ble tidligere bygget opp med transformering av nettspenningen og en enkel likeretting med likeretterbro. Denne metoden er nå erstattet av høyfrekvente svitsjede løsninger, som er mye mer komplekse teknisk, men som gir likerettere med bare en brøkdel av vekt/volum, og mye høyere virkningsgrad. Virkningsgrad på en moderne likeretter kan være over 96%.

Halvbølge likeretter med én diode
Helbølge likeretter med fire dioder i brokopling. Den negative fasen blir snudd. To og to dioder skifter på å lede
Helbølge likeretter med to dioder. Koplingen krever et midtuttak på transformatoren, som må vikles for dobbelt spenning på sekundæren.

Likeretter (Komponent)[rediger | rediger kilde]

"Likeretter" og "diode" er i stor grad synonyme, men ordet likeretter er mere orientert mot en praktisk komponent for kraftformål i sin betydning. "Diode" er betegnelsen i de teoretiske modellene, og ordet diode brukes helst for signalbehandling, altså for småsignaler. En likeretter kan i tillegg være en komponent som er sammensatt av flere dioder, som i en likeretterbro.

For en mere detaljert fremstilling, se diode.

Ordet Likeretter brukes utelukkende for noen spesielle typer; der ordet diode aldri kommer til anvendelse. Noen slike er:

  • Kvikksølvdamplikeretter, brukes for svært store spenninger og strømmer. I den varme katoden ligger en kvikksølvsjø og kvikksølvet fordampes og slår seg ned på anoden(e). Dampen leder elektronene.
  • Selenlikeretter – for midlere spenninger og strømmer; denne er stort sett gått helt ut av bruk. Den tåler rundt 15 til 50 V i sperreretningen og har en indre motstand på rundt 25-30 Ohm. For større spenninger kan flere likeretterelementer seriekoples. Den er oppbygd av aluminium- eller jernplater som har fått pådampet et selenbelegg. Selen er her en halvleder. Den har store tap på grunn av den høye indre motstanden og de selenbelagte platene er ofte store for effektiv luftkjøling. Platene fører også til en høy kapasitet mellom polene, noe som begrenser nytten ved høyere frekvenser. Platene fører spenning og kan ofte ikke isoleres skikkelig, slik at det kan oppstå berøringsfare. De utføres ofte som likeretterbroer med fire tilkoplinger.

Noen likerettere kan styres, det vil i praksis si at at de har en styreterminal i tillegg til anoden og katoden. Likeretteren leder ikke før den får tilført et styresignal (man sier at den tennes), deretter leder den normalt inntil strømmen nærmer seg null. Slike komponenter kalles tyristorer. De tennes oftest én gang per periode og er grunnlaget for såkalte dimmere, små elektroniske apparater for styring av lysmengden fra en glødelampe. En slags tyristor som kan lede strøm i begge retninger kalles en triac.

Strømforsyning[rediger | rediger kilde]

Med en strømforsyning menes for det aller meste en spenningsforsyning, ordet "strøm" brukes her som synonym for elektrisitet. For strømforsyninger er likerettingen kun første trinn i prosessen. Likerettingen fører til en pulserende likespenning som går til null spenning én (enkelt likeretter) eller to ganger i perioden. Dette kan en strømforsyning ikke tillates å gjøre, den skal levere en noenlunde jevn likespenning uten rester av inngangsfrekvensen, ofte 50 Hz.

Det som trengs er en kilde som kan fylle ut hullene. For dette brukes en kondensator koblet parallelt med lastmotstanden. Denne lagrer energi som den får tilført fra likeretterne ved at den lades opp til den maksimale spenningen, toppen i perioden. Så snart spenningen fra likeretterne reduseres noe, overtar kondensatoren (og kun den) å levere energi til lasten inntil neste spenningstopp. Da lades kondensatoren på nytt med den energien som ble oppbrukt i siste halvbølge. Spenningen synker altså noe mens kondensatoren leverer energien til lasten, for å stige like mye ved toppen. Jo større kapasitet kondensatoren har, jo mindre blir denne variasjonen. Kapasiteten må til vanlig være ganske stor i verdi i alle fall, for å levere betydelig strøm i 1/50 (enkeltlikeretter) eller 1/100 s uten betydelig spenningsreduksjon (utladning). Av den grunn brukes alltid elektrolyttkondensatorer for å holde den fysiske størrelsen innen grenser. Ved påslag av et avslått apparat vil det uten mottiltak gå svært høy strøm gjennom transformatoren, likeretterne og kondensatoren, siden full spenning plutselig blir gitt til en stor, tømt kondensator. Etter noen få perioder vil kondensatoren være fullt ladet og den store strømmen borte. Komponentene bør være dimensjonerte for å tåle denne påslagsstrømmen, ikke for den lavere forbruksstrømmen. I moderne apparater følger gjerne enda en prosess før spenningen går til forbrukeren: Det settes inn en spenningsregulator som reduserer kondensatorspenningen noe, men fjerner alle endringer som spenningen har. I eldre audioapparater uten spenningsregulering kan variasjonen av spenningen føre til brum i lyden.