Broensrettere

En broensretter er et kredsløb, der bruger fire dioder til at styre begge halvdele af en vekselstrømsbølgeform, så belastningen ser en ensartet polaritet. Med andre ord omdanner den vekselstrøm til pulserende jævnstrøm uden brug af en transformator med midtpunktsudtagning. Dioderne leder parvist og vender den negative halvperiode, så strømmen gennem belastningen altid går i samme retning. Sammenlignet med en halvbølgeensretter udnytter en bro begge halvperioder, hvilket giver en højere gennemsnitlig DC-spænding og lavere rippelspænding ved samme netfrekvens. Den eliminerer ikke tab (to dioder er altid i ledningsvejen), men den udnytter indgangsbølgeformen bedre og forbedrer udgangskvaliteten. En kondensator placeret parallelt med belastningsmodstanden fungerer som et filter, der udglatter den pulserende udgang til en mere anvendelig jævnspænding.

Nominelle værdier og termiske grænser
Valg af ensretter starter med spændings-, strøm- og termiske grænser. Den maksimale spidsspærrespænding skal overstige den maksimale AC-indgang, inklusive transienter. Den nominelle strømstyrke skal dække både steady-state og opstartsspænding. Indgangsstrømmen, især med store filterkondensatorer, afhænger i høj grad af transformatorens impedans og kapacitans, så et enkelt tal i databladet fortæller ikke hele historien. Termisk leder to dioder i hver halvperiode, så broens tab er omtrent: P ≈ 2 × V_F × I_load Dette er et nyttigt første skøn, ikke det endelige svar. Diodespænding varierer med temperatur og strøm, og forsyninger med kondensatorindgang skaber høje spidsstrømme i stedet for jævn jævnstrøm. Det betyder, at det reelle effekttab kan være større end forventet. Stop ikke ved beregninger af steady-state – gentagne opvarmnings- og afkølingscyklusser kan give træthed i loddeforbindelser og interne forbindelser, især i design med høj effekt eller dårlig afkøling.

Ripple, effektivitet og linjeeffekter
For et kondensatorindgangsfilter er et groft skøn over rippelspændingen: V_ripple ≈ I_load / (fC) hvor f er det dobbelte af vekselstrømsfrekvensen for en fuldbølgeensretter. Dette forudsætter en relativt konstant belastningsstrøm. Reelle belastninger er ofte dynamiske, så den målte rippel er normalt højere. Effektiviteten afhænger i høj grad af udgangsspændingen. I lavspændingsforsyninger udgør det faste diodespændingsfald en stor del af den samlede udgangsspænding, hvilket er grunden til, at designere ofte anvender Schottky-dioder eller synkron ensretning i disse tilfælde. En broensretter, der forsyner en kondensator, trækker heller ikke en jævn sinusformet strøm fra kilden. Den trækker strøm i korte, høje pulser. Dette skaber harmoniske forvrængninger, forringer effektfaktoren og kan introducere støj eller belastning af opstrømskomponenter. I systemer med højere effekt medfører denne adfærd ofte et behov for yderligere filtrering eller effektfaktorkorrektion.