Bro krets

En bryggkrets är en topologi av elektriska kretsar där två kretsgrenar (vanligtvis parallellt med varandra) är "överbryggade" av en tredje gren ansluten mellan de två första grenarna vid någon mellanliggande punkt längs dem. Bron utvecklades ursprungligen för laboratoriemätningsändamål och en av de mellanliggande bryggpunkterna är ofta justerbar när den används. Bryggkretsar hittar nu många tillämpningar, både linjära och icke-linjära, inklusive instrumentering , filtrering och effektomvandling .

Den mest kända brokretsen, Wheatstone-bron , uppfanns av Samuel Hunter Christie och populariserades av Charles Wheatstone , och används för att mäta motstånd . Den är uppbyggd av fyra motstånd, två med kända värden R ₁ och R ₃ (se diagram), en vars resistans ska bestämmas R _x , och en som är variabel och kalibrerad R ₂ . Två motsatta hörn är anslutna till en elektrisk strömkälla, såsom ett batteri, och en galvanometer är ansluten över de andra två hörnen. Det variabla motståndet justeras tills galvanometern visar noll. Det är då känt att förhållandet mellan det variabla motståndet och dess granne R1 är lika med förhållandet mellan det okända motståndet och dess granne R3, vilket gör det möjligt att beräkna värdet på det okända motståndet.

Wheatstone-bryggan har också generaliserats för att mäta impedans i AC-kretsar och för att mäta resistans, induktans , kapacitans och förlustfaktor separat. Varianter är kända som Wien-bryggan , Maxwell-bryggan och Heaviside-bryggan (används för att mäta effekten av ömsesidig induktans). Alla är baserade på samma princip, vilket är att jämföra utsignalen från två potentialdelare som delar en gemensam källa.

I strömförsörjningskonstruktion är en bryggkrets eller brygglikriktare ett arrangemang av dioder eller liknande anordningar som används för att likrikta en elektrisk ström, dvs för att omvandla den från en okänd eller växlande polaritet till en likström med känd polaritet.

I vissa motorstyrenheter används en H-brygga för att styra riktningen motorn svänger.

Broströmsekvation

Analys av broström

Från figuren till höger visas broströmmen som I ₅

Enligt Thévenins sats , att hitta den ekvivalenta kretsen för Thevenin som är ansluten till brygglasten R ₅ och använda det godtyckliga strömflödet I ₅ , har vi:

Thevenin Source ( V _th ) ges av formeln:

$V_{th}=\left({\frac {R_{2}}{R_{1}+R_ {2}}}-{\frac {R_{4}}{R_{3}+R_{4}}}\right)\ gånger U$

och Thevenin-motståndet ( Rth ₎ :

$R_{th}={\frac {(R_{1}+R_{ 3})\ gånger (R_{2}+R_{4})}{R_{1}+R_{3}+R_{2}+R_{4}}}$

Därför ges strömflödet ( I ₅ ) genom bron av Ohms lag :

$I_{5}={\frac {V_{th}}{R_{th}+R_{5}}}$

och spänningen ( V ₅ ) över lasten ( R ₅ ) ges av spänningsdelarens formel:

$V_{5}={\frac {R_{5}}{R_{th}+R_{5}}}\ gånger V_{th}$

Se även

• Fantomkrets - en användning av balanserade bryggkretsar i telefoni
• Gitterfilter - en tillämpning av bryggtopologi på allpassfilter

Galleri

• 

  Wheatstone bro

• 

  Wien bro

• 

  Maxwell-bron

• 

  H bro

• 

  Fontana bro

• 

  Helvågslikriktare

• 

  Kelvin bro

• 

  Gallerbro

• 

  Bryggad T-krets

• 

  Carey Foster-bron

externa länkar

• Jim Williams , "Bridge circuits: Marrying gain and balance" , Linear Technology Application Note 43, juni 1990.
• Brokretsar - Kapitel 8 från en onlinebok.