Η συσκευή, η αρχή λειτουργίας και το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας διόδου

Το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα μετατρέπεται σεσυνεχής παλμική λειτουργία λόγω της χρήσης ειδικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων - διόδων γεφυρών. Το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας διόδου χωρίζεται σε 2 εκδόσεις: μονοφασική και τριφασική.

Κατά τη λειτουργία του ανορθωτή, το κύριο στοιχείο είναιδίοδος. Δομικά, πρόκειται για πλάκα κρυστάλλου ημιαγωγού με δύο ζώνες διαφορετικής αγωγιμότητας. Ένα χαρακτηριστικό είναι η μονόπλευρη ροή ηλεκτρικού ρεύματος, ανάλογα με την κατεύθυνση ροής.

Η συσκευή και η λειτουργία της διόδου ανορθωτήβασίζονται στα χαρακτηριστικά της σύνδεσης p-n μεταξύ των ζωνών ημιαγωγών. Η αντίσταση εξαρτάται από την πολικότητα της εξωτερικής τάσης. Σε μια περίπτωση είναι μεγάλη, στην άλλη περίπτωση είναι ασήμαντη.

Μονοφασική γέφυρα δίοδος

Όταν η είσοδος είναι εναλλασσόμενο ημιτονοειδέςτάση σε κάθε ήμισυ κύκλο του ρεύματος περνά διαμέσου ενός ζεύγους διόδων και η άλλη κλείνεται. Ως αποτέλεσμα, το κύκλωμα εξόδου σχηματίζεται από ένα τάσης κυμάτωσης διόδου ανορθωτή γέφυρας που έχει μία συχνότητα δύο φορές μεγαλύτερο από στην είσοδο.

Τριφασικό κύκλωμα γέφυρας

Χρησιμοποιούνται ανορθωτές μισής γέφυρας διόδου σε αυτό το σχήμα. Η τάση εξόδου εδώ επιτυγχάνεται με μικρότερους παλμούς.

Πώς να εξομαλύνετε την κυματισμός όταν ισιώνετε την ισχύ;

Η ποιότητα της διορθωμένης τάσης μειώνεται απόμια αύξηση στον παλμό της. Για να το μειώσει, ισχύουν τα στοιχεία, συσσωρεύοντας ενέργεια όταν παρέχεται από τον ανορθωτή εκκαθαριστεί με τη λήξη της κατάθεσης του.

Στο κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας διόδου μεΟ πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με το φορτίο. Η χωρητικότητά του επιλέγεται ανάλογα με το ρεύμα φορτίου. Όταν εφαρμοστεί ο παλμός, ο πυκνωτής φορτίζεται. Μεταξύ των παλμών (όταν δεν υπάρχουν), η τάση από αυτή δίνεται στο φορτίο.

Ως αποτέλεσμα της τάσης εξόδου του φίλτρου εξομάλυνσης γίνεται μεγαλύτερο και προσεγγίζει την τιμή της ανορθωμένης τιμής πλάτους.

Η ιδανική τάση στην έξοδο του φίλτρου δεν μπορεί να επιτευχθεί λόγω της εκφόρτισης του πυκνωτή μεταξύ παλμών. Συνήθως τέτοιες παλμώσεις είναι επιτρεπτές. Μπορούν να μειωθούν με την αύξηση της χωρητικότητας του πυκνωτή.

Αν ένας επαγωγέας χρησιμοποιείται για εξομάλυνση, συνδέεται σε σειρά με το φορτίο. Τα συνδυασμένα κυκλώματα φίλτρου περιλαμβάνουν στραγγαλιστικά πηνία και πυκνωτές.

Κατασκευές γέφυρας δίοδος

Η απλούστερη συσκευή της γέφυρας εκτελείται απόσυγκόλληση μεμονωμένων διόδων. Η βιομηχανία παράγει μονολιθικές δομές που είναι μικρότερα σε μέγεθος και φθηνότερα. Επιπλέον, αντιστοιχίζονται διόδους με παρόμοια χαρακτηριστικά, που τους επιτρέπει να εργάζονται με την ίδια θερμότητα. Αυτό αυξάνει την αξιοπιστία του κυκλώματος διόδου ανορθωτή γέφυρας.

Το πλεονέκτημα των διόδων γεφυρών από το άτομοτα στοιχεία είναι η δυνατότητα επισκευής όταν ένα από αυτά αποτύχει. Το συγκρότημα πρέπει να αντικατασταθεί πλήρως. Τα σφάλματα σε αυτό είναι σπάνια, επειδή τα στοιχεία είναι σωστά ταυτισμένα.

Ανορθωτικό τροφοδοτικό

Συσκευές που καταναλώνουν μεγάλο ρεύμα, συνήθωςτροφοδοτείται από 220 V. Απευθείας συσκευές δεν είναι συνδεδεμένες, δεδομένου ότι η τάση που απαιτείται για τα ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι μικρό, ένα ρεύμα - σταθερά. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε έναν προσαρμογέα δικτύου.

Η τάση χαμηλώνει μέσω ενός μετασχηματιστή,η οποία επίσης δημιουργεί γαλβανική απομόνωση μεταξύ των κυκλωμάτων πρωτογενούς και δευτερεύουσας παροχής. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας και προστατεύει τον εξοπλισμό όταν παρουσιάζεται βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα.

Οι σύγχρονοι προσαρμογείς στις περισσότερες περιπτώσεις λειτουργούν με απλοποιημένο σχεδιασμό χωρίς μετασχηματιστή χωρίς γαλβανική απομόνωση, όπου απορροφάται υπερβολική τάση στον πυκνωτή.

Κύκλωμα διόδου 12 βολτ: διδασκαλία και συναρμολόγηση

Η τροφοδοσία αποτελείται από δύο μονάδες, όπου ο πρώτος είναι ένας μετασχηματιστής βηματισμού, και ο δεύτερος είναι μια γέφυρα δίοδος που μετατρέπει ένα τύπο τάσης σε άλλο.

Επιλέγεται ένας κατάλληλος μετασχηματιστής. Η πρωτεύουσα περιέλιξη εντοπίζεται χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή. Η αντοχή του πρέπει να είναι η μεγαλύτερη. Μέσω ενός πολυμέτρου στη λειτουργία μέτρησης αντίστασης εντοπίζονται τα απαιτούμενα άκρα. Στη συνέχεια, υπάρχουν και άλλα ζευγάρια και σημειώνονται.

Το πρωτεύον τύλιγμα είναι 220 V. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής μεταφέρεται στη λειτουργία μέτρησης τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος και η τάση μετράται στις υπόλοιπες περιελίξεις. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε ή να ανέβετε ένα από τα 10 V. Είναι σημαντικό η τάση να μην είναι 12 V, αφού μετά το χωρητικό φίλτρο αυξάνεται κατά 18%.

Ο μετασχηματιστής επιλέγεται για την απαιτούμενη ισχύ, μετά την οποία το απόθεμα λαμβάνεται μέχρι 25%.

4 δίοδοι είναι στριμωγμένες στη γέφυρα δίοδος και τα άκρα είναι προμετωμένα. Στη συνέχεια, το κύκλωμα συνδέεται, η έξοδος συνδέεται σε έναν πυκνωτή των 25 V και 2200 μF (ηλεκτρολύτης) και ελέγχεται σε λειτουργία.

Γέφυρα δίοδος γέφυρας με μετασχηματιστή 24 volt

Στην ραδιοερασιτεχνική πρακτική, τα καύσιμα χαμηλής ισχύος χωρίς μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται ευρέως.

Η τροφοδοσία 220 V παρέχεται μέσω πυκνωτή έρματοςC1. Ο ανορθωτής αποτελείται από διόδους VD1, VD2 και διόδους zener VD3, VD4. Για την εξάλειψη των ρευμάτων τάσης κατά μήκος της γέφυρας, όταν η ισχύς συνδέεται σε σειρά με τον πυκνωτή, εγκαθίσταται μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος 50-100 ohm. Για να αποφορτιστεί ο πυκνωτής όταν το κύκλωμα δεν λειτουργεί, μια αντίσταση 150-300 kΩ συνδέεται παράλληλα με αυτό.

Η έξοδος του κυκλώματος είναι εφοδιασμένη με έναν εξομαλυντικό πυκνωτή χωρητικότητας 2000 μF.

Η απουσία γαλβανικής σύνδεσης δημιουργεί κίνδυνο ηλεκτροπληξίας.

Εφαρμογή

Οι περιοχές εφαρμογής της γέφυρας δίοδος είναι εξαιρετικά ευρείες και ποικίλες:

• συσκευές φωτισμού (λυχνίες LED και λαμπτήρες φθορισμού) ·
• συσκευές μέτρησης ηλεκτρικής ενέργειας ·
• μονάδες τροφοδοσίας για ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
• βιομηχανικά τροφοδοτικά, χειριστήρια και φορτιστές.

Πώς να επιλέξετε diodes για την κατασκευή μιας γέφυρας δίοδος;

Τα κύρια κριτήρια επιλογής είναι η τάση και ητρέχουσα ισχύς στην οποία η δίοδος δεν υπερθερμαίνεται. Με μια άμεση σύνδεση, μια τάση περίπου 0.6 V πέφτει επάνω του, δεδομένου ότι έχει μια εσωτερική αντίσταση. Η αντίστροφη τάση, την οποία μπορεί να αντέξει η δίοδος χωρίς να εισέλθει σε λειτουργία θερμικής και ηλεκτρικής βλάβης, έχει ένα ορισμένο όριο. Εάν έχει σχεδιαστεί για 220 V, λαμβάνεται ένα απόθεμα τουλάχιστον 25%. Αλλά είναι καλύτερο να το πάρει αρκετά μεγάλο για να προστατεύσει από τυχαίες υπερτάσεις ισχύος στο δίκτυο.

Το ρεύμα λαμβάνεται επίσης με περιθώριο. Εάν είναι απαραίτητο, παρέχεται ψυγείο.

Για σωστή επιλογή χρησιμοποιήστε τον πίνακα αναφοράς των διόδων και των γεφυρών διόδου.

Κατασκευαστές διόδων γεφυρών

Μεταξύ των στοιχείων για τον εξοπλισμό φωτισμούΟι ανορθωτές της σειράς 1N4007 και MS250 που κατασκευάζει η Diotec επισημαίνονται. Είναι ταξινομημένα για τάση μέχρι 1000 V. Στην πρώτη περίπτωση, το κύκλωμα γέφυρας δίοδος αποτελείται από 4 διόδους τοποθετημένες στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και στη δεύτερη παρουσιάζεται με τη μορφή ενός συμπαγούς συγκροτήματος. Παρόλο που η σειρά 1N4007 είναι αξιόπιστη κατά τη λειτουργία, η διάταξη MS250 εξοικονομεί βάρος και αποτύπωμα. Παρά ταύτα, η ζήτηση για τη σειρά 1N4007 παραμένει υψηλή, καθώς η τιμή έχει μειωθεί τόσο πολύ που καθορίζεται κυρίως από το κόστος των τερματικών χαλκού.

Η τεχνολογία κατασκευής γεφυρών δίοδος σειράς MS συνεχίζεται. Τώρα και οι 4 κρύσταλλοι της γέφυρας είναι εγκατεστημένοι μαζί, πράγμα που αυξάνει την αντίσταση της θερμότητας λόγω της ομοιομορφίας των παραμέτρων.

Η αξιοπιστία των ανορθωτών μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Αυτό το πρόβλημα επιλύεται με μια σειρά συσκευή B250S2A υπολογίζονται σε ρεύμα 2,3 Α και 0,7 Α διαπερατό στους 125 ° C.

Οι περισσότεροι κατασκευαστές αγοράζουν διόδους, μετά από τους οποίους συναρμολογούν έτοιμους ανορθωτές. Η Diotec ασχολείται με ολόκληρο τον κύκλο παραγωγής, από την κατασκευή κρυστάλλων έως τη συναρμολόγηση και τη συσκευασία.

Μια άλλη κορυφαία εταιρεία στον κόσμο - η IRF - διαθέτειμοναδικές τεχνολογίες για τη μείωση των διαστάσεων των εξαρτημάτων, τη βελτίωση της μεταφοράς θερμότητας, τη βελτίωση της απόδοσης της τεχνολογίας ημιαγωγών. Είναι η μόνη που παράγει εξαρτήματα για ολόκληρο τον κύκλο μετατροπής ενέργειας.

Συμπέρασμα

Το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας διόδου χρησιμοποιείται στοόλο τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Για την εφαρμογή ακολουθούν ανορθωτές πλήρους κύματος, τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι πολύ καλύτερα από ανορθωτές μιας περιόδου. Μπορείτε να ελέγξετε οποιουδήποτε από εσάς οι ίδιοι καλώντας κάθε δίοδο.