Hvad er en diodebro - en enkel forklaring

definition

Diodebroen er en kredsløbsløsning designet til udligning af vekselstrøm. Et andet navn er en halvbølge ensretter. Det er bygget af halvleder-ensretterdioder eller deres variation - Schottky-dioder.

Brokredsløbet indebærer tilstedeværelsen af ​​flere (for et enfaset kredsløb - fire) halvlederdioder, som belastningen er forbundet til.

Det kan bestå af diskrete elementer, der er loddet på brættet, men i det 21. århundrede er der oftere forbundet dioder i et separat hus. Udad ser det ud som enhver anden elektronisk komponent - benene til tilslutning til sporene på printkortet fjernes fra tilfældet med en bestemt størrelse.

Det er værd at bemærke, at flere ventiler kombineret i et hus, som ikke er forbundet i henhold til et brokredsløb, kaldes diodesamlinger.

Afhængigt af omfanget og tilslutningsdiagrammet er diode broer:

• enkeltfase;
• trefaset.

Betegnelsen på diagrammet kan udføres i to versioner, hvilken en til at bruge UGO på tegningen afhænger af, om broen er samlet fra separate elementer eller den færdige bruges.

Funktionsprincip

Lad os forstå, hvordan diodebroen fungerer. Til at begynde med passerer dioder strøm i en retning. Afhjælpningen af ​​vekslingsspændingen sker på grund af diodenes ensidige konduktivitet. På grund af deres rigtige forbindelse indgår vekslingsspændingens negative halvbølge i belastningen i form af en positiv. I enkle ord - det vipper den negative halvbølge.

For enkelhed og klarhed betragter vi dets funktion som et eksempel på en enfaset to-halv-bølge-ensretter.

Princippet for betjening af kredsløbet er baseret på det faktum, at dioder leder strøm i en retning og består i følgende:

• Et vekslende sinusformet signal føres til indgangen til diodebroen, for eksempel 220V fra et elektrisk husholdningsnetværk (i ledningsdiagrammet er diode-broindgangen indikeret som AC eller ~).
• Hver af bølgerne i sinusformet spænding (figur nedenfor) ledes gennem et par ventiler placeret diagonalt på kredsløbet.

Den positive halvbølge føres gennem dioderne VD1, VD3 og den negative - VD2 og VD4. Signalet ved input og output fra kredsløbet, du ser nedenfor.

Dette signal kaldes - korrigeret rippelspænding. For at glatte det tilføjes et filter med en kondensator til kredsløbet.

Nøglefunktioner

Overvej de vigtigste egenskaber ved halvlederdioder. Latinske bogstaver angiver deres betegnelse i den engelsksprogede tekniske dokumentation (det såkaldte datablad):

• V_rpm - spids eller maksimal revers spænding. Når denne spænding overskrides, ødelægges pn-krydset irreversibelt.
• V_{r (rms)} - gennemsnitlig omvendt spænding. Normal til arbejde, samme som U_arr i egenskaberne ved indenlandske komponenter.
• jeg_o - gennemsnitlig udlignet strøm, det samme som jeg_etc. indenlandske.
• jeg_MFS - spidsudlignet strøm.
• V_fm - spændingsfald i forspændingen (i åben ledende tilstand) er normalt 0,6-0,7 V og mere med højstrømsmodeller.

Når man reparerer elektronisk udstyr og strømforsyning eller designer dem, spørger nybegynderne: hvordan vælger man diode broen?

I dette tilfælde er de vigtigste parametre for dig omvendt spænding og strøm. For at vælge en diodebro til 220V skal du f.eks. Se på modeller med en nominel spænding på mere end 400V og den ønskede strøm, for eksempel KBPC106 (eller 108, 110). Dets tekniske egenskaber:

• maksimal ensrettet strøm - 3A;
• spidsstrøm (kortvarig) - 50A;
• revers spænding - 600V (800V, 1000V for henholdsvis KBPC108 og 110).

Husk disse egenskaber, og du kan nemt bestemme, hvilken mulighed du skal vælge fra kataloget.

Likretter kredsløb

Afhjælpning af strømmen i strømforsyningen er hovedformålet, blandt de andre komponenter i kredsløbet, kan du vælge inputfilteret, der er tilsluttet efter ensretteren - det er designet til at udjævne rippler. Lad os undersøge dette spørgsmål mere detaljeret!

Først og fremmest er det værd at bemærke, at en diodebro kaldes et enfaset ensretterkredsløb på 4 dioder eller en trefase på 6. Men fans kalder ofte ensretterkredsløbet med et midtpunkt.

I en halvbølge ensretter ankommer to halvbølger belastningen, og i en halvbølger ensretter, en.

Lad os forstå terminologien for at undgå forvirring.

Nedenfor ser du et enfaset to-halvbøllekredsløb, det rigtige navn er "Gretz kredsløb", det er netop det oftest antydet af navnet "diode bridge".

Larionovs kredsløb er en trefaset diodebro, udgangssignalet er halvbølge. Dioder i det passerer halvbølger, der åbner på ledningsspænding, dvs. skiftevis: en øvre fase A-diode og en nedre fase B-diode, en øvre fase B og en nedre fase C osv.

For at være komplet er det nødvendigt at fortælle om andre skemaer med vekselstrømsspændings ensretter.

En halvbølge ensretter på 1 diode forbundet i serie med belastningen. Det bruges i ballastforsyninger, miniature-strømforsyninger med lav effekt og til enheder, der ikke kræver ringvirkningsfaktoren. Kun en halvbølge ankommer ved belastningen.

Halvbølge med midtpunkt - det er, hvad der fejlagtigt kaldes en bro på 2 dioder. Her leder kun en diode hver halvbølge. Dens fordel er større effektivitet end Gretz-kredsløbet på grund af det mindre antal halvlederporte. Imidlertid kompliceres brugen af ​​det faktum, at du har brug for en transformer med et tryk fra midtpunktet, hvilket afspejles i kredsløbsdiagrammet. Det kan ikke bruges til at rette op netspændingen på 220V.

Likretter fra Schottky samlinger. Det bruges til at skifte strømforsyning, fordi Schottky-dioder har mindre tilbagevendelsestid, en lille barriere-kapacitans (hurtigere overgang fra åben til lukket tilstand) og et lille forspændingsfald (mindre tab). Schottky findes oftest i samlinger med en fælles anode eller katode, som vist på figuren herunder.

Derfor kræves flere samlinger for at samle brokredsløbet. Nedenfor er et eksempel på 3 Schottky-samlinger med en fælles katode.

Af 4 samlinger med en fælles katode. Det adskiller sig fra den foregående ved at den kan modstå mere strøm med de samme komponenter, fordi Schottky-ledningerne i den er parallelt forbundet.

Af de 2 Schottky-enheder, en med en fælles anode og en med en fælles katode. Lær mere om hvad er anoden og katodenDu kan i vores separate artikel.

Sådan loddes og forbindes

Det er ikke svært at studere og kende kredsløbene, de største vanskeligheder opstår, når en nybegynder beslutter at lodde en diodebro med egne hænder. Brug billedet nedenfor til at lodde en ensretter fra 4 sovjetiske kopier af typen cd202.

For at samle en diodebro fra moderne diskrete dioder såsom laveffekt 1n4007 (og andre - de ser alle ens ud og er kun forskellige i størrelse) skal du nøje se på følgende illustration.

Men hvis du ikke samler den fra individuelle dele, men bruger en færdiglavet bro, kan du se nedenfor, hvordan du korrekt forbinder den til kredsløbet.

Det vil også være interessant for begyndere at se en video om, hvordan man laver en simpel 12V strømforsyning:

Omfang og formål

Oftest bruges diodebroer i strømforsyninger. I transformatorens strømforsyninger er de forbundet til den sekundære vikling af transformeren

I pulsstrømforsyninger - til input på et 220V netværk. I dette tilfælde drives det elektroniske styringskredsløb og UPS-strømkredsløbet af en berigtiget og udjævnet (ikke altid) netspænding (når ca. 300-310 volt).

Ved terminalerne på den sekundære vikling af switching-strømforsyningen, højfrekvent vekslingsspænding. For at rette det skal du installere samlinger af dobbelt Schottky-dioder. I denne henseende bruges ofte et midtpunktsudbedringsprogram.

I biler og motorcykler bruges trefasede diodebroer, samlet efter Larionov-skemaet med tre yderligere ventiler, fordi en trefasegenerator bruges til at drive det indbyggede netværk. Broen i generatoren er lavet i form af en sektor af cirklen og er installeret på bagsiden.

 

En undtagelse er nogle moderne Toyota-biler og andre mærker, de bruger en 6-faset generator til at implementere et tolv-puls-korrektionskredsløb på 12 ventiler. Dette er nødvendigt for at reducere rippel og øge outputstrømmen.

Verificeringsmetoder

For at teste en diodebro er en multimeter i diodetesttilstand bedst egnet.

For at gøre dette skal du ringe til indgangen, derefter udgangen til en kortslutning (diodebroen skal loddes).

Uden lodning direkte på brættet kan du måle spændingsfaldet over diode-krydsene. For at gøre dette er du nødt til at bestemme broens pinout, normalt er det angivet direkte på sagen, som vi overvejede ovenfor.

På multimeterskærmen i forspændingen skal numrene vises inden for området 500-800 mV, og i modsat retning, over 1500 og til uendelig (afhænger af den specifikke komponent og måleenheden). Det samme kan gøres i Ohmmeter-tilstand, som vist på figuren nedenfor.

Denne proces er beskrevet mere detaljeret i artiklen "hvordan man kontrollerer diodebroen”, Hvor vi ud over testmetoden talte om tegn på en fejlfunktion. Tjek også videoen til, hvordan man tester en enfaset ensretter og en diode-bro i en bilgenerator:

Det er her vi afslutter vores detaljerede forklaring. Vi håber, at det nu er blevet klart for dig, hvorfor en diodebro er nødvendig, og hvad den gør i et elektrisk kredsløb. Hvis du har spørgsmål, kan du stille dem i kommentarerne under artiklen!

Relaterede materialer:

• Sådan loddes radiokomponenter fra tavler
• Sådan bruges et multimeter - instruktioner til dummies
• Sådan sænkes spændingen