Mikä on diodisilta - yksinkertainen selitys

Määritelmä

Diodesilta on piirijärjestelmä, joka on suunniteltu vaihtovirran tasasuuntaamiseksi. Toinen nimi on puoliaallon tasasuuntaaja. Se on rakennettu puolijohdetasasuunta diodeista tai niiden valikoimasta - Schottky-diodeista.

Siltapiiri merkitsee useiden (yksivaihepiirille - neljälle) puolijohdediodin olemassaoloa, johon kuorma on kytketty.

Se voi koostua erillisistä elementeistä, jotka on juotettu levylle, mutta 2000-luvulla useammin kytketyt diodit erilliseen koteloon. Ulkoisesti se näyttää siltä, ​​että kaikki muut elektroniset komponentit - jalat, jotka liitetään painetun piirilevyn kiskoihin, poistetaan tietystä koosta.

On syytä huomata, että useita koteloon yhdistettyjä venttiilejä, joita ei ole kytketty siltapiirin mukaisesti, kutsutaan diodikokoonpanoiksi.

Alueesta ja kytkentäkaaviosta riippuen diodisillat ovat:

• yksivaihe;
• kolmivaiheinen.

Kaaviossa oleva nimitys voidaan suorittaa kahdessa versiossa, kumpi UGO: ta käytetään piirustuksessa riippuu siitä, käytetäänkö silta erillisistä elementeistä vai käytetäänkö valmista.

Toimintaperiaate

Ymmärretään miten diodisilta toimii. Aluksi diodit kulkevat virtaa yhteen suuntaan. Vaihtojännitteen oikaisu tapahtuu diodien yksipuolisesta johtavuudesta johtuen. Oikean kytkennänsä vuoksi vaihtojännitteen negatiivinen puoliaalto saapuu kuormaan positiivisen muodossa. Yksinkertaisin sanoin - hän kääntää negatiivisen puoliaallon.

Yksinkertaisuuden ja selkeyden vuoksi pidämme sen toimintaa esimerkkinä yksivaiheisesta kahden puoliaallon tasasuuntaajasta.

Piirin toimintaperiaate perustuu siihen, että diodit johtavat virtaa yhteen suuntaan ja koostuvat seuraavista:

• Vaihteleva sinimuotoinen signaali syötetään diodisillan tuloon, esimerkiksi 220 V kotitalouden virtalähteestä (kytkentäkaaviossa diodisillan tulo on merkitty vaihtovirralla tai ~).
• Jokainen sinimuotoisen jännitteen puoliaallosta (kuva alla) johdetaan piirin vinosti sijaitsevan venttiiliparin läpi.

Positiivinen puoliaalto johdetaan diodien VD1, VD3 ja negatiivinen - VD2 ja VD4. Alla olevan piirin tulo- ja lähtösignaali.

Tätä signaalia kutsutaan - tasasuunniteltu aaltojännite. Sen tasoittamiseksi piiriin lisätään kondensaattorilla varustettu suodatin.

Pääasialliset tunnusmerkit

Harkitse puolijohdediodien pääominaisuuksia. Latinalaiset kirjaimet ilmaisevat nimityksen englanninkielisessä teknisessä dokumentaatiossa (ns. Tietolomake):

• V_rpm - huippu- tai maksimijännite. Kun tämä jännite ylitetään, pn-liitos tuhoutuu peruuttamattomasti.
• V_{r (rms)} - keskimääräinen käänteinen jännite. Normaali työhön, sama kuin U_sov kotimaisten komponenttien ominaisuuksissa.
• minä_O - keskimääräinen tasasuuntainen virta, sama kuin minä_jne. kotimaassa.
• minä_FSM - tasasuuntaisen virran huippu.
• V_fm - Jännitteen lasku eteenpäin suuntautuvassa esijännitteessä (avoimessa johtavassa tilassa) on yleensä 0,6–0,7 V ja enemmän suurvirran malleissa.

Kun korjaat elektroniikkalaitteita ja virtalähteitä tai suunnittelet niitä, aloittelijat kysyvät: kuinka valita diodisilta?

Tässä tapauksessa tärkeimmät parametrit ovat käänteinen jännite ja virta. Esimerkiksi, jos haluat valita diodisillan 220 V: lle, sinun on tarkasteltava malleja, joiden nimellisjännite on yli 400 V ja haluttu virta, esimerkiksi KBPC106 (tai 108, 110). Sen tekniset ominaisuudet:

• maksimi tasasuunnattu virta - 3A;
• huippuvirta (lyhytaikainen) - 50A;
• käänteinen jännite - 600 V (vastaavasti 800 V, 1000 V KBPC108: lle ja 110).

Muista nämä ominaisuudet ja voit helposti määrittää, minkä vaihtoehdon valita luettelosta.

Tasasuuntaajapiirit

Virtalähteiden virran tasasuuntaaminen on päätarkoitus, muun piirin komponenttien joukosta voit valita tasasuuntaajan jälkeen kytketyn tulosuodattimen - se on suunniteltu tasoittamaan aallot. Tarkastellaan tätä asiaa yksityiskohtaisemmin!

Ensinnäkin, on huomionarvoista, että diodisiltaa kutsutaan yksivaiheiseksi tasasuuntaajapiiriksi, jossa on 4 diodia tai kolmivaiheiseksi, mutta puhaltimet kutsuvat usein tasasuuntauspiiriä keskipisteellä.

Puoliaallon tasasuuntaajassa kaksi puoliaalloa saapuu kuormaan ja puoliaallon tasasuuntaajassa yksi.

Ymmärrämme terminologian sekaannusten välttämiseksi.

Alla näet yksivaiheisen kahden puoliaallon piirin, sen oikea nimi on “Gretz-piiri”, se on nimenomaan sen yleisimmin tarkoittama nimi “diodisilta”.

Larionovin piiri on kolmivaiheinen diodisilta, lähtösignaali on puoliaalto. Siinä olevat diodit kulkevat puoliaallot avautuen verkkojännite, ts. vuorotellen: ylemmän vaiheen A diodi ja alemman vaiheen B diodi, ylemmän vaiheen B ja alemman vaiheen C jne.

Täydellisyyden vuoksi on välttämätöntä kertoa muista vaihtojännitesuuntaajien järjestelmistä.

1 diodin puoliaallon tasasuuntaaja, joka on kytketty sarjaan kuorman kanssa. Sitä käytetään liitäntälaitteiden virtalähteissä, pienitehoisissa pienoisvirtalähteissä sekä laitteissa, jotka eivät vaadi aaltoilutekijää. Vain yksi puoliaalto saapuu kuormaan.

Puoliaalto keskipisteellä - tätä kutsutaan virheellisesti kahden diodin siltaksi. Tässä vain yksi diodi johtaa kutakin puoliaaltoa. Sen etuna on suurempi hyötysuhde kuin Gretz-piirissä, koska pienempi määrä puolijohdeportteja. Sen käyttöä monimutkaistaa kuitenkin se, että tarvitset muuntajan, jolla on keskipisteen hanat, mikä näkyy piirikaaviossa. Sitä ei voida käyttää 220 V: n verkkojännitteen oikaisemiseen.

Tasasuuntaaja Schottky-kokoonpanoista. Sitä käytetään virtalähteiden kytkemiseen, koska Schottky-diodeilla on vähemmän käänteinen palautumisaika, pieni estokapasitanssi (nopeampi siirtyminen avoimesta tilaan) ja pieni lähtöjännitteen pudotus (vähemmän häviöitä). Schottky löytyy useimmiten kokoonpanoista, joissa on yhteinen anodi tai katodi, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

Siksi siltapiirin kokoamiseksi tarvitaan useita kokoonpanoja. Alla on esimerkki 3 Schottky-kokoonpanosta, joissa on yhteinen katodi.

4 kokoonpanoa, joilla on yhteinen katodi. Se eroaa edellisestä siinä, että kestää enemmän virtaa samoilla komponenteilla, koska siinä olevat Schottky-johdot on kytketty rinnakkain.

Kahdesta Schottky-kokoonpanosta yksi yhteisellä anodilla ja toinen yhteisellä katodilla. Opi mikä on anodi ja katodiVoit erillisessä artikkelissamme.

Kuinka juottaa ja kytkeä

Piirin opiskelu ja tunteminen ei ole vaikeaa, päävaikeudet ilmenevät, kun aloittelija päättää juottaa diodesillan omin käsin. Jotta tasasuuntaaja neljästä Neuvostoliiton tyyppisestä cd202-kopiosta, käytä alla olevaa kuvaa.

Jos haluat koota diodisillan nykyaikaisista erillisdiodeista, kuten pienitehoisesta 1n4007 (ja muista - ne kaikki näyttävät samanlaisilta ja eroavat vain koosta), katso huolellisesti seuraavaa kuvaa.

Mutta jos et koota sitä yksittäisistä osista, mutta käytät valmissiltaa, katso alla kuinka kytkeä se oikein piiriin.

Aloittelijoille on myös mielenkiintoista katsoa video siitä, kuinka tehdä yksinkertainen 12 V: n virtalähde:

Soveltamisala ja tarkoitus

Useimmiten diodisiltoja käytetään virtalähteissä. Muuntajan teholähteissä ne on kytketty muuntajan toisiokäämiin

Pulssiteholähteissä - 220 V verkon tuloon. Tällöin elektroninen ohjauspiiri ja UPS-virtapiiri saa virran tasasuunniteltua ja tasoitettua (ei aina) verkkojännitettä (saavuttaa noin 300-310 volttia).

Kytkentävirtalähteen sekundaarikäämin liittimissä korkeataajuinen vaihtojännite. Asenna se suorittamalla kaksois Schottky-diodien kokoonpanot. Tässä suhteessa käytetään usein keskipisteen oikaisujärjestelmää.

Henkilöautoissa ja moottoripyörissä käytetään kolmivaiheisia diodesiltoja, jotka on koottu Larionov-järjestelmän mukaisesti kolmella lisäventtiilillä, koska kolmivaiheista generaattoria käytetään koneen sisäiseen verkkoon. Generaattorin silta on tehty ympyrän sektorin muodossa ja asennettu sen takaosaan.

 

Poikkeuksena ovat jotkut nykyaikaiset Toyota-autot ja muut merkit. He käyttävät 6-vaihegeneraattoria 12 venttiilin 12-pulssisen oikaisupiirin toteuttamiseen. Tämä on tarpeen aaltoilun vähentämiseksi ja lähtövirran lisäämiseksi.

Varmennusmenetelmät

Diodesillan testaamiseksi sopii parhaiten yleismittari dioditestaustilassa.

Tätä varten on soitettava tulo ja sitten oikosulku (diodisilta on juotettava).

Ilman juottamista suoraan levylle, voit mitata jännitteen pudotuksen diodiliitosten yli. Tätä varten sinun on määritettävä sillan pinout, yleensä se on merkitty suoraan koteloon, jota tarkastelimme yllä.

Yleismittarin näytöllä eteenpäin suuntautuvassa numerossa numerot tulisi näyttää 500–800 mV: n rajoissa ja taaksepäin, yli 1500: n ja äärettömyyteen (riippuu kulloisestakin komponentista ja mittauslaitteesta). Sama voidaan tehdä ohmmeter-tilassa, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

Tätä prosessia kuvataan tarkemmin artikkelissa “kuinka tarkistaa diodisilta”, Jossa testimenetelmän lisäksi puhuttiin toimintahäiriön merkkejä. Katso myös video kuinka testataan autogeneraattorin yksivaiheinen tasasuuntaaja ja diodisilta:

Siellä lopetamme yksityiskohtaisen selityksen. Toivomme, että nyt on käynyt sinulle selväksi, miksi diodisiltaa tarvitaan ja mitä se tekee sähköpiirissä. Jos sinulla on kysyttävää, kysy niitä artikkelin alla olevissa kommenteissa!

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Radiokomponenttien juottaminen levyistä
• Kuinka käyttää yleismittaria - ohjeet nukkeille
• Kuinka alentaa jännitettä