Kas ir diodes tilts - vienkāršs skaidrojums
Definīcija
Diodes tilts ir shēmas risinājums, kas paredzēts maiņstrāvas izlīdzināšanai. Vēl viens nosaukums ir pusviļņu taisngriezis. Tas ir veidots no pusvadītāju taisngriežu diodēm vai to dažādības - Schottky diodēm.
Tilta shēma nozīmē vairāku (vienfāzes ķēdei - četru) pusvadītāju diožu klātbūtni, kurām ir pievienota slodze.
Tas var sastāvēt no diskrētiem elementiem, kas ir pielodēti uz tāfeles, bet 21. gadsimtā biežāk savienotās diodes bija atsevišķā korpusā. Ārēji tas izskatās kā jebkurš cits elektroniskais komponents - no noteikta lieluma korpusa tiek noņemtas kājas savienojumam ar iespiedshēmas plates sliedēm.
Ir vērts atzīmēt, ka vairāki vārsti, kas apvienoti vienā korpusā, kas nav savienoti saskaņā ar tilta ķēdi, tiek saukti par diožu mezgliem.
Atkarībā no darbības jomas un savienojuma shēmas diožu tilti ir:
- vienfāze;
- trīsfāžu.
Apzīmējumu diagrammā var veikt divās versijās, kuru no tām izmantot UGO zīmējumā, atkarīgs no tā, vai tilts ir salikts no atsevišķiem elementiem vai tiek izmantots gatavais.
Darbības princips
Let's saprast, kā darbojas diode tilts. Sākumā diodes iziet strāvu vienā virzienā. Maiņstrāvas izlīdzināšana notiek diožu vienpusējās vadītspējas dēļ. Sakarā ar to pareizu savienojumu, mainīgā sprieguma negatīvais pusviļnis nonāk slodzē pozitīva formā. Vienkāršiem vārdiem sakot - tas pārvelk negatīvo pusviļņu.
Vienkāršības un skaidrības labad mēs uzskatām tā darbību par vienfāzes divu pusviļņu taisngrieža piemēru.
Ķēdes darbības princips ir balstīts uz faktu, ka diodes vada strāvu vienā virzienā, un to veido:
- Maināms sinusoidāls signāls tiek padots uz diodes tilta ieeju, piemēram, 220 V no sadzīves barošanas avota (elektroinstalācijas shēmā diodes tilta ieeja ir norādīta kā maiņstrāva vai ~).
- Katru no sinusoidālā sprieguma pusviļņiem (attēls zemāk) izlaiž caur vārstu pāri, kas atrodas diagonāli uz ķēdes.
Pozitīvais pusvilnis tiek izvadīts caur diodēm VD1, VD3, bet negatīvais - VD2 un VD4. Signāls pie ķēdes ieejas un izejas, ko redzat zemāk.
Šo signālu sauc par rektificētu pulsācijas spriegumu. Lai to izlīdzinātu, ķēdē tiek pievienots filtrs ar kondensatoru.
Galvenās īpašības
Apsveriet pusvadītāju diožu galvenās īpašības. Latīņu burti norāda to apzīmējumu angļu valodas tehniskajā dokumentācijā (tā sauktajā datu lapā):
- Vapgriezieni minūtē - maksimālais vai maksimālais reversais spriegums. Pārsniedzot šo spriegumu, pn krustojums tiek neatgriezeniski iznīcināts.
- Vr (rms) - vidējais reversais spriegums. Parasts darbam, tāds pats kā Uarr sadzīves komponentu raksturlielumos.
- Eso - vidējā taisnstūra strāva, tāda pati kā esutt iekšzemē.
- Esfsm - rektificētās strāvas maksimums.
- Vfm - sprieguma kritums virzienā uz priekšu (atvērtā vadošā stāvoklī) parasti ir 0,6–0,7 V, un lielākas strāvas modeļiem.
Remontējot elektroniskās iekārtas un barošanas blokus vai projektējot tos, iesācēji jautā: kā izvēlēties diodes tiltu?
Šajā gadījumā vissvarīgākie parametri jums būs apgrieztais spriegums un strāva. Piemēram, lai izvēlētos diožu tiltu 220 V, jums jāaplūko modeļi, kuru nominālais spriegums ir lielāks par 400 V un vēlamā strāva, piemēram, KBPC106 (vai 108, 110). Tās tehniskie parametri:
- maksimālā taisngrieztā strāva - 3A;
- maksimālā strāva (īstermiņa) - 50A;
- reversais spriegums - 600 V (attiecīgi 800 V, 1000 V KBPC108 un 110).
Atcerieties šīs īpašības, un jūs varat viegli noteikt, kuru iespēju izvēlēties no kataloga.
Taisngrieža shēmas
Strāvas izlīdzināšana barošanas avotos ir galvenais mērķis, starp citiem ķēdes komponentiem varat izvēlēties ieejas filtru, kas ir savienots pēc taisngrieža - tas ir paredzēts, lai vienmērīgu pulsāciju. Izpētīsim šo jautājumu sīkāk!
Pirmkārt, ir vērts atzīmēt, ka diodes tiltu sauc par vienfāzes taisngrieža ķēdi, kurā ir 4 diodes, vai trīsfāžu - 6. Bet ventilatori bieži sauc taisngrieža ķēdi ar viduspunktu.
Pusviļņu taisngriežā slodzē nonāk divi pusviļņi, bet pusviļņu taisngriežā - viens.
Lai izvairītos no neskaidrībām, sapratīsim terminoloģiju.
Zemāk redzat vienfāzes divu pusviļņu ķēdi, tās pareizais nosaukums ir “Gretz ķēde”, tieši to visbiežāk norāda nosaukums “diodes tilts”.
Larionova shēma ir trīsfāžu diožu tilts, izejas signāls ir pusviļņu. Tajā esošās diodes iziet pusviļņos, atveroties līnijas spriegums, t.i. pārmaiņus: augšējās A fāzes diode un apakšējās B fāzes diode, augšējā fāze B un apakšējā fāze C utt.
Pilnībai ir nepieciešams pastāstīt par citām maiņstrāvas sprieguma taisngriežu shēmām.
Pusviļņu taisngriezis ar 1 diodi, savienots virknē ar slodzi. To izmanto balasta barošanas avotos, mazjaudas miniatūrās barošanas avotos, kā arī ierīcēs, kurām nav nepieciešams virpošanas koeficients. Pie kravas ierodas tikai viens pusviļnis.
Pusviļņu ar viduspunktu - tas ir kļūdaini dēvēts par 2 diožu tiltu. Šeit katru pusviļņu vada tikai viena diode. Tā priekšrocība ir lielāka efektivitāte nekā Gretz ķēdē mazāka pusvadītāju vārtu skaita dēļ. Tomēr tā izmantošanu sarežģī fakts, ka jums ir nepieciešams transformators ar krānu no viduspunkta, kas ir atspoguļots ķēdes shēmā. To nevar izmantot, lai koriģētu tīkla spriegumu 220V.
Taisngriezis no Schottky mezgliem. To izmanto barošanas avotu pārslēgšanā, jo Šotka diodēm ir mazāks reversās atjaunošanās laiks, maza barjeras kapacitāte (ātrāka pāreja no atvērtā uz slēgtu stāvokli) un neliels priekšējā sprieguma kritums (mazāki zaudējumi). Schottky visbiežāk atrodams mezglos ar kopēju anodu vai katodu, kā parādīts attēlā zemāk.
Tāpēc, lai saliktu tilta shēmu, būs nepieciešami vairāki mezgli. Zemāk ir 3 Schottky mezglu ar parasto katodu piemērs.
No 4 blokiem ar kopēju katodu. Tas atšķiras no iepriekšējā ar to, ka tas var izturēt lielāku strāvu, ar vieniem un tiem pašiem komponentiem, jo tajā esošie Schottky vadi ir savienoti paralēli.
No 2 Šotkas komplektiem viens ar kopēju anodu un otrs ar kopēju katodu. Mācies par kas ir anoda un katodaJūs varat mūsu atsevišķā rakstā.
Kā lodēt un savienot
Nav grūti izpētīt un zināt ķēdes, galvenās grūtības rodas, ja iesācējs nolemj ar savām rokām lodēt diodes tiltu. Lai lodētu taisngriezi no cd202 tipa 4 padomju eksemplāriem, izmantojiet zemāk redzamo attēlu.
Lai saliktu diožu tiltu no modernām diskrētām diodēm, piemēram, mazjaudas 1n4007 (un citām - tās visas izskatās līdzīgas un atšķiras tikai pēc lieluma), uzmanīgi aplūkojiet šo attēlu.
Bet, ja jūs to nemontējat no atsevišķām detaļām, bet izmantojat gatavu tiltu, tad zemāk skatiet, kā to pareizi savienot ar ķēdi.
Iesācējiem būs arī interesanti noskatīties video, kā padarīt vienkāršu 12 V barošanas avotu:
Darbības joma un mērķis
Visbiežāk diožu tilti tiek izmantoti barošanas avotos. Transformatora barošanas avotos tie ir savienoti ar transformatora sekundāro tinumu
Impulsa barošanas avotos - 220 V tīkla ieejai. Šajā gadījumā elektronisko vadības ķēdi un UPS strāvas ķēdi baro ar rektificētu un izlīdzinātu (ne vienmēr) tīkla spriegumu (sasniedz aptuveni 300-310 voltus).
Komutācijas barošanas avota sekundārā tinuma spailēs ir augstfrekvences maiņstrāva. Lai to iztaisnotu, uzstādiet divkāršo Šotkas diožu mezglus. Šajā sakarā bieži tiek izmantota vidēja punkta korekcijas shēma.
Automašīnās un motociklos tiek izmantoti trīsfāžu diožu tilti, kas samontēti pēc Larionova shēmas ar trim papildu vārstiem, jo borta tīkla barošanai tiek izmantots trīsfāzu ģenerators. Tilts ģeneratorā ir izgatavots apļa sektora formā un ir uzstādīts tā aizmugurē.
Izņēmums ir dažas mūsdienu Toyota automašīnas un citas markas, tās izmanto 6 fāžu ģeneratoru, lai ieviestu 12 vārstu divpadsmit impulsu taisngriešanas ķēdi. Tas ir nepieciešams, lai samazinātu pulsāciju un palielinātu izejas strāvu.
Pārbaudes metodes
Lai pārbaudītu diožu tiltu, vispiemērotākais ir multimetrs diodes testa režīmā.
Lai to izdarītu, jums jāzvana ieeja, pēc tam izeja īssavienojumam (diodes tiltam jābūt pielodētam).
Bez lodēšanas tieši uz tāfeles, jūs varat izmērīt sprieguma kritumu pāri diožu krustojumiem. Lai to izdarītu, jums jānosaka tilta pinouts, parasti tas tiek norādīts tieši uz lietu, kuru mēs uzskatījām iepriekš.
Multimetra ekrānā uz priekšu nobīdes skaitļi jāparāda diapazonā no 500 līdz 800 mV, un pretēji - virs 1500 un līdz bezgalībai (atkarīgs no konkrētā komponenta un mērīšanas ierīces). To pašu var izdarīt Ohmmeter režīmā, kā parādīts attēlā zemāk.
Šis process ir sīkāk aprakstīts rakstā “kā pārbaudīt diodes tiltu”, Kur papildus testa metodikai mēs runājām arī par darbības traucējumu pazīmēm. Noskatieties arī videoklipu par to, kā pārbaudīt automašīnas ģeneratora vienfāzes taisngriezi un diožu tiltu:
Ar to mēs beidzam mūsu detalizēto skaidrojumu. Mēs ceram, ka tagad jums ir kļuvis skaidrs, kāpēc ir nepieciešams diožu tilts un ko tas dara elektriskajā ķēdē. Ja jums ir jautājumi, uzdodiet tos komentāros zem raksta!
Saistītie materiāli:
Notiek ielāde ...
