Hva er en diodebro - en enkel forklaring

definisjon

Diodebroen er en kretsløsning designet for utbedring av vekselstrøm. Et annet navn er en halvbølget likeretter. Den er laget av halvleder likeretterdioder eller deres variasjon - Schottky dioder.

Brokretsen innebærer tilstedeværelse av flere (for en enfaset krets - fire) halvlederdioder som lasten er koblet til.

Det kan bestå av diskrete elementer loddet på tavlen, men i det 21. århundre koblet oftere dioder i et eget hus. Utad ser det ut som enhver annen elektronisk komponent - ben for tilkobling til sporene på kretskortet blir fjernet fra saken med en viss størrelse.

Det er verdt å merke seg at flere ventiler kombinert i ett hus, som ikke er koblet i henhold til en brokrets, kalles diodesammenstillinger.

Avhengig av omfang og tilkoblingsskjema, er diode broer:

• enfase;
• tre-fase.

Betegnelsen på diagrammet kan utføres i to versjoner, hvilken en å bruke UGO på tegningen avhenger av om broen er satt sammen fra separate elementer eller den ferdige blir brukt.

Prinsipp for drift

La oss forstå hvordan diodebroen fungerer. Til å begynne med passerer dioder strøm i en retning. Utbedringen av vekselspenningen skjer på grunn av ensidig konduktivitet til diodenes. På grunn av deres korrekte forbindelse, kommer den negative halvbølgen av vekselspenningen inn i belastningen i form av en positiv. Med enkle ord - den vipper den negative halvbølgen.

For enkelhets skyld og klarhet, anser vi driften som et eksempel på en enfaset to-halvbølgelrigetter.

Prinsippet for drift av kretsen er basert på det faktum at dioder leder strøm i en retning og består i følgende:

• Et vekslende sinusformet signal føres til inngangen til diodebroen, for eksempel 220V fra en husholdningsstrømforsyning (i koblingsskjemaet er diodebroinngangen indikert som AC eller ~).
• Hver av bølgene i sinusformet spenning (figur nedenfor) føres gjennom et par ventiler som er plassert diagonalt på kretsen.

Den positive halvbølgen føres gjennom diodene VD1, VD3, og den negative - VD2 og VD4. Signalet ved inngangen og utgangen på kretsen du ser nedenfor.

Dette signalet kalles - utbedret rippelspenning. For å jevne det legges et filter med en kondensator til kretsen.

Viktige funksjoner

Tenk på hovedegenskapene til halvlederdioder. Latinske bokstaver angir betegnelsen i den engelskspråklige tekniske dokumentasjonen (det såkalte databladet):

• V_rpm - topp eller maksimal revers spenning. Når denne spenningen overskrides, ødelegges pn-krysset irreversibelt.
• V_{r (rms)} - gjennomsnittlig revers spenning. Normalt for arbeid, samme som U_arr i egenskapene til hjemlige komponenter.
• jeg_o - gjennomsnittlig utbedret strøm, det samme som jeg_etc. innenlands.
• jeg_FSM - topp utbedret strøm.
• V_fm - spenningsfall i forspenning (i åpen ledende tilstand) er vanligvis 0,6-0,7V, og mer med høystrømsmodeller.

Når du reparerer elektronisk utstyr og strømforsyninger eller designer dem, spør nybegynnere: hvordan velger du diode broen?

I dette tilfellet vil de viktigste parameterne for deg være revers spenning og strøm. For å velge en diodebro for 220V, må du for eksempel se på modeller med en nominell spenning på mer enn 400V og ønsket strøm, for eksempel KBPC106 (eller 108, 110). Dens tekniske egenskaper:

• maksimal utbedret strøm - 3A;
• topp strøm (kortsiktig) - 50A;
• revers spenning - 600V (henholdsvis 800V, 1000V for KBPC108 og 110).

Husk disse egenskapene, og du kan enkelt bestemme hvilket alternativ du vil velge fra katalogen.

Likretterkretser

Utbedring av strømmen i strømforsyningene er hovedformålet, blant de andre komponentene i kretsen kan du velge inngangsfilteret, som er tilkoblet etter likeretteren - det er designet for å jevne krusningen. La oss se nærmere på dette problemet!

Først av alt er det verdt å merke seg at en diodebro kalles en enfaset likeretterkrets på 4 dioder eller en trefase på 6. Men vifter kaller ofte likeretterkretsen med et midtpunkt.

I en halvbølgerliketteretter ankommer to halvbølger belastningen, og i en halvbølger likeretter, en.

La oss forstå terminologien for å unngå forvirring.

Nedenfor ser du en enfaset to-halvbølges krets, det riktige navnet er "Gretz-krets", det er nettopp det som ofte antydes av navnet "diode bridge".

Larionovs krets er en trefaset diodebro, utgangssignalet er halvbølget. Dioder i den passerer halvbølger og åpner seg ledningsspenning, dvs. vekselvis: en øvre fase A-diode og en nedre fase B-diode, en øvre fase B og en nedre fase C, etc.

For fullstendighet er det nødvendig å fortelle om andre ordninger med AC spennings likerettere.

En halvbølger likeretter på 1 diode koblet i serie med belastningen. Den brukes i forkoblingsforsyninger, lite strømforsyning i miniatyr, så vel som i enheter som ikke krever krusningsfaktoren. Bare en halvbølge ankommer belastningen.

Halvbølge med midtpunkt - det er feilaktig som kalles en bro på 2 dioder. Her leder bare en diode hver halvbølge. Fordelen er større effektivitet enn Gretz-kretsen, på grunn av det færre antall halvlederporter. Imidlertid kompliseres bruken av behovet for en transformator med et trykk fra midtpunktet, noe som gjenspeiles i kretsskjemaet. Den kan ikke brukes til å rette opp nettspenningen på 220V.

Likretter fra Schottky-samlinger. Den brukes til å bytte strømforsyninger, fordi Schottky-dioder har mindre reverseringstid, en liten barriere-kapasitans (raskere overgang fra åpen til lukket tilstand) og et lite forspenningsfall (mindre tap). Schottky er ofte funnet i forsamlinger med en vanlig anode eller katode, som vist på figuren nedenfor.

For å sette sammen brokretsen er det derfor behov for flere samlinger. Nedenfor er et eksempel på 3 Schottky-enheter med en felles katode.

Av 4 forsamlinger med en felles katode. Den skiller seg fra den forrige ved at den tåler mer strøm, med de samme komponentene, fordi Schottky-ledningene i den er koblet parallelt.

Av de 2 Schottky-enhetene, en med en felles anode og en med en felles katode. Lær om hva er anoden og katodenDu kan i vår egen artikkel.

Hvordan lodde og koble til

Det er ikke vanskelig å studere og kjenne til kretsløpene, de viktigste vanskene oppstår når en nybegynner bestemmer seg for å lodde en diodebro med egne hender. For å lodde en likeretter fra 4 sovjetiske kopier av typen cd202, bruk illustrasjonen nedenfor.

For å sette sammen en diodebro fra moderne diskrete dioder som laveffekt 1n4007 (og andre - de ser alle like ut og er bare forskjellige i størrelse), se nøye på følgende illustrasjon.

Men hvis du ikke monterer den fra enkeltdeler, men bruker en ferdig bro, kan du se nedenfor hvordan du kobler den ordentlig til kretsen.

Det vil også være interessant for nybegynnere å se en video om hvordan du lager en enkel 12V strømforsyning:

Omfang og formål

Oftest brukes diodebroer i strømforsyninger. I transformatorkraftforsyninger er de koblet til sekundærviklingen av transformatoren

I pulsstrømforsyninger - til inngangen til et 220V nettverk. I dette tilfellet blir den elektroniske kontrollkretsen og UPS-strømkretsen drevet av en utbedret og jevn (ikke alltid) nettspenning (når omtrent 300-310 volt).

Ved terminalene til sekundærviklingen av svitsjestrømforsyningen, høyfrekvent vekslende spenning. For å rette den, installerer du enheter av doble Schottky-dioder. I denne forbindelse blir det ofte brukt en midtpunktsretting.

I biler og motorsykler brukes trefasede diodebroer, satt sammen i henhold til Larionov-ordningen med tre tilleggsventiler, fordi en trefasegenerator brukes til å drive nettverket ombord. Broen i generatoren er laget i form av en sektor av sirkelen og er installert på baksiden.

 

Et unntak er noen moderne Toyota-biler og andre merker, de bruker en 6-fase generator for å implementere en tolv-puls utbedringskrets på 12 ventiler. Dette er nødvendig for å redusere krusningen og øke utgangsstrømmen.

Verifiseringsmetoder

For å teste en diodebro er en multimeter i diodetestmodus best egnet.

For å gjøre dette, må du ringe til inngangen, deretter utgangen for en kortslutning (diodebroen må loddes).

Uten å lodde direkte på brettet, kan du måle spenningsfallet over diodekryssene. For å gjøre dette, må du bestemme broens pinout, vanligvis er det angitt direkte på saken, som vi vurderte ovenfor.

På skjermen til multimeteret, i forspenningen fremover, skal tallene vises i området 500-800 mV, og i motsatt retning, over 1500 og til uendelig (avhenger av den spesifikke komponenten og måleenheten). Det samme kan gjøres i Ohmmeter-modus, som vist på figuren nedenfor.

Denne prosessen er beskrevet mer detaljert i artikkelen "hvordan du kan sjekke diodebroen”, Der vi i tillegg til testmetodikken snakket om tegn på en funksjonsfeil. Sjekk også ut videoen om hvordan du tester en enfaset likeretter og en diodebro på en bilgenerator:

Det er her vi avslutter vår detaljerte forklaring. Vi håper at nå har det blitt klart for deg hvorfor det er behov for en diodebro og hva den gjør i en elektrisk krets. Hvis du har spørsmål, kan du stille dem i kommentarene under artikkelen!

Relaterte materialer:

• Hvordan lodde radiokomponenter fra brett
• Hvordan bruke et multimeter - instruksjoner for dummies
• Slik senker du spenningen