Ce este un pod cu diode - o explicație simplă
Definiție
Podul cu diode este o soluție de circuit concepută pentru rectificarea curentului alternativ. Un alt nume este redresor cu jumătate de undă. Este construit din diode redresoare cu semiconductor sau varietatea lor - diode Schottky.
Circuitul punte presupune prezența mai multor (pentru un circuit monofazat - patru) diode semiconductoare la care este conectată sarcina.
Poate consta din elemente discrete lipite pe tablă, dar în secolul 21, diode conectate mai des într-o carcasă separată. În exterior, se pare că orice altă componentă electronică - picioarele pentru conectarea la piesele plăcii de circuite imprimate sunt îndepărtate de la o anumită dimensiune.
De remarcat este faptul că mai multe valve combinate într-o singură carcasă, care nu sunt conectate în conformitate cu un circuit de punte, sunt numite ansambluri de diode.
În funcție de sfera de aplicare și diagrama de conectare, punțile de diode sunt:
- fază singulară;
- trei faze.
Desemnarea pe diagrama poate fi realizată în două versiuni, care să folosească UGO în desen depinde de dacă puntea este asamblată din elemente separate sau dacă se folosește cea finită.
Principiul de funcționare
Să înțelegem cum funcționează podul cu diode. Pentru început, diodele trec curentul într-o direcție. Rectificarea tensiunii alternante are loc datorită conductivității unilaterale a diodelor. Datorită conexiunii corecte a acestora, jumătatea negativă a tensiunii alternative intră în sarcină sub forma unei pozitive. În cuvinte simple - învârte jumătatea undei negative.
Pentru simplitate și claritate, considerăm funcționarea sa ca un exemplu de redresor monofazic cu două jumătăți de undă.
Principiul de funcționare a circuitului se bazează pe faptul că diodele conduc curentul într-o direcție și constă în următoarele:
- Un semnal sinusoidal alternativ este alimentat la intrarea podului diodei, de exemplu 220V dintr-o rețea electrică casnică (în diagrama de cablare, intrarea podului diodei este indicată ca AC sau ~).
- Fiecare jumătate de undă a tensiunii sinusoidale (figura de mai jos) este trecută printr-o pereche de valve situate în diagonală pe circuit.
Semi-unda pozitivă este trecută prin diodele VD1, VD3, iar cea negativă - VD2 și VD4. Semnalul de la intrarea și ieșirea circuitului pe care îl vedeți mai jos.
Acest semnal se numește - tensiune de ondulare rectificată. Pentru a-l netezi, se adaugă în circuit un filtru cu un condensator.
Principalele caracteristici
Luați în considerare principalele caracteristici ale diodelor cu semiconductor. Literele latine indică desemnarea lor în documentația tehnică în limba engleză (așa-numita fișă tehnică):
- Vrpm - tensiunea de vârf sau maximă inversă. Când această tensiune este depășită, joncțiunea pn este distrusă ireversibil.
- Vr (rms) - tensiunea medie inversă. Normal pentru muncă, la fel ca Uarr în caracteristicile componentelor interne.
- euo - curent mediu rectificat, la fel ca și mineetc în casnic.
- euFSM - curent de vârf rectificat.
- Vfm - căderea de tensiune a polarizării înainte (în stare de conducere deschisă) este de obicei de 0,6-0,7 V și mai mult cu modele cu curent înalt.
La repararea echipamentelor electronice și a surselor de alimentare sau la proiectarea acestora, începătorii se întreabă: cum să aleagă podul diodei?
În acest caz, cei mai importanți parametri pentru dvs. vor fi tensiunea inversă și curentul. De exemplu, pentru a selecta o punte de diodă pentru 220V, trebuie să vă uitați la modele cu o tensiune nominală mai mare de 400V și curentul dorit, de exemplu KBPC106 (sau 108, 110). Caracteristicile sale tehnice:
- curent maxim rectificat - 3A;
- maxim de curent (pe termen scurt) - 50A;
- tensiune inversă - 600V (800V, 1000V pentru KBPC108, respectiv 110).
Amintiți-vă de aceste caracteristici și puteți determina cu ușurință ce opțiune să alegeți din catalog.
Circuite redresoare
Rectificarea curentului în sursele de alimentare este principalul scop, printre celelalte componente ale circuitului, puteți selecta filtrul de intrare, care este conectat după redresor - este proiectat pentru a netezi ondulările. Să analizăm mai detaliat această problemă!
În primul rând, este demn de remarcat faptul că o punte de diodă este numită circuit redresor monofazat de 4 diode sau trifazat de 6. Dar fanii apelează adesea circuitul redresor cu un punct de mijloc.
Într-un redresor cu jumătate de undă, două jumătăți de undă ajung la sarcină, iar într-un redresor cu jumătate de undă, unul.
Pentru a evita confuzia, să înțelegem terminologia.
Mai jos vedeți un circuit monofazat cu două jumătăți de undă, numele său corect este „circuitul Gretz”, este exact cel mai adesea implicit de numele „pod de diodă”.
Circuitul lui Larionov este o punte de diodă trifazată, semnalul de ieșire este în jumătate de undă. Diodele din ea trec cu jumătate de val, deschizându-se mai departe tensiunea de linie, adică alternativ: o diodă faza superioară A și o diodă faza B inferioară, faza B superioară și faza inferioară C etc.
Pentru o exhaustivitate, este necesar să se vorbească despre alte scheme ale redresoarelor de tensiune.
Un redresor cu jumătate de undă de 1 diodă conectat în serie cu sarcina. Se utilizează la surse de alimentare cu balast, surse de putere miniatură de putere redusă, precum și la dispozitivele care nu fac obiectul ondulării. Doar o jumătate de undă ajunge la sarcină.
Jumătate de val cu un punct de mijloc - aceasta este ceea ce este numit greșit un pod din 2 diode. Aici, o singură diodă conduce fiecare jumătate de undă. Avantajul său este o eficiență mai mare decât circuitul Gretz, datorită numărului mai mic de porți semiconductoare. Cu toate acestea, utilizarea sa este complicată de faptul că aveți nevoie de un transformator cu un robinet din punctul central, care este reflectat în diagrama circuitului. Nu poate fi utilizat pentru a rectifica tensiunea de alimentare de 220V.
Rectificator din ansamblurile Schottky. Se folosește la alimentarea cu energie de comutare, deoarece diodele Schottky au un timp de recuperare mai mic, o capacitate mică de barieră (trecerea mai rapidă de la stat deschis la închis) și o scădere mică a tensiunii înainte (mai puține pierderi). Schottky se găsește cel mai adesea în ansambluri cu un anod sau un catod comun, așa cum se arată în figura de mai jos.
Prin urmare, pentru a asambla circuitul podului, vor fi necesare mai multe ansambluri. Mai jos este un exemplu de 3 ansambluri Schottky cu un catod comun.
Din 4 ansambluri cu un catod comun. Acesta diferă de cel precedent prin faptul că poate rezista mai mult curent, cu aceleași componente, deoarece firele Schottky din el sunt conectate în paralel.
Dintre cele 2 ansambluri Schottky, unul cu un anod comun și unul cu un catod comun. Invata despre ce este anodul și catodulPuteți găsi în articolul nostru separat.
Cum să se lipească și să se conecteze
Nu este dificil să studiezi și să cunoști circuitele, principalele dificultăți apar atunci când un începător decide să lipsească un pod cu diode cu propriile sale mâini. Pentru a lipi un redresor din 4 exemplare sovietice de tipul cd202, utilizați ilustrația de mai jos.
Pentru a asambla o punte de diode din diode discrete moderne, cum ar fi 1n4007 cu putere redusă (și altele - toate arată similar și diferă doar ca dimensiune), priviți cu atenție următoarea ilustrație.
Dar dacă nu o asamblați din piese individuale, ci utilizați un pod gata pregătit, vedeți mai jos cum îl conectați corect la circuit.
De asemenea, va fi interesant pentru începători să vizioneze un videoclip despre cum se face o simplă alimentare de 12V:
Domeniul de aplicare și scopul
Cel mai adesea, podurile cu diode sunt utilizate la sursele de alimentare. La sursele de alimentare ale transformatorului, acestea sunt conectate la înfășurarea secundară a transformatorului
La alimentarea cu impuls - la intrarea unei rețele de 220V. În acest caz, circuitul electronic de control și circuitul de alimentare UPS este alimentat de o tensiune de rețea redusă și netezită (nu întotdeauna) (atinge aproximativ 300-310 Volți).
La bornele înfășurării secundare a alimentării de comutare, tensiune alternativă de înaltă frecvență. Pentru a-l îndrepta, instalați ansambluri de diode Schottky duale. În această privință, se folosește adesea o schemă de rectificare a punctului mediu.
În mașini și motociclete, se folosesc punți diode trifazate, asamblate conform schemei Larionov cu trei supape suplimentare, deoarece un generator trifazat este utilizat pentru a alimenta rețeaua de bord. Podul din generator este realizat sub forma unui sector al cercului și este instalat pe spate.
O excepție sunt unele mașini Toyota moderne și alte mărci, care folosesc un generator cu 6 faze pentru a implementa un circuit de rectificare cu 12 impulsuri cu 12 valve. Acest lucru este necesar pentru a reduce ondularea și pentru a crește curentul de ieșire.
Metode de verificare
Pentru a testa o punte de diode, cel mai potrivit este un multimetru în modul de testare a diodei.
Pentru a face acest lucru, trebuie să sunați la intrare, apoi la ieșirea pentru un scurtcircuit (puntea diodei trebuie să fie lipită).
Fără lipire direct pe placă, puteți măsura căderea de tensiune pe joncțiunile diodei. Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați identificarea podului, de obicei este indicată direct pe carcasă, pe care am considerat-o mai sus.
Pe ecranul multimetrului, în polarizarea înainte, numerele trebuie să fie afișate în intervalul 500-800 mV, iar pe invers, peste 1500 și până la infinit (depinde de componenta specifică și dispozitivul de măsurare). La fel se poate face și în modul Ohmmeter, așa cum se arată în figura de mai jos.
Acest proces este descris mai detaliat în articolul „cum să verificați podul diodei”, Unde, pe lângă metodologia de testare, am vorbit despre semnele unei defecțiuni. Vedeți și videoclipul cu privire la modul de testare a unui redresor monofazat și a unei punte de diodă a unui generator de mașini:
Acolo încheiem explicația noastră detaliată. Sperăm că acum v-a devenit clar de ce este nevoie de o punte de diodă și ce face într-un circuit electric. Dacă aveți întrebări, întrebați-le în comentariile de sub articol!
Materiale conexe:
Se încarcă...
