Ποικιλία διοδικών γεφυρών και η σύνδεσή τους. κύκλωμα γέφυρας διόδου
Διαβάστε επίσης
Οι περισσότεροι ηλεκτροπαραγωγικοί σταθμοί παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτό οφείλεται στα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά των γεννητριών. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι τα ηλιακά πάνελ, από τα οποία αφαιρείται το συνεχές ρεύμα.
Γενικά, η επιλογή μεταξύ συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος όσον αφορά την παραγωγή, τη μεταφορά και την κατανάλωση είναι ένας αγώνας αντιφάσεων.
Είναι πιο βολικό και πιο εύκολο να παράγει (παράγεται σε εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής) εναλλασσόμενο ρεύμα.
Είναι οικονομικά συμφέρουσα η μεταφορά συνεχούς ρεύματος. Η αλλαγή των μισών κύκλων της εναλλασσόμενης τάσης οδηγεί σε απώλειες.
Από την άποψη του μετασχηματισμού (μείωση της τιμής της τάσης), είναι πιο βολικό να εργάζεστε με εναλλασσόμενο ρεύμα. Η αρχή λειτουργίας των μετασχηματιστών βασίζεται σε παλμική ή εναλλασσόμενη τάση.
Οι περισσότεροι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας (μιλάμε για συσκευές) λειτουργούν με συνεχές ρεύμα. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα δεν μπορούν να λειτουργήσουν με εναλλασσόμενη τάση.
Ως αποτέλεσμα, έχουμε την παρακάτω εικόνα:
Η πρίζα λαμβάνει εναλλασσόμενο ρεύμα 220 volt. Και όλες οι οικιακές ηλεκτρικές συσκευές (με εξαίρεση αυτές που περιέχουν ισχυρούς ηλεκτρικούς κινητήρες και θερμαντικά στοιχεία) τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα.
Ο περισσότερος οικιακός εξοπλισμός έχει τροφοδοτικά μέσα. Μετά τη μείωση (μετατροπή) της τιμής της τάσης, είναι απαραίτητο να μετατραπεί το ρεύμα από AC σε DC. Η βάση ενός τέτοιου κυκλώματος είναι μια γέφυρα διόδου.
Σε τι χρησιμεύει η γέφυρα διόδου;
Με βάση τον ορισμό, ένα εναλλασσόμενο ρεύμα με συγκεκριμένη συχνότητα (σε οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο 50 Hz) αλλάζει κατεύθυνση, με σταθερή τιμή.
Σπουδαίος! Δεδομένου ότι γνωρίζουμε ότι απαιτείται πολική τάση για την τροφοδοσία των περισσότερων ηλεκτρικών κυκλωμάτων, στα τροφοδοτικά των συσκευών, το εναλλασσόμενο ρεύμα αντικαθίσταται από συνεχές ρεύμα.
Αυτό συμβαίνει σε δύο ή τρία στάδια:
Με τη βοήθεια ενός συγκροτήματος διόδου, το εναλλασσόμενο ρεύμα μετατρέπεται σε παλμικό. Αυτό είναι ήδη ένα ευθυγραμμισμένο γράφημα, ωστόσο, για την κανονική λειτουργία του κυκλώματος, αυτή η ποιότητα τροφοδοσίας δεν αρκεί.
Για την εξομάλυνση των κυματισμών, τοποθετείται ένα φίλτρο μετά τη γέφυρα. Στην απλούστερη περίπτωση, αυτός είναι ένας συνηθισμένος πολικός πυκνωτής. Εάν είναι απαραίτητο, αυξήστε την ποιότητα - προστίθεται ένα γκάζι.
Μετά τη μετατροπή και την εξομάλυνση, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί μια σταθερή τιμή της τάσης λειτουργίας.
Για αυτό, στο τρίτο στάδιο, εγκαθίστανται σταθεροποιητές τάσης.
Και όμως, το πρώτο στοιχείο οποιουδήποτε τροφοδοτικού είναι μια γέφυρα διόδου.
Μπορεί να κατασκευαστεί τόσο από ξεχωριστά μέρη όσο και σε μονοφωνική θήκη.
Η πρώτη επιλογή καταλαμβάνει πολύ χώρο και είναι πιο δύσκολη στην εγκατάσταση.
Υπάρχουν επίσης πλεονεκτήματα:
ένας τέτοιος σχεδιασμός είναι φθηνός, πιο εύκολος στη διάγνωση και σε περίπτωση αποτυχίας ενός στοιχείου, αλλάζει μόνο αυτό.
Ο δεύτερος σχεδιασμός είναι συμπαγής, τα σφάλματα στην εγκατάσταση αποκλείονται. Ωστόσο, το κόστος είναι κάπως υψηλότερο από αυτό των μεμονωμένων διόδων και είναι αδύνατο να επισκευαστεί ένα στοιχείο, πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη τη μονάδα.
Η αρχή λειτουργίας της γέφυρας διόδου
Θυμηθείτε τα χαρακτηριστικά και τον σκοπό της διόδου. Εάν δεν μπείτε σε τεχνικές λεπτομέρειες - περνά ένα ηλεκτρικό ρεύμα προς μία κατεύθυνση και κλείνει τη διαδρομή του προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Αυτή η ιδιότητα είναι ήδη αρκετή για τη συναρμολόγηση του απλούστερου ανορθωτή σε μία μόνο δίοδο.
Το στοιχείο απλώς περιλαμβάνεται στο κύκλωμα σε σειρά και κάθε δεύτερος παλμός ρεύματος που πηγαίνει προς την αντίθετη κατεύθυνση διακόπτεται.
Αυτή η μέθοδος ονομάζεται μισό κύμα και έχει πολλά μειονεκτήματα:
Ένας πολύ δυνατός κυματισμός, μεταξύ των ημιπεριόδων υπάρχει μια παύση στην παροχή ρεύματος, ίση με το μήκος του μισού ημιτονοειδή.
Ως αποτέλεσμα της αποκοπής των κατώτερων κυμάτων του ημιτονοειδούς, η τάση μειώνεται στο μισό. Όταν μετρηθεί με ακρίβεια, η μείωση είναι μεγαλύτερη, αφού υπάρχουν απώλειες και στις διόδους.
Η δυνατότητα μείωσης κατά το ήμισυ της τάσης όταν διορθώνεται έχει βρει εφαρμογή στη στέγαση και τις κοινοτικές υπηρεσίες.
Οι κάτοικοι των εισόδων πολλαπλών διαμερισμάτων, κουρασμένοι να αλλάζουν λαμπτήρες που καίγονται συνεχώς, τους εξοπλίζουν με διόδους.
Όταν ενεργοποιείται σε σειρά, η φωτεινότητα της λάμψης μειώνεται και η λάμπα «ζει» πολύ περισσότερο.
Είναι αλήθεια ότι το ισχυρό τρεμόπαιγμα κουράζει τα μάτια και μια τέτοια λάμπα είναι κατάλληλη μόνο για φωτισμό έκτακτης ανάγκης.
Για τη μείωση των απωλειών, χρησιμοποιείται μια σύνδεση τεσσάρων στοιχείων.
Γέφυρα διόδου πλήρους κύματος, σχήμα λειτουργίας:
Σε οποιαδήποτε κατεύθυνση το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει στις επαφές εισόδου, η έξοδος της γέφυρας διόδου παρέχει σταθερή πολικότητα στις επαφές εξόδου της.
Η συχνότητα κυματισμού μιας τέτοιας σύνδεσης είναι ακριβώς διπλάσια από τη συχνότητα της εισόδου AC.
Εφόσον οι βραχίονες της γέφυρας δεν μπορούν να περάσουν ρεύμα και προς τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα, παρέχεται σταθερή προστασία κυκλώματος.
Ακόμα κι αν η γέφυρα διόδου στη συσκευή σας καεί, δεν θα υπάρξει βραχυκύκλωμα ή κύμα ρεύματος.
Η αξιοπιστία του κυκλώματος της γέφυρας έχει αποδειχθεί εδώ και δεκαετίες. Η προστασία από την υπέρταση εισόδου είναι εγγυημένη από τον μετασχηματιστή.
Ο σταθεροποιητής στην έξοδο σώζει από υπερφόρτωση. Διαπερνά τη γέφυρα διόδου μόνο εάν χρησιμοποιούνται ελαττωματικά μέρη ή σε αυτοκίνητο όπου το κύκλωμα υπόκειται σε σταθερά φορτία.
Πώς λειτουργεί μια γέφυρα διόδου στην ελάχιστη τάση;
Η πτώση τάσης στη γέφυρα διόδου είναι έως και 0,7 βολτ. Όταν χρησιμοποιείτε μια συμβατική βάση στοιχείων σε κυκλώματα χαμηλής τάσης, μερικές φορές η πτώση τάσης είναι έως και 50% της ονομαστικής τροφοδοσίας ρεύματος. Ένα τέτοιο λάθος είναι απαράδεκτο..
Για να εξασφαλιστεί η λειτουργία τροφοδοτικών με τάση 1,5 βολτ έως 12 βολτ, χρησιμοποιούνται δίοδοι Schottky.
Με τη ροή συνεχούς ρεύματος, η πτώση τάσης σε έναν κρύσταλλο δεν είναι μεγαλύτερη από 0,3 βολτ. Πολλαπλασιάζουμε με τέσσερα στοιχεία στη γέφυρα - παίρνουμε μια απολύτως αποδεκτή τιμή απώλειας.
Επιπλέον, εάν η γέφυρα διόδου Schottky βρίσκεται στο επίπεδο θορύβου, θα λάβετε μια τιμή που δεν είναι εφικτή για τις διόδους πυριτίου p-n.
Ένα άλλο πλεονέκτημα λόγω της απουσίας σύνδεσης p-n είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε υψηλή συχνότητα.
Επομένως, ανορθωτές που υπερβαίνουν την τάση υψηλής συχνότητας κατασκευάζονται αποκλειστικά σε διόδους αυτού του τύπου.
Ωστόσο, οι δίοδοι Schottky έχουν επίσης μειονεκτήματα.. Όταν εκτίθεται σε αντίστροφη τάση, ακόμη και για μικρό χρονικό διάστημα, το στοιχείο αποτυγχάνει.
Ο έλεγχος της γέφυρας διόδου με ένα πολύμετρο δείχνει ότι αυτός ακριβώς ο λόγος έχει μη αναστρέψιμες συνέπειες.
Ένα συνηθισμένο στοιχείο γερμανίου ή πυριτίου με σύνδεση p-n αποκαθίσταται ανεξάρτητα μετά από αντιστροφή πολικότητας.
Επομένως, οι γέφυρες διόδου Schottky χρησιμοποιούνται μόνο σε τροφοδοτικά χαμηλής τάσης και με προστασία αντίστροφης τάσης.
Τι να κάνετε εάν υπάρχει υποψία σπασμένης γέφυρας;
Ο ανορθωτής συναρμολογείται σε μια συμβατική βάση στοιχείων, οπότε θα σας πούμε πώς να ελέγξετε τη γέφυρα διόδου με ένα πολύμετρο στο σπίτι.
Η εικόνα δείχνει πώς το ρεύμα ρέει μέσα από τη γέφυρα. Η αρχή της δοκιμής είναι η ίδια όπως κατά τη δοκιμή μεμονωμένων διόδων.
Εξετάζουμε το βιβλίο αναφοράς, ποιοι ακροδέκτες της μονάδας αντιστοιχούν σε μεταβλητή είσοδο ή πολική έξοδο - και πραγματοποιούμε σύνδεση μέσω τηλεφώνου.
Πώς να χτυπήσετε μια γέφυρα διόδου χωρίς συγκόλληση από το κύκλωμα;
Δεδομένου ότι το ρεύμα δεν ρέει προς την αντίστροφη κατεύθυνση μέσω της διόδου, τα λανθασμένα αποτελέσματα δοκιμής υποδεικνύουν βλάβη της γέφυρας.
Δεν χρειάζεται να αφαιρέσετε τη γέφυρα, τα άλλα στοιχεία του τροφοδοτικού δεν επηρεάζουν τη μέτρηση.
Κατώτατη γραμμή: Οποιοσδήποτε από εσάς θα μπορεί να συναρμολογήσει ανεξάρτητα μια γέφυρα διόδου και να την επισκευάσει σε περίπτωση βλάβης. Αρκεί να έχεις βασικές δεξιότητες ηλεκτρολόγου μηχανικού.
Δείτε το βίντεο: πώς να ελέγξετε τη γέφυρα διόδου της γεννήτριας του αυτοκινήτου σας με ένα πολύμετρο.
Μια λεπτομερής ιστορία για τον έλεγχο μιας γέφυρας διόδου με ένα πολύμετρο σε αυτήν την ιστορία βίντεο
μπαταρία αυτοκινήτου
Yaroslav Μπορείτε να συλλέξετε.
Συνδέεις την έξοδο από το trance στη γέφυρα Vasily.Και από τα αλουμινένια "πέταλα" βγαίνει συνεχές ρεύμα. Αλλά τα 12 βολτ σαφώς δεν είναι αρκετά - θα πρέπει να δώσει περίπου 18 βολτ. Μέρος της τάσης θα καθίσει στις διόδους και μέρος στην εσωτερική αντίσταση της έκστασης.
Ilya Εξαρτάται από το τι πρέπει να χρεωθεί.
-------
Τότε μπορείς.
Vyacheslav Είναι απαραίτητο πάνω από 12v και ρύθμιση του ρεύματος φόρτισης.
Νικολάι Το τρανς πρέπει να είναι σύμφωνα. ρεύμα, επειδή το ρεύμα φόρτισης πρέπει να είναι το 1/10 της χωρητικότητας της μπαταρίας
Mikhail Η τάση είναι 16 βολτ, η ισχύς της έκστασης είναι τουλάχιστον 80 Watt. κίτρινες δίοδοι για 10 αμπέρ. Το απλούστερο είναι να βάλεις ρεοστάτη στην τελευταία μπαταρία. Αν δεν το έχεις συναντήσει μόνος σου, ζήτησε από τους φίλους σου να σε βοηθήσουν
Gennady Τα 12 βολτ δεν είναι αρκετά. Η αντίσταση R1 εξαρτάται από την τάση στην έξοδο της γέφυρας.
αυτό το βίντεο περιγράφει πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διόδους από τη γέφυρα μιας γεννήτριας αυτοκινήτου.
Θέλω να συνδέσω τη γέφυρα διόδου Vladimir από τη γεννήτρια Μοσχοβίτη στον μετασχηματιστή, αλλά δεν ξέρω πώς, πες μου. | Συγγραφέας θέματος: Πέτρος
Διοδική γέφυρα Andrey μπορεί να έχει κάποιος διαγράμματα, ευχαριστώ εκ των προτέρων!
Valery Υπάρχει μια τριφασική γέφυρα. Μπορείτε να συνδεθείτε, αλλά μερικές από τις δίοδοι δεν θα λειτουργήσουν. Εδώ είναι το κανονικό διάγραμμα:
Πέτρος ? υπάρχουν κανονικές διοδικές γέφυρες Ιβάν στο κατάστημα ραδιοφώνου
Ντμίτρι, νοκ άουτ 2 και κόλλησε, γιατί πρέπει να σβήσεις όλο το συγκρότημα
Είναι θανατηφόρο και συχνά απογοητεύει τους οδηγούς σε ένα μακρύ ταξίδι. ... Θα κοιμάται αρκετά και θα σας βοηθήσει να μείνετε ξύπνιοι, αποσπώντας σας την προσοχή με τις συζητήσεις. ... Η κόλα βοηθάει και λίγο, η καφεΐνη είναι ακόμα :)) Προσωπικά, δεν πίνω καφέ, δεν αναγνωρίζω τα ενεργειακά ποτά. ..... Μερικές φορές ταξιδεύω από το σπίτι στη Μόσχα κυρίως τη νύχτα (περίπου 750 χλμ.).
Πώς να φτιάξετε μια γέφυρα διόδου για να μετατρέψετε AC σε DC, μονοφασική και τριφασική διοδική γέφυρα. Παρακάτω είναι ένα κλασικό διάγραμμα μιας μονοφασικής γέφυρας διόδου.
Όπως μπορείτε να δείτε στο σχήμα, συνδέονται τέσσερις δίοδοι, εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση στην είσοδο και η έξοδος είναι ήδη συν και πλην. Η ίδια η δίοδος είναι ένα στοιχείο ημιαγωγών που μπορεί να περάσει μόνο τάση με μια ορισμένη τιμή μέσω του εαυτού της. Σε μία κατεύθυνση, η δίοδος μπορεί να περάσει μόνο μια αρνητική τάση μέσω της ίδιας, αλλά ένα συν δεν μπορεί, και αντίστροφα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Παρακάτω είναι η δίοδος και ο χαρακτηρισμός της στα διαγράμματα. Μόνο το μείον μπορεί να περάσει από την άνοδο και μόνο το συν από την κάθοδο.
>
Εναλλασσόμενη τάση είναι μια τάση όπου, με μια ορισμένη συχνότητα, αλλάζει συν και πλην. Για παράδειγμα, η συχνότητα του δικτύου μας 220 volt είναι 50 hertz, δηλαδή η πολικότητα της τάσης αλλάζει από μείον σε συν και αντίστροφα 50 φορές ανά δευτερόλεπτο. Για να διορθώσετε την τάση, στείλτε ένα συν στο ένα καλώδιο και ένα συν στο άλλο, χρειάζεστε δύο διόδους. Το ένα συνδέεται με μια άνοδο, το δεύτερο με μια κάθοδο, οπότε όταν εμφανίζεται ένα μείον στο καλώδιο, πηγαίνει κατά μήκος της πρώτης διόδου και το δεύτερο μείον δεν περνάει, και όταν εμφανίζεται ένα συν στο καλώδιο, τότε, στο αντίθετα, η πρώτη συν δίοδος δεν περνάει και η δεύτερη περνάει. Παρακάτω είναι ένα διάγραμμα της αρχής λειτουργίας.
>
Για την ανόρθωση, ή μάλλον την κατανομή του συν και του πλην σε εναλλασσόμενη τάση, χρειάζονται μόνο δύο δίοδοι ανά καλώδιο. Εάν υπάρχουν δύο καλώδια, τότε, αντίστοιχα, δύο δίοδοι ανά καλώδιο, μόνο τέσσερις και το διάγραμμα σύνδεσης μοιάζει με ρόμβο. Εάν υπάρχουν τρία καλώδια, τότε έξι δίοδοι, δύο ανά καλώδιο, και αυτή θα είναι μια τριφασική γέφυρα διόδου. Παρακάτω είναι το διάγραμμα σύνδεσης τριφασικής γέφυρας διόδου.
>
Η γέφυρα διόδου, όπως μπορείτε να δείτε από τις εικόνες, είναι πολύ απλή, αυτή είναι η απλούστερη συσκευή για τη μετατροπή της εναλλασσόμενης τάσης από μετασχηματιστές ή γεννήτριες σε συνεχές ρεύμα. Η εναλλασσόμενη τάση έχει συχνότητα μεταβολών της τάσης από συν σε πλην και αντίστροφα, επομένως αυτοί οι κυματισμοί μεταδίδονται και μετά τη γέφυρα διόδου. Για να εξομαλύνετε τον κυματισμό, εάν είναι απαραίτητο, βάλτε έναν πυκνωτή. Ο πυκνωτής τοποθετείται παράλληλα, δηλαδή, το ένα άκρο στο συν στην έξοδο και το άλλο άκρο στο συν. Ο πυκνωτής εδώ χρησιμεύει ως μικροσκοπική μπαταρία. Φορτίζει και κατά τη διάρκεια της παύσης μεταξύ των παλμών τροφοδοτεί το φορτίο με εκφόρτιση, έτσι οι κυματισμοί γίνονται αόρατοι και εάν συνδέσετε, για παράδειγμα, ένα LED, δεν θα τρεμοπαίζει και άλλα ηλεκτρονικά θα λειτουργούν σωστά. Παρακάτω είναι ένα διάγραμμα με έναν πυκνωτή.
>
Θέλω επίσης να σημειώσω ότι η τάση που διέρχεται από τη δίοδο μειώνεται ελαφρώς, για μια δίοδο Schottky είναι περίπου 0,3-0,4 βολτ. Έτσι, είναι δυνατό να χαμηλώσετε την τάση με διόδους, ας πούμε 10 δίοδοι συνδεδεμένες σε σειρά θα μειώσουν την τάση κατά 3-4 βολτ. Οι δίοδοι θερμαίνονται ακριβώς λόγω της πτώσης τάσης, ας πούμε ότι ένα ρεύμα 2 αμπέρ ρέει μέσα από τη δίοδο, μια πτώση 0,4 βολτ, 0,4 * 2 \u003d 0,8 watt, επομένως 0,8 watt ενέργειας δαπανάται για θερμότητα. Και αν 20 αμπέρ περάσουν από μια ισχυρή δίοδο, τότε οι απώλειες θέρμανσης θα είναι ήδη 8 watt.
Η γέφυρα διόδου είναι ένα στοιχειώδες ηλεκτρονικό κύκλωμα που μετατρέπει το AC σε DC. Είναι το πιο κοινό εξάρτημα ραδιοφώνου, χωρίς το οποίο κανένα τροφοδοτικό ανορθωτή δεν μπορεί να κάνει.
Δομικοί τύποι γεφυρών ημιαγωγών
Η γέφυρα διόδου μπορεί να συναρμολογηθεί από ξεχωριστά στοιχεία ημιαγωγών ή να κατασκευαστεί ως μονολιθική διάταξη. Η ευκολία του τελευταίου είναι η ευκολία τοποθέτησης σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, μικρών συνολικών διαστάσεων. Οι παράμετροι των στοιχείων σε αυτό επιλέγονται προσεκτικά στο εργοστάσιο, γεγονός που εξαλείφει την εξάπλωση και την παραμόρφωση του καθεστώτος θερμοκρασίας λειτουργίας, ωστόσο, σε περίπτωση βλάβης ενός στοιχείου ενός τέτοιου κυκλώματος, ολόκληρο το συγκρότημα πρέπει να αντικατασταθεί. Εάν δεν είστε ικανοποιημένοι με έτοιμα συγκροτήματα διόδων, μπορείτε να συναρμολογήσετε μόνοι σας αυτό το απλό κύκλωμα. Η εγκατάσταση στοιχείων μπορεί να πραγματοποιηθεί σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, αλλά τις περισσότερες φορές γίνεται με μεντεσέδες, απευθείας στον μετασχηματιστή. Εάν απαιτείται γέφυρα διόδου υψηλής ισχύος, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι δίοδοι μπορεί να ζεσταθούν πολύ, οπότε τοποθετούνται σε καλοριφέρ αλουμινίου για την απομάκρυνση της υπερβολικής θερμότητας. Οι δίοδοι για τη γέφυρα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με την απαιτούμενη ισχύ του κυκλώματος. Η τιμή του φορτίου μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με το νόμο του Ohm, γι 'αυτό, το μέγιστο ρεύμα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τη μέγιστη τάση. Το αποτέλεσμα πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί δύο, ώστε το κύκλωμα να έχει ένα περιθώριο ασφαλείας. Κατά τη συναρμολόγηση μιας γέφυρας διόδου, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι μόνο το 70 τοις εκατό του ονομαστικού ρεύματος ρέει μέσα από κάθε δίοδο.
Αρχή λειτουργίας
Στην είσοδο του κυκλώματος παρέχεται εναλλασσόμενη τάση, στον πρώτο μισό κύκλο το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από δύο διόδους, το δεύτερο ζεύγος διόδων είναι κλειστό. Στο δεύτερο μισό κύκλο, το ρεύμα διέρχεται από το δεύτερο ζεύγος διόδων και το πρώτο είναι κλειστό. Έτσι, στην έξοδο της γέφυρας διόδου, προκύπτει μια παλμική τάση, η συχνότητα της οποίας είναι διπλάσια από αυτή της εισόδου. Για την εξομάλυνση του κυματισμού της τάσης εξόδου, τοποθετείται ένας πυκνωτής στην έξοδο της γέφυρας.
Περιοχή εφαρμογής
Οι διοδικές γέφυρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικό εξοπλισμό (τροφοδοτικά, φορτιστές, κυκλώματα ελέγχου κινητήρα, ρυθμιστές ισχύος), σε τροφοδοτικά για οικιακές συσκευές (τηλεοράσεις, ψυγεία, ηλεκτρικές σκούπες, υπολογιστές, ηλεκτρικά εργαλεία κ.λπ.), σε συσκευές φωτισμού ( λαμπτήρες φθορισμού, σε ηλιακούς συλλέκτες), σε μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας.
Γέφυρα διόδου για μηχανή συγκόλλησης
Ένας τέτοιος ανορθωτής πρέπει να συναρμολογηθεί με βάση ισχυρές διόδους (για παράδειγμα, ο τύπος B200 με μέγιστο ρεύμα 200 αμπέρ είναι κατάλληλος). Έχουν συμπαγείς συνολικές διαστάσεις, το σώμα τους πρέπει να τοποθετηθεί σε καλοριφέρ αλουμινίου για να αφαιρείται η θερμότητα. Η περίπτωση τέτοιων διόδων ενεργοποιείται, αντίστοιχα, και το ψυγείο, επομένως η εγκατάσταση πρέπει να λάβει υπόψη αυτά τα χαρακτηριστικά. Ως αποτέλεσμα, ο σχεδιασμός της μηχανής συγκόλλησης αυξάνεται σε μέγεθος. Ωστόσο, υπάρχουν έτοιμα συγκροτήματα προς πώληση, ενσωματωμένα σε μία θήκη. Οι διαστάσεις μιας τέτοιας γέφυρας είναι συγκρίσιμες με ένα σπιρτόκουτο ή μια δίοδο B200 χωρίς ψύκτρα. Το μέγιστο ρεύμα είναι 30-50 αμπέρ και η τιμή είναι πολύ χαμηλότερη από τις διόδους που περιγράφονται παραπάνω.
Γεννήτρια διόδου γέφυρας
Πρόκειται για μια μονάδα ανορθωτή, που αποτελείται από τρεις παράλληλες ημιγέφυρες, συναρμολογημένες σε έξι διόδους (σχήμα του Σοβιετικού επιστήμονα Larionov A.N.). Ένα τέτοιο κύκλωμα μετατρέπει μια τριφασική εναλλασσόμενη τάση σε σταθερή.
Γέφυρα διόδου - ένα ηλεκτρικό κύκλωμα σχεδιασμένο να μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχή παλμό. Η εφεύρεση του κυκλώματος το 1897 αποδίδεται στον Γερμανό φυσικό Leo Graetz, αν και αγγλόφωνες πηγές υποστηρίζουν ότι το 1895 η γέφυρα διόδου δημιουργήθηκε από τον "Πολωνό Edison" - ηλεκτρολόγο μηχανικό Karol Pollak. Το σχήμα έγινε πιο διαδεδομένο μετά την ευρεία εισαγωγή των διόδων ημιαγωγών.
Η αρχή λειτουργίας αυτού του τύπου ανορθωτή βασίζεται στην ιδιότητα μιας διόδου ημιαγωγών να διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα προς τη μία κατεύθυνση και να μην περνά στην άλλη. Άρα, αν συνδέσουμε σωστά το συν και το πλην, το ρεύμα θα περάσει από τη συσκευή. Αλλάξτε τις θέσεις συν και μείον - δεν θα υπάρξει κίνηση.
Το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι διαφορετικό στο ότι κατά τη διάρκεια ενός μισού κύκλου κινείται προς μία κατεύθυνση και κατά τη διάρκεια του δεύτερου - προς την αντίθετη κατεύθυνση. Και αν απλώς συμπεριλάβετε μια δίοδο στο κύκλωμα, τότε θα λειτουργήσει "χρήσιμα" μόνο για έναν μισό κύκλο. Και αν συνδέσεις τις διόδους έτσι ώστε να χρησιμοποιήσεις και τους δύο μισούς κύκλους; Χάρη σε αυτή την ιδέα, εμφανίστηκαν ανορθωτές γεφυρών.
Το κύκλωμα γέφυρας διόδου-ανορθωτή είναι αρκετά απλό και μπορεί να συναρμολογηθεί με το χέρι. Αποτελείται από τέσσερις διόδους που συνδέονται με τη μορφή τετραγώνου. Δύο απέναντι γωνίες τροφοδοτούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα από τη γεννήτρια. Από τις άλλες δύο απέναντι γωνίες, αφαιρείται μια σταθερά. Στον πρώτο μισό κύκλο, ανοίγουν δύο δίοδοι, διορθώνοντας το μισό κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος. Στο δεύτερο μισό κύκλο, δύο άλλες δίοδοι ανοίγουν, μετατρέποντας το δεύτερο μισό κύμα. Ως αποτέλεσμα, η έξοδος είναι ένα συνεχές ρεύμα με συχνότητα παλμού διπλάσια από τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του συστήματος
- Για να χρησιμοποιήσετε ανορθωμένο ρεύμα, το εξάρτημα παλμού πρέπει να εξομαλυνθεί με φίλτρο-πυκνωτή. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο καλύτερα προχωρά η διαδικασία εξομάλυνσης. Επομένως, ο διπλασιασμός της συχνότητας σε ένα κύκλωμα γέφυρας είναι πλεονέκτημα.
- Η διόρθωση πλήρους κύματος σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε καλύτερα την ισχύ του μετασχηματιστή τροφοδοσίας και έτσι να μειώνετε το μέγεθός του.
μειονεκτήματα.
- Διπλασιάστε την πτώση τάσης σε σύγκριση με έναν ανορθωτή μισού κύματος.
- Η απώλεια ισχύος λόγω της απαγωγής θερμότητας διπλασιάζεται. Οι δίοδοι Schottky χαμηλής πτώσης χρησιμοποιούνται για τη μείωση των απωλειών σε κυκλώματα υψηλής ισχύος και χαμηλής τάσης.
- Εάν μια από τις δίοδοι γέφυρας αποτύχει, ο ανορθωτής θα λειτουργήσει, αλλά οι παράμετροί του θα διαφέρουν από τις κανονικές. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη λειτουργία συστημάτων που τροφοδοτούνται από τον ανορθωτή.
Χρήση και εφαρμογή
Σήμερα, οι γέφυρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλες τις περιπτώσεις όπου χρησιμοποιείται συνεχές ρεύμα - από κινητά τηλέφωνα μέχρι αυτοκίνητα. Η βιομηχανία παράγει μεγάλο αριθμό ανορθωτικών συσκευών κατασκευασμένων σύμφωνα με το κύκλωμα της γέφυρας. Επομένως, η επιλογή της σωστής γέφυρας δεν είναι δύσκολη, υπό την προϋπόθεση ότι έχετε ξεκάθαρη κατανόηση του γιατί αγοράζεται και ποιες λειτουργίες θα εκτελέσει.
Δομικά, οι ανορθωτές μπορούν να κατασκευαστούν σε ξεχωριστές διόδους ή με τη μορφή μιας ενιαίας μονάδας. Στην πρώτη περίπτωση, εάν μια από τις διόδους είναι κατεστραμμένη, μπορείτε να την αντικαταστήσετε. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να ξέρετε πώς να χτυπάτε τη γέφυρα διόδου. Η δοκιμή πραγματοποιείται με τη μορφή διαδοχικής απαρίθμησης όλων των διόδων για τη διέλευση ρεύματος προς την εμπρός και την αντίστροφη κατεύθυνση. Ως ένδειξη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τόσο έναν συνηθισμένο λαμπτήρα όσο και μια συσκευή που μετρά την ένταση ή την αντίσταση του ρεύματος.
Παρά τη διαθεσιμότητα εργοστασιακών ανορθωτών, πολλοί ενδιαφέρονται για το πώς να φτιάξουν μια γέφυρα διόδου 12 volt μόνοι τους. Το γεγονός είναι ότι τα 12 βολτ είναι η πιο κοινή τάση για την τροφοδοσία πολλών συσκευών, για παράδειγμα, προσωπικών υπολογιστών. Και η επιθυμία να συναρμολογήσετε έναν ανορθωτή μόνοι σας είναι συχνά αρκετά δικαιολογημένη. Εξάλλου, τα περισσότερα φθηνά τροφοδοτικά που μπορούν να αγοραστούν δεν αντιστοιχούν στις δηλωμένες παραμέτρους ρεύματος και ισχύος.
Φυσικά, ένα οικιακό μπλοκ είναι απίθανο να μοιάζει με εργοστασιακό, αλλά θα σας επιτρέψει να συνδέσετε συσκευές σε πλήρη συμφωνία με τις απαιτούμενες παραμέτρους.
Παρά το γεγονός ότι η γέφυρα ανορθωτή δεν είναι ένα πολύπλοκο κύκλωμα, η συναρμολόγησή της απαιτεί όχι μόνο τη δυνατότητα συγκόλλησης εξαρτημάτων, αλλά και τον σωστό υπολογισμό των παραμέτρων τους. Πρώτα απ 'όλα, χρειάζεστε έναν μετασχηματιστή ισχύος που μειώνει την τάση στα 10 βολτ. Το γεγονός είναι ότι η τάση εξόδου της γέφυρας είναι περίπου 18 τοις εκατό υψηλότερη από την τάση εισόδου. Επομένως, εάν εφαρμόσουμε 12 βολτ εναλλασσόμενου ρεύματος στον ανορθωτή, θα λάβουμε 14-15 βολτ συνεχούς ρεύματος και αυτό μπορεί να είναι επικίνδυνο για συσκευές σχεδιασμένες για 12 βολτ.
Στη συνέχεια, πρέπει να επιλέξετε διόδους σχεδιασμένες για διπλό περιθώριο ρεύματος. Έτσι, εάν υποτεθεί ότι ο ανορθωτής πρέπει να παρέχει ρεύμα 5 αμπέρ, τότε οι δίοδοι πρέπει να αντέχουν τουλάχιστον 10 αμπέρ. Ο πυκνωτής πρέπει να έχει και διπλό περιθώριο, αλλά από άποψη τάσης. Και για να εξομαλυνθεί καλύτερα το ανορθωμένο ρεύμα, πρέπει να έχει μεγάλη χωρητικότητα. Επομένως, ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής είναι βέλτιστος, σχεδιασμένος για τάση 25 βολτ, χωρητικότητας 2000 μικροφαράντ. Απομένει να συνδέσετε σωστά όλα αυτά τα μέρη και να ελέγξετε τις παραμέτρους εξόδου χρησιμοποιώντας όργανα.