Voltan bergantian dihantar daripada organisasi bekalan kuasa kepada pengguna. Ini disebabkan oleh keanehan pengangkutan elektrik. Tetapi kebanyakan penerima elektrik isi rumah (dan, sebahagiannya, perindustrian) memerlukan kuasa voltan malar. Untuk mendapatkannya, penukar diperlukan. Dalam banyak kes, ia dibina mengikut skema "transformer step-down - rectifier - smoothing filter" (dengan pengecualian menukar bekalan kuasa). Diod yang disambungkan dalam litar jambatan digunakan sebagai penerus.
Kandungan
Untuk apa jambatan diod dan bagaimana ia berfungsi
Jambatan diod digunakan sebagai litar pembetulan yang menukar voltan AC kepada DC. Prinsip operasinya adalah berdasarkan pengaliran sehala - sifat diod semikonduktor untuk menghantar arus hanya dalam satu arah.Satu diod juga boleh berfungsi sebagai penerus termudah.
Dengan kemasukan sedemikian, semakin rendah (negatif) bahagian sinusoid "terputus". Kaedah ini mempunyai kelemahan:
- bentuk voltan keluaran adalah jauh dari malar, kapasitor besar dan besar diperlukan sebagai penapis melicinkan;
- kuasa AC digunakan pada maksimum separuh.
Arus melalui beban mengikut bentuk voltan keluaran. Oleh itu, lebih baik menggunakan penerus gelombang penuh dalam bentuk jambatan diod. Jika anda menghidupkan empat diod mengikut skema yang ditunjukkan dan menyambungkan beban, maka apabila voltan berselang-seli digunakan pada input, unit akan berfungsi seperti ini:
Dengan voltan positif (bahagian atas sinusoid, anak panah merah), arus akan mengalir melalui diod VD2, beban, VD3. Dengan negatif (bahagian bawah sinusoid, anak panah hijau) melalui diod VD4, beban, VD1. Akibatnya, dalam satu tempoh, arus melalui beban dua kali dalam arah yang sama.
Bentuk gelombang voltan keluaran adalah lebih hampir kepada garis lurus, walaupun tahap riak agak tinggi. Kuasa sumber digunakan sepenuhnya.
Sekiranya terdapat sumber voltan tiga fasa amplitud yang diperlukan, anda boleh membuat jambatan mengikut skema berikut:
Di dalamnya, tiga arus akan ditambah kepada beban, mengulangi bentuk voltan keluaran, dengan peralihan fasa 120 darjah:
Voltan keluaran akan mengelilingi bahagian atas sinusoid. Ia boleh dilihat bahawa voltan berdenyut lebih sedikit daripada dalam litar fasa tunggal, bentuknya lebih dekat dengan garis lurus. Dalam kes ini, kapasitansi penapis pelicinan akan menjadi minimum.
Dan satu lagi versi jambatan - dikawal.Di dalamnya, dua diod digantikan oleh thyristor - peranti elektronik yang terbuka apabila isyarat digunakan pada elektrod kawalan. Dalam bentuk terbuka, thyristor berkelakuan hampir seperti diod biasa. Skema kelihatan seperti ini:
Isyarat hidupkan diberikan dari litar kawalan pada masa yang dipersetujui, penutupan berlaku pada saat voltan melalui sifar. Kemudian voltan dipuratakan merentasi kapasitor, dan tahap purata ini boleh dikawal.
Penamaan jambatan diod dan gambar rajah sambungan
Oleh kerana jambatan diod boleh dibina mengikut pelbagai skema, dan ia mengandungi beberapa elemen, dalam kebanyakan kes penetapan pemasangan penerus dibuat dengan hanya melukis gambarajah litarnya. Jika ini tidak boleh diterima - sebagai contoh, dalam hal membina gambar rajah blok - maka jambatan ditunjukkan sebagai simbol, yang menunjukkan sebarang penukar AC-ke-DC:
Huruf "~" bermaksud rantai arus ulang alik, simbol "=" - litar DC, dan "+" dan "-" - kekutuban keluaran.
Jika penerus dibina mengikut litar jambatan klasik 4 diod, maka imej yang sedikit dipermudahkan dibenarkan:
Input unit penerus disambungkan ke terminal output sumber AC (dalam kebanyakan kes ia adalah pengubah injak turun) tanpa memerhatikan kekutuban - mana-mana terminal keluaran disambungkan kepada sebarang input. Keluaran jambatan disambungkan kepada beban. Ia mungkin memerlukan kekutuban atau tidak (termasuk penstabil, penapis melicinkan).
Jambatan diod boleh disambungkan kepada sumber voltan malar.Dalam kes ini, litar perlindungan terhadap pembalikan kekutuban yang tidak disengajakan diperoleh - dengan sebarang sambungan input jambatan ke output bekalan kuasa, kekutuban voltan pada outputnya tidak akan berubah.
Ciri teknikal utama
Apabila memilih diod atau jambatan siap, pertama sekali, anda perlu melihat arus hadapan operasi maksimum. Ia harus melebihi arus beban dengan margin. Jika nilai ini tidak diketahui, tetapi kuasa diketahui, ia mesti ditukar kepada arus mengikut formula Iload \u003d Pload / Uout. Untuk meningkatkan arus yang dibenarkan, peranti semikonduktor boleh disambung secara selari - arus beban terbesar dibahagikan dengan bilangan diod. Dalam kes ini, adalah lebih baik untuk memilih diod dalam satu cawangan jambatan mengikut nilai hampir penurunan voltan dalam keadaan terbuka.
Parameter penting kedua ialah voltan hadapanyang mana jambatan atau unsur-unsurnya direka bentuk. Ia mestilah tidak lebih rendah daripada voltan keluaran sumber AC (nilai puncak!). Untuk operasi peranti yang boleh dipercayai, anda perlu mengambil margin 20-30%. Untuk meningkatkan voltan yang dibenarkan, diod boleh disambungkan secara bersiri - di setiap lengan jambatan.
Kedua-dua parameter ini cukup untuk keputusan awal mengenai penggunaan diod dalam peranti penerus, tetapi beberapa ciri lain juga harus diambil kira:
- kekerapan operasi maksimum - biasanya beberapa kilohertz dan tidak penting untuk operasi pada frekuensi industri 50 atau 100 Hz, dan jika diod beroperasi dalam litar nadi, parameter ini boleh menjadi penentu;
- penurunan voltan dalam keadaan untuk diod silikon adalah kira-kira 0.6 V, yang tidak penting untuk voltan keluaran, sebagai contoh, 36 V, tetapi boleh menjadi kritikal apabila beroperasi di bawah 5 V - dalam kes ini, diod Schottky harus dipilih, yang dicirikan oleh rendah nilai parameter ini.
Varieti jambatan diod dan penandaannya
Jambatan diod boleh dipasang pada diod diskret. Untuk memerhatikan polariti, anda perlu memberi perhatian kepada tanda. Dalam sesetengah kes, tanda dalam bentuk corak digunakan terus pada badan peranti semikonduktor. Ini adalah tipikal untuk produk domestik.
Peranti asing (dan banyak Rusia moden) ditandakan dengan titik atau cincin. Dalam kebanyakan kes, ini adalah penetapan anod, tetapi tidak ada jaminan. Adalah lebih baik untuk melihat manual atau menggunakan penguji.
Anda boleh membuat jambatan dari pemasangan - empat diod digabungkan dalam satu pakej, dan sambungan petunjuk boleh dilakukan dengan konduktor luaran (contohnya, pada papan litar bercetak). Skim pemasangan boleh diubah, jadi untuk sambungan yang betul, anda perlu melihat lembaran data.
Sebagai contoh, pemasangan diod BAV99S, yang mengandungi 4 diod tetapi hanya mempunyai 6 pin, mempunyai dua jambatan separuh di dalam, disambungkan seperti berikut (terdapat titik pada bekas berhampiran pin 1):
Untuk mendapatkan jambatan yang lengkap, anda perlu menyambungkan output yang sepadan dengan konduktor luaran (jejak merah menunjukkan trek dalam kes menggunakan pendawaian bercetak):
Dalam kes ini, voltan berselang-seli digunakan pada pin 3 dan 6. Kutub positif pemalar dikeluarkan dari pin 5 atau 2, dan kutub negatif diambil dari pin 4 atau 1.
Dan pilihan paling mudah ialah memasang dengan jambatan siap pakai di dalamnya.Daripada produk domestik, ini boleh menjadi KTs402, KTs405, terdapat jambatan pemasangan pengeluaran asing. Dalam banyak kes, penandaan kesimpulan digunakan secara langsung pada kes itu, dan tugas itu dikurangkan hanya kepada pilihan yang betul mengikut ciri-ciri dan kepada sambungan bebas ralat. Jika tiada penetapan luaran bagi kesimpulan, anda perlu merujuk kepada direktori.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan jambatan diod diketahui umum:
- skim bekerja selama beberapa dekad;
- kemudahan pemasangan dan sambungan;
- diagnosis kerosakan mudah dan pembaikan mudah.
Sebagai kelemahan, adalah perlu untuk menyebut peningkatan dalam dimensi dan berat litar dengan peningkatan kuasa, serta keperluan untuk menggunakan sink haba untuk diod berkuasa tinggi. Tetapi tiada apa yang boleh dilakukan mengenainya - fizik tidak boleh ditipu. Apabila keadaan ini menjadi tidak boleh diterima, adalah perlu untuk membuat keputusan mengenai peralihan kepada litar bekalan kuasa berdenyut. Dengan cara ini, diod penyambung boleh digunakan di dalamnya.
Ia juga harus diperhatikan bahawa bentuk voltan keluaran adalah jauh dari tetap. Untuk bekerja dengan pengguna yang meletakkan permintaan pada kestabilan voltan bekalan, adalah perlu untuk menggunakan jambatan bersama-sama dengan penapis melicinkan, dan, jika perlu, penstabil output.
Artikel yang serupa:
