מהו גשר דיודה - הסבר פשוט

הגדרה

גשר הדיודה הוא פיתרון מעגלים המיועד לתיקון זרם חילופין. שם אחר הוא מיישר חצי גל. הוא בנוי מדיודות מיישר-מוליכים למחצה או מגוונן - דיודות שוטקי.

מעגל הגשר מרמז על נוכחות של מספר (עבור מעגל חד פאזי - ארבעה) דיודות מוליכים למחצה שאליהן מחובר העומס.

זה עשוי להיות מורכב מאלמנטים נפרדים המולחמים על הלוח, אך במאה ה -21, דיודות מחוברות לעיתים קרובות יותר בדיור נפרד. כלפי חוץ זה נראה כמו כל רכיב אלקטרוני אחר - רגליים לחיבור למסילות הלוח המודפס מוסרות מהמקרה בגודל מסוים.

ראוי לציין שמספר שסתומים שמשולבים בדיור אחד, שאינם מחוברים על פי מעגל גשר, נקראים מכלולי דיודות.

תלוי בהיקף ובתרשים החיבור, גשרי דיודות הם:

• שלב אחד;
• תלת פאזי.

היישום בתרשים יכול להתבצע בשתי גרסאות, אילו מהן להשתמש ב- UGO בציור תלוי אם הגשר מורכב מאלמנטים נפרדים או המשמש את הגמר המוגמר.

עקרון הפעולה

בואו נבין כיצד עובד גשר הדיודה. ראשית, דיודות מעבירות זרם בכיוון אחד. תיקון המתח לסירוגין מתרחש עקב המוליכות החד-צדדית של הדיודות. בשל חיבורם הנכון, חצי הגל השלילי של המתח הסירוגין נכנס לעומס בצורה של חיובי. במילים פשוטות - זה מעביר את חצי הגל השלילי.

לשם הפשטות והבהירות אנו רואים את פעולתו כדוגמה למיישר חד-גלי חד-פאזי.

עקרון הפעולה של המעגל מבוסס על העובדה כי דיודות מוליכות זרם בכיוון אחד ומורכבות כדלקמן:

• אות סינוסואידלי מתחלף מוזן לכניסה של גשר הדיודה, למשל 220 וולט מרשת חשמל ביתית (בתרשים החיווט, כניסת גשר הדיודה מסומנת כ AC או ~).
• כל אחד מחצי הגלים של המתח הסינוסי (איור למטה) מועבר דרך זוג שסתומים הממוקמים באלכסון על המעגל.

חצי הגל החיובי מועבר דרך הדיודות VD1, VD3, ושליליות - VD2 ו- VD4. האות בכניסה ובפלט של המעגל שאתה רואה להלן.

האות הזה נקרא - מתח אדווה מתוקן. על מנת להחליק אותו, מסנן למעגל מסנן עם קבל.

תכונות עיקריות

שקול את המאפיינים העיקריים של דיודות מוליכים למחצה. אותיות לטיניות מציינות את ייעודן בתיעוד הטכני בשפה האנגלית (מה שנקרא גיליון הנתונים):

• V_סל"ד - מתח אחורי שיא או מקסימום. כאשר חורג מהמתח הזה, צומת ה- pn נהרס באופן בלתי הפיך.
• V_{r (rms)} - מתח הפוך ממוצע. רגיל לעבודה, זהה ל- U_arr במאפיינים של רכיבים ביתיים.
• אני_o - זרם מתוקן ממוצע, זהה לי_pr בבית.
• אני_fsm - זרם מיישר שיא.
• V_fm - ירידת מתח בהטיה קדימה (במצב מוליך פתוח) היא בדרך כלל 0.6-0.7 וולט, ועוד עם דגמים בעלי זרם גבוה.

כשמתקנים ציוד אלקטרוני ואספקת חשמל או מתכננים אותם, מתחילים שואלים: כיצד לבחור את גשר הדיודה?

במקרה זה, הפרמטרים החשובים ביותר עבורך יהיו מתח ההפוך והזרם. לדוגמה, כדי לבחור גשר דיודה עבור 220 וולט, עליכם לבחון דגמים עם מתח מדורג של יותר מ -400 וולט והזרם הרצוי, למשל, KBPC106 (או 108, 110). המאפיינים הטכניים שלו:

• זרם מיוצר מרבי - 3A;
• שיא זרם (לטווח קצר) - 50A;
• מתח הפוך - 600 וולט (800 וולט, 1000 וולט עבור KBPC108 ו -110 בהתאמה).

זכרו את המאפיינים הללו ותוכלו לקבוע בקלות איזו אפשרות לבחור מהקטלוג.

מעגלי מיישר

יישור הזרם באספקת החשמל הוא המטרה העיקרית, בין שאר רכיבי המעגל, ניתן לבחור את מסנן הכניסה, המחובר לאחר המיישר - הוא נועד להחליק אדוות. בואו נבדוק את הנושא הזה ביתר פירוט!

ראשית, ראוי לציין כי גשר דיודה נקרא מעגל מיישר חד פאזי של 4 דיודות או תלת פאזי של 6. אך לעתים קרובות המאווררים מכנים את מעגל המיישר עם נקודת אמצע.

במיישר חצי גל מגיעים לעומס שני חצי גלים, ובמיישר חצי גל אחד.

כדי למנוע בלבול, בואו נבין את המינוח.

למטה רואים מעגל דו-פאזי חד-פאזי, שמו הנכון הוא "מעגל גרץ", והוא מרומז לרוב על ידי השם "גשר דיודה".

המעגל של לאריונוב הוא גשר דיודה תלת פאזי, אות הפלט הוא חצי גל. דיודות בו עוברות חצי גלים, נפתחות הלאה מתח קו, כלומר לסירוגין: דיודה שלב עליון A ודיודה שלב תחתונה B, שלב עליון B ושלב תחתון C וכו '.

לצורך השלמות יש לספר על סכמות אחרות של מיישרי מתח AC.

מיישר חצי גל של דיודה 1 המחובר בסדרה עם העומס. הוא משמש בספקי כוח נטל, ספקי כוח מיניאטוריים בעלי עוצמה נמוכה, כמו גם במכשירים שאינם תובעניים לגורם האדווה. העומס רק חצי גל אחד מגיע.

חצי גל עם נקודת אמצע - זה מה שמכונה בטעות גשר של 2 דיודות. כאן רק דיודה אחת מוליכה כל חצי גל. היתרון שלו הוא יעילות רבה יותר ממעגל Gretz, בגלל המספר הקטן יותר של שערי מוליכים למחצה. עם זאת, השימוש בו מסובך מהעובדה שאתה זקוק לשנאי עם ברז מנקודת האמצע, הבא לידי ביטוי בתרשים המעגל. לא ניתן להשתמש בו כדי לתקן את מתח החשמל של 220 וולט.

מיישר ממכלולי שוטקי. הוא משמש בהחלפת ספקי כוח, מכיוון שלדיודות של שוטקי יש זמן התאוששות הפוך פחות, קיבול מחסום קטן (מעבר מהיר יותר ממצב פתוח למצב סגור) וירידה במתח קדמי קטן (פחות הפסדים). שוטקי נמצא לרוב במכלולים עם אנודה או קתודה נפוצה, כפי שמוצג באיור שלהלן.

לכן, כדי להרכיב את מעגל הגשר, נדרשים מספר מכלולים. להלן דוגמה לשלושה מכלולים של שוטקי עם קתודה משותפת.

מתוך 4 מכלולים עם קתודה משותפת. זה שונה מקודמו בכך שהוא יכול לעמוד בזרם רב יותר, עם אותם רכיבים, מכיוון שהחוטים של שוטקי בתוכו מחוברים במקביל.

מבין 2 מכלולי שוטקי, אחד עם אנודה משותפת ואחד עם קתודה משותפת. למד על מה האנודה והקתודהאתה יכול במאמר הנפרד שלנו.

איך להלחם ולחבר

לא קשה ללמוד ולהכיר את המעגלים, הקשיים העיקריים מתעוררים כאשר מתחיל מחליט להלחם גשר דיודה במו ידיו. כדי להלחם מיישר מארבעה עותקים סובייטיים מסוג cd202, השתמש באיור שלהלן.

כדי להרכיב גשר דיודה מדיודות דיסקרטיות מודרניות כמו כוח 1n4007 בעל עוצמה נמוכה (ואחרות - כולן נראות דומות ונבדלות זו מזו בגודלן) התבונן בזהירות באיור הבא.

אבל אם אתה לא מרכיב אותו מחלקים נפרדים, אלא משתמש בגשר מוכן, ואז ראה להלן כיצד לחבר אותו נכון למעגל.

למתחילים יהיה מעניין לצפות בסרטון וידאו כיצד להכין ספק כוח פשוט 12 וולט:

היקף ומטרה

לרוב משתמשים בגשרי דיודות באספקת חשמל. באספקת החשמל לשנאי, הם מחוברים לסלילה המשנית של השנאי

באספקת חשמל לדופק - לכניסה של רשת 220 וולט. במקרה זה, מעגל הבקרה האלקטרוני ומעגל הכוח UPS מופעל על ידי מתח ותיקן (לא תמיד) מתח רשת (מגיע לכ- 300-310 וולט).

במסופי הסלילה המשנית של ספק הכוח המיתוג מתח מתח לסירוגין בתדר גבוה. בכדי ליישר זאת, התקן מכלולים של דיודות שוטקי כפולות. בהקשר זה משתמשים לרוב בתכנית תיקון אמצע נקודה.

במכוניות ובאופנועים משתמשים בגשרי דיודה תלת פאזיים, שהורכבו על פי מערך Larionov עם שלושה שסתומים נוספים, מכיוון שגנרטור תלת פאזי משמש להפעלת הרשת על גבי הלוח. הגשר בגנרטור מיוצר בצורת קטע של המעגל ומותקן בחלקו האחורי.

יוצא מן הכלל הוא כמה מכוניות טויוטה מודרניות ומותגים אחרים, הם משתמשים בגנרטור בן 6 פאזות בכדי ליישם מעגל תיקון של 12 דופקים של 12 שסתומים. זה הכרחי כדי להפחית את האדווה ולהגדיל את זרם הפלט.

שיטות אימות

לבדיקת גשר דיודה, המתאים ביותר למולטימטר בבדיקת דיודה.

לשם כך עליכם לצלצל לכניסה ואז מעגל הפלט למעגל קצר (יש להלחם את גשר הדיודה).

מבלי להלחם ישירות על הלוח, תוכלו למדוד את ירידת המתח על צמתי הדיודה. לשם כך, עליך לקבוע את ציר הגשר, לרוב הוא מצוין ישירות על המקרה, אותו שקלנו לעיל.

במסך של המולטימטר, בהטיה קדימה, יש להציג את המספרים בטווח של 500-800 mV, ומאחור, מעל 1500 ולאינסוף (תלוי ברכיב הספציפי ובמכשיר המדידה). ניתן לעשות את אותו הדבר במצב Ohmmeter, כפי שמוצג באיור למטה.

תהליך זה מתואר ביתר פירוט במאמר "כיצד לבדוק את גשר הדיודה - -", כאשר בנוסף למתודולוגיית הבדיקה דיברנו על סימני תקלה. בדוק גם את הסרטון כיצד לבחון מיישר וגשר דיודה של גנרטור לרכב חד פאזי:

שם אנו מסיימים את ההסבר המפורט שלנו. אנו מקווים שעכשיו התברר לך מדוע צריך גשר דיודה ומה הוא עושה במעגל חשמל. אם יש לך שאלות, שאל אותם בתגובות תחת המאמר!

חומרים קשורים:

• כיצד להלחם רכיבי רדיו מלוחות
• אופן השימוש במולטימטר - הוראות לבובות
• כיצד להוריד את המתח