Kas yra diodinis tiltas - paprastas paaiškinimas

Apibrėžimas

Diodinis tiltas yra grandinės sprendimas, skirtas kintamajai srovei ištaisyti. Kitas pavadinimas yra pusiau bangos lygintuvas. Jis pastatytas iš puslaidininkinių lygintuvų diodų arba jų įvairovės - Schottky diodų.

Tilto grandinė reiškia, kad yra keli (vienfazėje grandinėje - keturi) puslaidininkiniai diodai, prie kurių prijungta apkrova.

Jį gali sudaryti atskiri elementai, lituoti ant lentos, tačiau XXI amžiuje jie dažniausiai buvo sujungti diodais atskirame korpuse. Išoriškai jis atrodo kaip bet kuris kitas elektroninis komponentas - kojos, skirtos prisijungti prie spausdintinės plokštės takelių, yra pašalintos iš tam tikro dydžio korpuso.

Verta paminėti, kad keli vožtuvai, sujungti viename korpuse, kurie nėra sujungti pagal tilto grandinę, yra vadinami diodų rinkiniais.

Priklausomai nuo apimties ir sujungimo schemos, diodų tiltai yra šie:

• vienfazis;
• trifazis.

Pažymėjimas diagramoje gali būti atliekamas dviem variantais, iš kurių vieną naudoti UGO brėžinyje priklauso nuo to, ar tiltas surinktas iš atskirų elementų, ar naudojamas gatavasis.

Veikimo principas

Supraskime, kaip veikia diodinis tiltas. Pirmiausia, diodai perduoda srovę viena kryptimi. Kintamos įtampos atitaisymas įvyksta dėl diodų vienpusio laidumo. Dėl teisingo jų sujungimo neigiama kintamosios įtampos pusinė banga patenka į apkrovą teigiamos formos pavidalu. Paprastais žodžiais tariant, jis apverčia neigiamą pusiau bangą.

Paprastumo ir aiškumo tikslais mes laikome jo veikimą kaip vienfazio dviejų pusių bangos lygintuvo pavyzdį.

Grandinės veikimo principas grindžiamas tuo, kad diodai veda srovę viena kryptimi ir susideda iš:

• Kintamasis sinusoidinis signalas tiekiamas į diodo tiltelio įvestį, pavyzdžiui, 220 V iš buitinio maitinimo šaltinio (laidų schemoje diodo tilto įėjimas nurodomas kaip AC arba ~).
• Kiekvienas iš sinusoidinės įtampos pusiau bangų (paveikslas pateiktas žemiau) praeina per vožtuvų porą, esančią įstrižai grandinėje.

Teigiama pusinė banga praleidžiama per diodus VD1, VD3, o neigiama - VD2 ir VD4. Signalas grandinės įvestyje ir išvestyje, kurią matote žemiau.

Šis signalas vadinamas - ištaisyta įtampa. Norint jį išlyginti, į grandinę pridedamas filtras su kondensatoriumi.

Pagrindinės savybės

Apsvarstykite pagrindines puslaidininkinių diodų savybes. Lotynų raidės nurodo jų žymėjimą technine dokumentacija anglų kalba (vadinamasis duomenų lapas):

• V_{aps / min} - didžiausia arba didžiausia atvirkštinė įtampa. Viršijus šią įtampą, pn sandūra negrįžtamai sunaikinama.
• V_{r (rms)} - vidutinė atvirkštinė įtampa. Normalus darbas, toks pat kaip ir U_arr buitinių komponentų charakteristikose.
• Aš_o - vidutinė ištaisyta srovė, tokia pati kaip aš_pr vidaus.
• Aš_fsm - didžiausia ištaisyta srovė.
• V_fm - įtampos kritimas į priekį nukreiptoje įtampa (esant atvirai laidžiai būsenai) paprastai yra 0,6–0,7 V ir daugiau, esant aukštos srovės modeliams.

Remontuodami elektroninę įrangą ir maitinimo šaltinius ar kurdami juos, pradedantieji klausia: kaip pasirinkti diodinį tiltelį?

Tokiu atveju jums svarbiausi parametrai bus atvirkštinė įtampa ir srovė. Pvz., Norėdami pasirinkti diodų tiltelį 220 V, turite pažvelgti į modelius, kurių vardinė įtampa yra didesnė kaip 400 V, o norima srovė, pavyzdžiui, KBPC106 (arba 108, 110). Jo techninės charakteristikos:

• maksimali ištaisyta srovė - 3A;
• didžiausia srovė (trumpalaikė) - 50A;
• atvirkštinė įtampa - 600 V (atitinkamai 800 V, 1000 V KBPC108 ir 110).

Atsiminkite šias savybes ir galite lengvai nustatyti, kurią parinktį pasirinkti iš katalogo.

Lygintuvo grandinės

Srovės ištaisymas maitinimo šaltiniuose yra pagrindinis tikslas, be kitų grandinės komponentų, galite pasirinkti įvesties filtrą, kuris yra prijungtas po lygintuvo - jis skirtas išlyginti virpėjimą. Pažvelkime į šią problemą išsamiau!

Visų pirma, verta paminėti, kad diodų tiltu vadinamas vienfazis lygintuvo grandinė iš 4 diodų arba trifazis iš 6. Bet ventiliatoriai dažnai vadina lygintuvo grandinę su vidurio tašku.

Pusiau bangos lygintuve dvi pusės bangos patenka į apkrovą, o pusiau bangos lygintuve - viena.

Norėdami išvengti painiavos, supraskime terminiją.

Žemiau matote vienfazę dviejų pusių bangų grandinę, jos teisingas pavadinimas yra „Gretz grandinė“, būtent ją dažniausiai reiškia „diodo tiltas“.

Larionovo grandinė yra trifazis diodinis tiltas, išėjimo signalas yra pusės bangos. Joje esantys diodai praeina pusiau bangomis, atidaromi linijos įtampa, t.y. pakaitomis: viršutinės A fazės ir apatinės B fazės, viršutinės B ir apatinės fazės C ir kt.

Dėl išsamumo būtina papasakoti apie kitas kintamos įtampos lygintuvų schemas.

1 diodo pusiau bangos lygintuvas, sujungtas nuosekliai su apkrova. Jis naudojamas balasto maitinimo šaltiniuose, mažos galios miniatiūriniuose maitinimo šaltiniuose, taip pat įrenginiuose, kurie nėra reiklūs virpėjimo koeficientui. Į krovinį ateina tik viena pusiau banga.

Pusiau banga su vidurio tašku - tai klaidingai vadinama 2 diodų tiltu. Čia kiekvieną pusbangį veda tik vienas diodas. Jos pranašumas yra didesnis efektyvumas nei „Gretz“ grandinė dėl mažesnio puslaidininkinių vartų skaičiaus. Tačiau jo naudojimą apsunkina tai, kad jums reikia transformatoriaus su čiaupu nuo vidurio taško, kuris atsispindi grandinės schemoje. Jis negali būti naudojamas 220 V tinklo įtampai ištaisyti.

Lygintuvas iš Schottky mazgų. Jis naudojamas perjungiant maitinimo šaltinius, nes Schottky diodai turi mažiau atvirkštinio atkūrimo laiko, turi mažą barjero talpą (greitesnis perėjimas iš atviros į uždarą būseną) ir mažą įėjimo įtampa kritimą (mažesni nuostoliai). Schottky dažniausiai randamas agregatuose, turinčiuose bendrą anodą ar katodą, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Todėl norint surinkti tilto grandinę reikės kelių rinkinių. Žemiau pateiktas 3 Schottky mazgų su bendru katodu pavyzdys.

Iš 4 komplektų su bendru katodu. Jis skiriasi nuo ankstesnio tuo, kad gali atlaikyti didesnę srovę, turėdamas tuos pačius komponentus, nes jame esantys Schottky laidai yra sujungti lygiagrečiai.

Iš 2 Schottky mazgų vienas su bendru anodu, kitas - su bendru katodu. Sužinok apie koks yra anodas ir katodasGalite mūsų atskirame straipsnyje.

Kaip lituoti ir sujungti

Studijuoti ir žinoti grandines nėra sunku, pagrindiniai sunkumai kyla, kai pradedantysis nusprendžia savo rankomis nutildyti diodinį tiltą. Norėdami išsilydyti lygintuvą iš 4 sovietinių „cd202“ egzempliorių, naudokite žemiau pateiktą iliustraciją.

Norėdami surinkti diodų tiltą iš šiuolaikinių diskrečiųjų diodų, tokių kaip mažos galios 1n4007 (ir kiti - jie visi atrodo panašūs ir skiriasi tik dydžiu), atidžiai pažiūrėkite į šią iliustraciją.

Bet jei jūs ne surenkate jį iš atskirų dalių, o naudojate paruoštą tiltą, tada skaitykite toliau, kaip tinkamai prijungti jį prie grandinės.

Taip pat pradedantiesiems bus įdomu pažiūrėti vaizdo įrašą, kaip pasidaryti paprastą 12 V maitinimo šaltinį:

Taikymo sritis ir tikslas

Dažniausiai diodų tiltai naudojami maitinimo šaltiniuose. Transformatoriaus maitinimo šaltiniuose jie yra prijungti prie transformatoriaus antrinės apvijos

Impulsiniuose maitinimo šaltiniuose - į 220 V tinklo įvestį. Tokiu atveju elektroninė valdymo grandinė ir UPS maitinimo grandinė maitinama ištaisyta ir išlyginta (ne visada) tinklo įtampa (siekia apie 300–310 voltų).

Perjungimo maitinimo šaltinio antrinės apvijos gnybtuose aukšto dažnio kintamoji įtampa. Norėdami ją ištiesinti, įdiekite dvigubų Schottky diodų rinkinius. Šiuo atžvilgiu dažnai naudojama vidurio korekcijos schema.

Automobiliuose ir motocikluose naudojami trifaziai diodų tilteliai, surinkti pagal Larionovo schemą su trimis papildomais vožtuvais, nes borto tinklui maitinti naudojamas trifazis generatorius. Tiltas generatoriuje pagamintas apskritimo sektoriaus pavidalu ir sumontuotas jo gale.

Išimtis yra kai kurie modernūs „Toyota“ automobiliai ir kitos markės, jie naudoja 6 fazių generatorių, kad įdiegtų 12 vožtuvų dvylikos impulsų ištaisymo grandinę. Tai būtina norint sumažinti pulsavimą ir padidinti išėjimo srovę.

Tikrinimo metodai

Norėdami išbandyti diodų tiltelį, geriausiai tinka multimetras, veikiantis diodų bandymo režimu.

Norėdami tai padaryti, turite paskambinti įvestį, tada išėjimą trumpam jungimui (diodo tiltas turi būti lituojamas).

Negalėdami lituoti tiesiai ant lentos, galite išmatuoti įtampos kritimą per diodų sankryžas. Norėdami tai padaryti, turite nustatyti tilto nubraižymą, paprastai jis nurodomas tiesiai ant korpuso, kurį mes apsvarstėme aukščiau.

Multimetro ekrane, nukreipiant į priekį, skaičiai turėtų būti rodomi 500–800 mV intervale, atvirkščiai - aukščiau 1500 ir iki begalybės (priklauso nuo konkretaus komponento ir matavimo prietaiso). Tą patį galima padaryti Ohmmeter režimu, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Šis procesas išsamiau aprašytas straipsnyje „kaip patikrinti diodo tiltelį“Kur be bandymo metodikos kalbėjome ir apie gedimo požymius. Taip pat peržiūrėkite vaizdo įrašą, kaip išbandyti automobilio generatoriaus vienfazį lygintuvą ir diodinį tiltelį:

Štai čia ir baigiame išsamų paaiškinimą. Tikimės, kad dabar jums tapo aišku, kodėl reikalingas diodinis tiltas ir ką jis daro elektros grandinėje. Jei turite klausimų, užduokite juos komentaruose pagal straipsnį!

Susijusios medžiagos:

• Kaip lituoti radijo komponentus iš plokščių
• Kaip naudotis multimetru - instrukcijos manekenėms
• Kaip nuleisti įtampą