Vaihtojännite toimitetaan virransyöttöorganisaatiosta kuluttajille. Tämä johtuu sähkönsiirron erityispiirteistä. Mutta useimmat kotitalouksien (ja osittain teollisuuden) sähkövastaanottimet vaativat jatkuvaa jännitetehoa. Sen saamiseksi tarvitaan muuntimia. Monissa tapauksissa ne on rakennettu "asennusmuuntaja - tasasuuntaaja - tasoitussuodatin" -kaavion mukaan (lukuun ottamatta kytkentävirtalähteitä). Tasasuuntaajana käytetään siltapiiriin kytkettyjä diodeja.
Sisältö
Mihin diodisilta on tarkoitettu ja miten se toimii
Diodisiltaa käytetään tasasuuntauspiirinä, joka muuntaa vaihtovirtajännitteen tasavirraksi. Sen toimintaperiaate perustuu yksisuuntaiseen johtamiseen - puolijohdediodin ominaisuus siirtää virtaa vain yhteen suuntaan.Yksi diodi voi toimia myös yksinkertaisimpana tasasuuntaajana.
Tällaisella sisällytyksellä sitä alempi (negatiivinen) osa sinusoidista on "leikattu". Tällä menetelmällä on haittoja:
- lähtöjännitteen muoto ei ole kaukana vakiosta, tasoitussuodattimena tarvitaan suuri ja tilaa vievä kondensaattori;
- vaihtovirtaa käytetään enintään puolet.
Kuorman läpi kulkeva virta seuraa lähtöjännitteen muotoa. Siksi on parempi käyttää täysaaltotasasuuntaajaa diodisillan muodossa. Jos kytket neljä diodia päälle esitetyn kaavion mukaisesti ja kytket kuorman, yksikkö toimii seuraavasti, kun tuloon syötetään vaihtojännite:
Positiivisella jännitteellä (siniaallon yläosa, punainen nuoli) virta kulkee VD2-diodin, kuorman, VD3, läpi. Negatiivinen (siniaallon alaosa, vihreä nuoli) diodin VD4 läpi, kuorma, VD1. Tämän seurauksena virta kulkee yhdessä jaksossa kuorman läpi kahdesti samaan suuntaan.
Lähtöjännitteen aaltomuoto on paljon lähempänä suoraa, vaikka aaltoilutaso on melko korkea. Lähdeteho on täysin käytetty.
Jos vaaditun amplitudin kolmivaiheisen jännitteen lähde on, voit tehdä sillan seuraavan kaavion mukaisesti:
Siinä kuormaan lisätään kolme virtaa, jotka toistavat lähtöjännitteen muodon, vaihesiirrolla 120 astetta:
Lähtöjännite kiertää siniaaltojen yläosia. Voidaan nähdä, että jännite sykkii paljon vähemmän kuin yksivaiheisessa piirissä, sen muoto on lähempänä suoraa linjaa. Tässä tapauksessa tasoitussuodattimen kapasitanssi on minimaalinen.
Ja toinen versio sillasta - ohjattu.Siinä kaksi diodia korvataan tyristoreilla - elektronisilla laitteilla, jotka avautuvat, kun signaali syötetään ohjauselektrodille. Avoimessa muodossa tyristorit käyttäytyvät melkein kuin tavalliset diodit. Kaavio näyttää tältä:
Päällekytkentäsignaalit annetaan ohjauspiiristä sovittuina aikoina, sammutus tapahtuu sillä hetkellä, kun jännite kulkee nollan kautta. Sitten jännite lasketaan keskiarvo kondensaattorin yli, ja tätä keskimääräistä tasoa voidaan säätää.
Diodisillan nimitys ja kytkentäkaavio
Koska diodisilta voidaan rakentaa eri kaavioiden mukaan ja se sisältää vähän elementtejä, useimmissa tapauksissa tasasuuntaajakokoonpanon nimitys tehdään yksinkertaisesti piirtämällä sen piirikaavio. Jos tämä ei ole hyväksyttävää - esimerkiksi lohkokaavion rakentamisen tapauksessa - silta ilmoitetaan symbolina, joka osoittaa minkä tahansa AC-DC-muuntimen:
Kirjain "~" tarkoittaa ketjuja vaihtovirta, symboli "=" - DC-piirit ja "+" ja "-" - lähdön napaisuus.
Jos tasasuuntaaja on rakennettu klassisen 4 diodin siltapiirin mukaan, hieman yksinkertaistettu kuva on sallittu:
Tasasuuntausyksikön tulo on kytketty vaihtovirtalähteen lähtöliittimiin (useimmissa tapauksissa se on alennusmuuntaja) napaisuutta huomioimatta - mikä tahansa lähtöliitin on kytketty mihin tahansa tuloon. Sillan lähtö on kytketty kuormaan. Se voi vaatia napaisuuden (mukaan lukien stabilointiaine, tasoitussuodatin) tai ei.
Diodisilta voidaan kytkeä vakiojännitelähteeseen.Tässä tapauksessa saadaan suojapiiri tahatonta napaisuuden vaihtoa vastaan - kun siltatulot kytketään virtalähteen lähtöön, sen lähdön jännitteen napaisuus ei muutu.
Tärkeimmät tekniset ominaisuudet
Kun valitset diodeja tai valmiin sillan, sinun on ensinnäkin katsottava suurin käyttövirta eteenpäin. Sen tulisi ylittää kuormitusvirran marginaalilla. Jos tätä arvoa ei tunneta, mutta teho tunnetaan, se on muutettava virraksi kaavan Iload \u003d Pload / Uout mukaisesti. Sallitun virran lisäämiseksi puolijohdelaitteet voidaan kytkeä rinnan - suurin kuormitusvirta jaetaan diodien lukumäärällä. Tässä tapauksessa on parempi valita diodit sillan yhteen haaraan avoimessa tilassa olevan jännitteen pudotuksen läheisen arvon mukaan.
Toinen tärkeä parametri on eteenpäin jännitejota varten silta tai sen elementit on suunniteltu. Se ei saa olla pienempi kuin vaihtovirtalähteen lähtöjännite (huippuarvo!). Laitteen luotettavan toiminnan varmistamiseksi sinun on otettava 20-30% marginaali. Sallitun jännitteen lisäämiseksi diodit voidaan kytkeä sarjaan - sillan jokaiseen haaraan.
Nämä kaksi parametria riittävät alustavaan päätökseen diodien käytöstä tasasuuntaajassa, mutta myös joitain muita ominaisuuksia on otettava huomioon:
- suurin käyttötaajuus - yleensä muutaman kilohertsin, eikä sillä ole väliä käytettäessä teollisuustaajuuksia 50 tai 100 Hz, ja jos diodi toimii pulssipiirissä, tämä parametri voi tulla ratkaisevaksi;
- jännitteen lasku päällä piidiodeille se on noin 0,6 V, mikä ei ole tärkeää esimerkiksi 36 V:n lähtöjännitteellä, mutta voi olla kriittinen käytettäessä alle 5 V - tässä tapauksessa kannattaa valita Schottky-diodit, joille on ominaista matala tämän parametrin arvo.
Diodisiltojen lajikkeet ja niiden merkinnät
Diodisilta voidaan koota erillisille diodeille. Napaisuuden tarkkailemiseksi sinun on kiinnitettävä huomiota merkintöihin. Joissakin tapauksissa kuvion muodossa oleva merkki asetetaan suoraan puolijohdelaitteen runkoon. Tämä on tyypillistä kotimaisille tuotteille.
Ulkomaiset (ja monet nykyaikaiset venäläiset) laitteet on merkitty pisteellä tai renkaalla. Useimmissa tapauksissa tämä on anodin nimitys, mutta takuuta ei ole. On parempi katsoa käsikirjaa tai käyttää testeria.
Voit tehdä sillan kokoonpanosta - neljä diodia yhdistetään yhteen pakkaukseen, ja johtojen liittäminen voidaan tehdä ulkoisilla johtimilla (esimerkiksi piirilevylle). Kokoonpanokaavioita voi vaihdella, joten oikean liitännän saamiseksi sinun on katsottava tietolomakkeet.
Esimerkiksi BAV99S-diodikokoonpanossa, jossa on 4 diodia, mutta vain 6 nastaa, on sisällä kaksi puolisiltaa, jotka on kytketty seuraavasti (kotelossa on piste nastan 1 lähellä):
Saadaksesi täysimittaisen sillan, sinun on kytkettävä vastaavat lähdöt ulkoisiin johtimiin (punainen jälki näyttää raidat painettua johdotusta käytettäessä):
Tällöin nastoihin 3 ja 6 syötetään vaihtojännite. Vakion positiivinen napa poistetaan nastasta 5 tai 2 ja negatiivinen napasta 4 tai 1.
Ja helpoin vaihtoehto on koota valmiilla sillalla sisällä.Kotimaisista tuotteista nämä voivat olla KTs402, KTs405, on ulkomaisen tuotannon kokoonpanosiltoja. Monissa tapauksissa johtopäätösten merkintä kohdistetaan suoraan tapaukseen ja tehtävä rajoittuu vain ominaisuuksien mukaiseen oikeaan valintaan ja virheettömyyteen. Jos päätelmillä ei ole ulkoista nimeä, sinun on viitattava hakemistoon.
Hyödyt ja haitat
Diodisillan edut tunnetaan hyvin:
- vuosikymmeniä toimineet suunnitelmat;
- kokoamisen ja liittämisen helppous;
- yksinkertainen vianmääritys ja helppo korjaus.
Haittapuolena on mainittava piirin mittojen ja painon kasvu tehon kasvaessa sekä tarve käyttää jäähdytyselementtejä suuritehoisissa diodeissa. Mutta sille ei voi mitään - fysiikkaa ei voi pettää. Kun nämä olosuhteet muuttuvat mahdottomiksi hyväksyä, on tarpeen päättää siirtymisestä pulssivirtalähdepiiriin. Siinä voidaan muuten käyttää siltadiodeja.
On myös huomattava, että lähtöjännitteen muoto on kaukana vakiosta. Jotta voidaan työskennellä kuluttajien kanssa, jotka asettavat vaatimuksia syöttöjännitteen stabiiliudelle, on tarpeen käyttää siltaa yhdessä tasoitussuodattimien ja tarvittaessa ulostulon stabilaattoreiden kanssa.
Samanlaisia artikkeleita:
