Diódahíd: eszköz, működési elv, cél, áramkörök

Meghatározás

A diódahíd egy áramköri megoldás a váltakozó áram egyenirányításához. Egy másik név egy teljes hullámú egyenirányító. Félvezető egyenirányító diódákból vagy ezek fajtáiból - Schottky diódákból épül fel.

A hídcsatlakozási séma több (egyfázisú áramkör esetén - négy) félvezető dióda jelenlétét feltételezi, amelyekhez a terhelés csatlakozik.

Lehet, hogy táblára forrasztott diszkrét elemekből áll, de a 21. században elterjedtebbek a külön csomagban összekötött diódák. Külsőleg úgy néz ki, mint bármely más elektronikus alkatrész - a lábakat eltávolítják egy bizonyos szabványos méretű házból, hogy csatlakozzanak a nyomtatott áramköri lap vágányaihoz.

Érdemes megjegyezni, hogy több, egy tokban kombinált szelepet, amelyek nem hídáramkör szerint vannak csatlakoztatva, diódaszerelvényeknek nevezzük.

A hatókörtől és a csatlakozási rajztól függően a diódahidak a következők:

• egyfázisú;
• három fázis.

A diagramon szereplő jelölés kétféle változatban végezhető el, mely UGO-t használjuk a rajzon attól függően, hogy a hidat egyedi elemekből állítják össze, vagy egy készet használnak.

Működési elve

Nézzük meg, hogyan működik a diódahíd. Először is, a diódák egy irányba vezetik az áramot. A váltakozó feszültség egyenirányítása a diódák egyoldalú vezetése miatt következik be. Helyes bekötésük miatt a váltakozó feszültség negatív félhulláma pozitív formában kerül a terhelésre. Egyszerű szavakkal: megfordítja a negatív félhullámot.

Az egyszerűség és az áttekinthetőség érdekében a működését egy egyfázisú, teljes hullámú egyenirányító példáján tekintjük meg.

Az áramkör működési elve azon a tényen alapul, hogy a diódák egy irányba vezetik az áramot, és a következő:

• A diódahíd bemenetére váltakozó szinuszos jel kerül, például 220V háztartási tápegységről (a bekötési rajzon a diódahíd bemenete AC vagy ~ jelöléssel van ellátva).
• A szinuszos feszültség félhullámait (az alábbi ábra) a diagramon átlósan elhelyezett kapupár engedi át.

A pozitív félhullámot a VD1, VD3 diódák, a negatív felét pedig a VD2 és VD4 diódák továbbítják. Az alábbi áramkör be- és kimenetén láthatja a jelet.

Az ilyen jelet egyenirányított hullámfeszültségnek nevezzük. A simítás érdekében egy kondenzátoros szűrőt adnak az áramkörhöz.

Főbb jellemzők

Tekintsük a félvezető diódák fő jellemzőit. Az angol nyelvű műszaki dokumentációban (az úgynevezett adatlapon) latin betűk adják a jelölésüket:

• V_fordulat - csúcs vagy maximális fordított feszültség. Ha ezt a feszültséget túllépjük, a pn átmenet visszafordíthatatlanul megsemmisül.
• V_{r (rms)} - átlagos fordított feszültség. Normális munkához, ugyanaz, mint U_arr a hazai alkatrészek jellemzőiben.
• én_o - átlagos egyenirányított áram, ugyanaz, mint az I_NS hazaiból.
• én_fsm - csúcs egyenirányított áram.
• V_fm - a feszültségesés előretolt előfeszítésben (nyitott vezető állapotban) általában 0,6-0,7 V, és nagyobb a nagyáramú modelleknél.

Az elektronikus berendezések és tápegységek javítása vagy tervezése során a kezdők megkérdezik: hogyan válasszuk ki a megfelelő diódahidat?

Ebben az esetben a legfontosabb paraméterek az Ön számára fordított feszültség és áram. Például egy 220 V-os diódahíd kiválasztásához meg kell vizsgálnia a 400 V-nál nagyobb névleges feszültségű és a szükséges áramerősségű modelleket, például KBPC106 (vagy 108, 110). Műszaki jellemzői:

• maximális egyenirányított áram - 3A;
• csúcsáram (rövid távú) - 50A;
• fordított feszültség - 600 V (800 V, 1000 V KBPC108 és 110 esetén).

Ne feledje ezeket a jellemzőket, és könnyen eldöntheti, melyik opciót válassza a katalógusból.

Egyenirányító áramkörök

A fő cél az egyenirányító áram a tápegységekben, az áramkör egyéb összetevői között megkülönböztethető egy bemeneti szűrő, amely az egyenirányító után van csatlakoztatva - a hullámok kisimítására szolgál. Nézzük meg közelebbről ezt a kérdést!

Először is érdemes megjegyezni, hogy a diódahidat 4 diódából álló egyfázisú egyenirányító áramkörnek vagy 6 diódából álló háromfázisúnak nevezik. De az amatőrök ezt gyakran középponti egyenirányító áramkörnek nevezik.

A teljes hullámú egyenirányítóban két félhullámot táplálnak a terhelésre, a félhullámú egyenirányítóban pedig egyet.

A félreértések elkerülése érdekében értsük meg a terminológiát.

Alul egy egyfázisú, teljes hullámú áramkör látható, a helyes neve "Gretz-áramkör", ezt jelenti a leggyakrabban "diódahíd" néven.

Larionov áramköre háromfázisú diódahíd, a kimenet teljes hullámú jel. A benne lévő diódák félhullámokat adnak át, amelyek felé nyílnak vonali feszültség, azaz felváltva: felső A fázis dióda és alsó B fázis dióda, felső B fázis és alsó C fázis stb.

A teljesség kedvéért beszélni kell más váltakozó feszültségű egyenirányító áramkörökről.

Félhullámú egyenirányító 1 diódával sorba kapcsolva a terheléssel. Előtét tápegységekben, kis teljesítményű miniatűr tápegységekben, valamint a hullámzási együtthatót igénytelen készülékekben használják. A terhelés csak egy félhullámot kap.

Teljes hullám középponttal - ezt nevezik tévesen 2 diódából álló hídnak. Itt csak egy dióda vezet minden félhullámot. Előnye a Gretz áramkörénél nagyobb hatásfok, a félvezető kapuk kisebb száma miatt. Használatát azonban nehezíti, hogy egy felezőcsapos transzformátorra van szükség, amit a vázlatos diagram is tükröz. Nem használható a 220 V-os hálózati feszültség egyenirányításához.

Schottky-szerelvényekből készült egyenirányító. Kapcsoló tápegységekben használják, mivel a Schottky-diódák fordított visszaállási ideje rövidebb, kicsi gátkapacitás (gyorsabb átmenet nyitott állapotból zárt állapotba) és alacsony előremenő feszültségesés (kevesebb veszteség). A Schottkiék leggyakrabban szerelvényekben találhatók, közös anóddal vagy katóddal, amint az az alábbi ábrán látható.

Ezért a hídáramkör összeállításához több szerelvényre van szükség. Az alábbiakban egy példa látható 3 általános Schottky katód-szerelvényre.

4 szerelvényből, közös katóddal. Annyiban különbözik az előzőtől, hogy nagyobb áramerősséget is elbír, azonos komponensekkel, mert a Schottky-k párhuzamosan kapcsolódnak benne.

A 2 Schottky szerelvény közül egy közös anóddal és egy közös katóddal. Tanulni valamiről mi az anód és katód, külön cikkünkben megteheti.

Hogyan kell forrasztani és csatlakoztatni

Az áramkörök tanulmányozása és ismerete nem nehéz, a fő nehézségek akkor merülnek fel, amikor egy kezdő úgy dönt, hogy saját kezével forraszt egy diódahidat. A kd202 típusú 4 szovjet példányból álló egyenirányító forrasztásához használja az alábbi ábrát.

Ha diódahidat szeretne összeállítani modern diszkrét diódákból, például kis teljesítményű 1n4007-ből (és másokból - mindegyik ugyanúgy néz ki, és csak méretben különbözik), alaposan nézze meg az alábbi ábrát.

De ha nem különálló alkatrészekből állítja össze, hanem kész hidat használ, akkor lásd alább, hogyan kell megfelelően csatlakoztatni az áramkörhöz.

A kezdők számára érdekes lesz egy videó megtekintése egy egyszerű 12 V-os tápegység készítéséről:

Hatály és cél

Leggyakrabban diódahidakat használnak a tápegységekben. A transzformátoros tápegységekben a transzformátor szekunder tekercsére csatlakoznak

Impulzus tápegységekben - a 220 V-os hálózati bemenetre. Ebben az esetben az elektronikus vezérlőáramkör és az UPS tápáramköre egyenirányított és simított (nem mindig) hálózati feszültségről kap táplálást (körülbelül 300-310 voltot).

A kapcsolóüzemű tápegység szekunder tekercsének kivezetésein nagyfrekvenciás váltakozó feszültség van. Kiegyenesítése érdekében dupla Schottky-diódákat szerelnek fel. Ebben a tekintetben gyakran használnak középponti egyenirányító áramkört.

Az autókban és motorkerékpárokban háromfázisú diódahidakat használnak, amelyeket a Larionov-séma szerint szerelnek össze. három további szelep, mert egy háromfázisú a fedélzeti hálózat táplálására generátor. A generátorban lévő híd egy kör alakú szektorban készül, és a hátsó részére van felszerelve.

A kivétel néhány modern Toyota autó és más márkák, ezek 6 fázisú generátort használnak a 12 szelepből álló tizenkét impulzusos egyenirányító áramkör megvalósításához. Ennek célja a hullámosság csökkentése és a kimeneti áram növelése.

Ellenőrzési módszerek

A dióda híd tesztelésére a legjobb a dióda teszt üzemmódban lévő multiméter.

Ehhez meg kell csengetni a bemeneti rövidzárlatot, majd a kimenetet (a diódahidat ki kell forrasztani).

Közvetlenül a táblára történő forrasztás nélkül megmérheti a feszültségesést a dióda csomópontjain. Ehhez meg kell határoznia a híd kivezetését, általában közvetlenül a tokon van feltüntetve, amelyet fentebb tárgyaltunk.

A multiméter képernyőjén a számokat előrefelé 500-800 mV tartományban kell megjeleníteni, fordítva pedig 1500 felett és a végtelenségig (az adott alkatrésztől és a mérőeszköztől függően). Ugyanez megtehető Ohmmeter üzemmódban is, az alábbi ábrán látható módon.

Ezt a folyamatot részletesebben a cikk ismerteti "hogyan kell ellenőrizni a diódahidat", Ahol a vizsgálati módszer mellett szó esett a meghibásodás tüneteiről is. Nézze meg a videót is az autógenerátor egyfázisú egyenirányítójának és diódahídjának teszteléséről:

Ezzel befejeztük részletes magyarázatunkat. Reméljük, hogy most már világossá vált, hogy mire való a diódahíd, és mit csinál az elektromos áramkörben. Ha kérdése van, tegye fel a cikk alatti megjegyzésekben!

Kapcsolódó anyagok:

• Hogyan kell forrasztani rádió alkatrészeket táblákból
• Hogyan kell használni a multimétert - utasítások a próbabábukhoz
• Hogyan lehet csökkenteni a feszültséget a hálózatban

Mint(0)nem tetszik(0)