תוֹכֶן:
- הַגדָרָה
- עקרון הפעולה
- תכונות עיקריות
- מעגלי מיישר
- איך להלחים ולחבר
- היקף ומטרה
- שיטות אימות
הַגדָרָה
גשר דיודה הוא פתרון מעגלים לתיקון זרם חילופין. שם נוסף הוא מיישר גל מלא. הוא בנוי מדיודות מיישר מוליכים למחצה או הזנים שלהן - דיודות שוטקי.
ערכת חיבור הגשר מניחה נוכחות של מספר (עבור מעגל חד פאזי - ארבע) דיודות מוליכים למחצה שאליהן מחובר העומס.
זה יכול להיות מורכב מאלמנטים בדידים המולחמים על לוח, אבל במאה ה-21, דיודות מחוברות באריזה נפרדת נפוצות יותר. כלפי חוץ, זה נראה כמו כל רכיב אלקטרוני אחר - רגליים מוסרות מהמקרה של גודל סטנדרטי מסוים לחיבור למסלולים של המעגל המודפס.
ראוי לציין כי מספר שסתומים המשולבים בבית אחד, שאינם מחוברים על פי מעגל גשר, נקראים מכלולי דיודה.
בהתאם להיקף ולתרשים החיבור, גשרי דיודה הם:
- שלב בודד;
- תלת פאזי.
הייעוד בתרשים יכול להתבצע בשתי גרסאות, שבהן UGO להשתמש בשרטוט תלוי אם הגשר מורכב מאלמנטים בודדים או בשימוש מוכן.
עקרון הפעולה
בואו נבין איך עובד גשר דיודה. מלכתחילה, דיודות מעבירות זרם בכיוון אחד. תיקון מתח החילופין מתרחש עקב ההולכה החד-צדדית של הדיודות. בשל החיבור הנכון שלהם, חצי הגל השלילי של מתח החילופין מסופק לעומס בצורה של אחד חיובי. במילים פשוטות, זה הופך את חצי הגל השלילי.
למען הפשטות והבהירות, נשקול את פעולתו באמצעות הדוגמה של מיישר גל מלא חד פאזי.
עקרון הפעולה של המעגל מבוסס על העובדה שהדיודות מוליכות זרם בכיוון אחד והוא כדלקמן:
- אות סינוסואיד לסירוגין מסופק לכניסת גשר הדיודה, למשל, 220V מאספקת חשמל ביתית (בתרשים החיבור, הכניסה של גשר הדיודה מסומנת כ-AC או ~).
- כל אחד מחצי הגלים של המתח הסינוסואידי (איור למטה) מועבר על ידי זוג שערים הממוקמים באלכסון בתרשים.
חצי הגל החיובי מועבר על ידי הדיודות VD1, VD3, והחצי השלילי - על ידי VD2 ו-VD4. אתה יכול לראות את האות בכניסה וביציאה של המעגל למטה.
אות כזה נקרא מתח אדוות מתוקן. על מנת להחליק אותו מוסיפים למעגל מסנן עם קבל.
תכונות עיקריות
בואו ניקח בחשבון את המאפיינים העיקריים של דיודות מוליכים למחצה. אותיות לטיניות נותנות את ייעודן בתיעוד הטכני באנגלית (מה שנקרא גיליון נתונים):
- Vסל"ד - שיא או מתח הפוך מרבי. כאשר חריגה ממתח זה, צומת pn נהרס באופן בלתי הפיך.
- Vr (rms) - מתח הפוך ממוצע. רגיל לעבודה, זהה ל-Uarr במאפיינים של רכיבים ביתיים.
- אניo - זרם מתוקן ממוצע, זהה ל-Iנ.ס מבית.
- אניfsm - שיא זרם מתוקן.
- Vfm - נפילת מתח בהטיה קדימה (במצב מוליך פתוח) היא בדרך כלל 0.6-0.7V, ויותר עבור דגמים בעלי זרם גבוה.
כאשר מתקנים ציוד אלקטרוני וספקי כוח או מתכננים אותם, מתחילים שואלים: איך בוחרים את גשר הדיודה הנכון?
במקרה זה, הפרמטרים החשובים ביותר עבורך יהיו מתח וזרם הפוכים. לדוגמה, כדי לבחור גשר דיודה 220V, עליך להסתכל על דגמים עם מתח נומינלי גדול מ-400V והזרם הנדרש, למשל, KBPC106 (או 108, 110). המאפיינים הטכניים שלו:
- זרם מתוקן מרבי - 3A;
- זרם שיא (לטווח קצר) - 50A;
- מתח הפוך - 600V (800V, 1000V עבור KBPC108 ו-110, בהתאמה).
זכור את המאפיינים הללו ותוכל לקבוע בקלות איזו אפשרות לבחור מתוך הקטלוג.
מעגלי מיישר
יישור זרם בספקי כוח הוא המטרה העיקרית; בין שאר מרכיבי המעגל ניתן להבחין במסנן קלט, המחובר לאחר המיישר - הוא נועד להחליק אדוות. בואו נסתכל מקרוב על הנושא הזה!
קודם כל, ראוי לציין שגשר דיודה נקרא מעגל מיישר חד פאזי של 4 דיודות או תלת פאזי של 6. אבל חובבים מתייחסים לזה לעתים קרובות כמעגל מיישר נקודת אמצע.
במיישר גל מלא שני חצאי גל מסופקים לעומס, ובמיישר חצי גל אחד.
כדי למנוע בלבול, בואו נבין את הטרמינולוגיה.
למטה אתה רואה מעגל חד-פאזי של גל מלא, שמו הנכון הוא "מעגל גרץ", הוא זה שמתכוון לרוב תחת השם "גשר דיודה".
המעגל של לריונוב הוא גשר דיודה תלת פאזי, הפלט הוא אות בגל מלא. הדיודות בו משדרות חצאי גלים, נפתחות אל מתח קו, כלומר לסירוגין: דיודת פאזה א' עליונה ודיודת פאזה B תחתונה, פאזה ב' עליונה ופאזה C תחתונה וכו'.
למען השלמות, כדאי לדבר על מעגלי מיישר מתח AC אחרים.
מיישר חצי גל של דיודה 1 מחובר בסדרה עם העומס. הוא משמש בספקי כוח נטל, ספקי כוח מיניאטוריים בעלי הספק נמוך, כמו גם במכשירים שאינם תובעניים למקדם האדוות. רק חצי גל אחד מסופק לעומס.
גל מלא עם נקודת אמצע - זה מה שנקרא בטעות גשר של 2 דיודות. כאן, רק דיודה אחת מוליכה כל חצי גל. היתרון שלו הוא יעילות גבוהה יותר מזו של מעגל Gretz, בשל המספר הקטן יותר של שערים מוליכים למחצה. עם זאת, השימוש בו מסובך על ידי העובדה שיש צורך בשנאי עם ברז אמצע, מה שבא לידי ביטוי בתרשים הסכמטי. לא ניתן להשתמש בו כדי לתקן את מתח הרשת של 220V.
מיישר העשוי ממכלולי Schottky. משמש בהחלפת ספקי כוח, מכיוון שלדיודות שוטקי יש פחות זמן התאוששות הפוך, קטן קיבול מחסום (מעבר מהיר יותר ממצב פתוח לסגור) ונפילת מתח נמוכה קדימה (פחות אֲבֵדוֹת). לרוב, Schottkies נמצאים במכלולים, עם אנודה או קתודה משותפים, כפי שמוצג באיור למטה.
לכן, נדרשים מספר מכלולים כדי להרכיב את מעגל הגשר. להלן דוגמה ל-3 מכלולי קתודה נפוצים של Schottky.
של 4 מכלולים עם קתודה משותפת. הוא שונה מהקודם בכך שהוא יכול לעמוד בזרם גבוה יותר, עם אותם רכיבים, מכיוון שהשוטקיס מחוברים בו במקביל.
מתוך 2 מכלולי Schottky, אחד עם אנודה משותפת ואחד עם קתודה משותפת. ללמוד על מה זה אנודה וקתודה, אתה יכול במאמר נפרד שלנו.
איך להלחים ולחבר
זה לא קשה ללמוד ולהכיר את המעגלים, הקשיים העיקריים מתעוררים כאשר מתחיל מחליט להלחים גשר דיודה במו ידיו. כדי להלחים מיישר של 4 עותקים סובייטיים מסוג kd202, השתמש באיור שלהלן.
כדי להרכיב גשר דיודה מדיודות בדידות מודרניות כמו 1n4007 עם הספק נמוך (ואחרים - כולם נראים אותו הדבר ונבדלים רק בגודלם), עיין היטב באיור הבא.
אבל אם אתה לא מרכיב אותו מחלקים נפרדים, אלא משתמש בגשר מוכן, ראה להלן כיצד לחבר אותו כראוי למעגל.
כמו כן, מתחילים יהיו מעוניינים לצפות בסרטון כיצד ליצור ספק כוח פשוט של 12V:
היקף ומטרה
לרוב, גשרי דיודה משמשים בספקי כוח. בספקי כוח שנאים, הם מחוברים לליפוף המשני של השנאי
בספקי כוח דחפים - לכניסת 220V רשת. במקרה זה, מעגל הבקרה האלקטרוני ומעגל החשמל של ה-UPS מופעלים ממתח רשת מתוקן ומוחלק (לא תמיד) (מגיע לכ-300-310 וולט).
יש מתח חילופין בתדר גבוה במסופים של הפיתול המשני של ספק הכוח המיתוג. על מנת ליישר אותו, מותקנות מכלולים של דיודות שוטקי כפולות. בהקשר זה, לעתים קרובות נעשה שימוש במעגל תיקון נקודת אמצע.
במכוניות ואופנועים משתמשים בגשרי דיודה תלת פאזיים, המורכבים לפי תכנית לריונוב עם שלושה שסתומים נוספים, מכיוון שתלת פאזי משמש להפעלת הרשת המובנית גֵנֵרָטוֹר. הגשר בגנרטור עשוי בצורה של מגזר של מעגל ומותקן בחלקו האחורי.
היוצא מן הכלל הוא כמה מכוניות טויוטה מודרניות ומותגים אחרים, הם משתמשים בגנרטור 6 פאזים כדי ליישם מעגל תיקון 12 פעימות של 12 שסתומים. זה נועד להפחית אדווה ולהגדיל את זרם המוצא.
שיטות אימות
מולטימטר במצב בדיקת דיודה הוא הטוב ביותר לבדיקת גשר דיודה.
כדי לעשות זאת, אתה צריך לצלצל לקצר הקלט, ואז לפלט אחד (יש להלחים את גשר הדיודה).
ללא הלחמה ישירות על הלוח, אתה יכול למדוד את מפל המתח על פני צומת הדיודה. כדי לעשות זאת, אתה צריך לקבוע את pinout של הגשר, בדרך כלל זה מצוין ישירות על המקרה, שבו דנו לעיל.
מסך המולטימטר אמור להציג מספרים בהטיה קדימה בטווח של 500-800 mV, ולהפך - מעל 1500 ועד אינסוף (תלוי ברכיב הספציפי ובמכשיר המדידה). ניתן לעשות את אותו הדבר במצב Ohmmeter, כפי שמוצג באיור למטה.
תהליך זה מתואר ביתר פירוט במאמר "כיצד לבדוק גשר דיודה", שם, בנוסף לשיטת הבדיקה, דיברנו גם על תסמיני תקלה. בדוק גם את הסרטון כיצד לבדוק מיישר חד פאזי וגשר דיודה של גנרטור מכונית:
בכך מסתיים ההסבר המפורט שלנו. אנו מקווים שעכשיו אתה מבין למה מיועד גשר דיודה ומה הוא עושה במעגל חשמלי. אם יש לך שאלות, שאל אותן בתגובות מתחת למאמר!
חומרים קשורים:
- כיצד להלחים רכיבי רדיו מלוחות
- כיצד להשתמש במולטימטר - הוראות לבובות
- כיצד להוריד את המתח ברשת
(0)אני לא אוהב
(0)
