Punte de diode: dispozitiv, principiu de funcționare, scop, circuite

Definiție

O punte de diode este o soluție de circuit pentru redresarea curentului alternativ. Un alt nume este un redresor cu undă completă. Este construit din diode redresoare semiconductoare sau soiurile acestora - diode Schottky.

Schema de conectare a podului presupune prezența mai multor diode semiconductoare (pentru un circuit monofazat - patru) la care este conectată sarcina.

Poate consta din elemente discrete lipite pe o placă, dar în secolul 21, diodele conectate într-un pachet separat sunt mai frecvente. În exterior, arată ca orice altă componentă electronică - picioarele sunt îndepărtate din carcasa cu o anumită dimensiune standard pentru conectarea la pistele plăcii de circuit imprimat.

Este de remarcat faptul că mai multe supape combinate într-un singur caz, care nu sunt conectate conform unui circuit de punte, sunt numite ansambluri de diode.

În funcție de domeniul de aplicare și schema de conectare, punțile de diode sunt:

• fază singulară;
• trei faze.

Desemnarea de pe diagramă poate fi efectuată în două versiuni, pe care UGO să le folosească în desen depinde dacă podul este asamblat din elemente individuale sau este utilizat unul gata făcut.

Principiul de funcționare

Să înțelegem cum funcționează o punte de diode. Pentru început, diodele trec curentul într-o singură direcție. Redresarea tensiunii alternative are loc datorită conducției unilaterale a diodelor. Datorită conexiunii lor corecte, semiunda negativă a tensiunii alternative este furnizată sarcinii sub forma uneia pozitive. Cu cuvinte simple, inversează semi-unda negativă.

Pentru simplitate și claritate, vom lua în considerare funcționarea sa folosind exemplul unui redresor monofazat cu undă completă.

Principiul de funcționare al circuitului se bazează pe faptul că diodele conduc curentul într-o singură direcție și este după cum urmează:

• Un semnal sinusoidal alternativ este furnizat la intrarea punții de diode, de exemplu, 220V de la o sursă de alimentare de uz casnic (în schema de conectare, intrarea punții de diode este desemnată ca AC sau ~).
• Fiecare dintre semiundele de tensiune sinusoidală (figura de mai jos) este trecută de o pereche de porți situate în diagonală pe diagramă.

Semiundă pozitivă este trecută de diodele VD1, VD3, iar jumătatea negativă - de VD2 și VD4. Puteți vedea semnalul la intrarea și la ieșirea circuitului de mai jos.

Un astfel de semnal se numește tensiune de ondulare redresată. Pentru a o netezi, se adaugă circuitului un filtru cu un condensator.

Principalele caracteristici

Să luăm în considerare principalele caracteristici ale diodelor semiconductoare. Literele latine își dau denumirea în documentația tehnică în limba engleză (așa-numita Fișă de date):

• V_rpm - tensiune inversă de vârf sau maximă. Când această tensiune este depășită, joncțiunea pn este distrusă ireversibil.
• V_{r (rms)} - tensiune medie inversă. Normal pentru muncă, la fel ca U_arr în caracteristicile componentelor casnice.
• eu_o - curent redresat mediu, la fel ca I_NS din casnic.
• eu_fsm - curent redresat de vârf.
• V_fm - căderea de tensiune în polarizarea directă (în starea de conducție deschisă) este de obicei 0,6-0,7 V și mai mult pentru modelele cu curent ridicat.

La repararea echipamentelor electronice și a surselor de alimentare sau la proiectarea acestora, începătorii se întreabă: cum să alegeți puntea de diode potrivită?

În acest caz, cei mai importanți parametri pentru dvs. vor fi tensiunea și curentul invers. De exemplu, pentru a selecta o punte de diode de 220 V, trebuie să vă uitați la modele cu o tensiune nominală mai mare de 400 V și curentul necesar, de exemplu, KBPC106 (sau 108, 110). Caracteristicile sale tehnice:

• curent redresat maxim - 3A;
• curent de vârf (pe termen scurt) - 50A;
• tensiune inversă - 600V (800V, 1000V pentru KBPC108 și, respectiv, 110).

Amintiți-vă de aceste caracteristici și puteți determina cu ușurință ce opțiune să alegeți din catalog.

Circuite redresoare

Redresarea curentului în sursele de alimentare este scopul principal; printre alte componente ale circuitului, se poate distinge un filtru de intrare, care este conectat după redresor - este conceput pentru a netezi ondulațiile. Să aruncăm o privire mai atentă la această problemă!

În primul rând, este de remarcat faptul că o punte de diode se numește un circuit redresor monofazat de 4 diode sau unul trifazat din 6. Dar amatorii se referă adesea la asta ca la un circuit redresor de punct mediu.

Într-un redresor cu undă completă, două semiunde sunt furnizate sarcinii, iar într-un redresor cu jumătate de undă, una.

Pentru a evita confuzia, să înțelegem terminologia.

Mai jos vedeți un circuit monofazat cu undă completă, numele său corect este „circuit Gretz”, acesta este cel mai adesea înțeles sub numele de „punte de diode”.

Circuitul lui Larionov este o punte de diode trifazate, ieșirea este un semnal cu undă completă. Diodele din el transmit semi-unde, deschizându-se spre tensiunea de linie, adică alternativ: diodă faza superioară A și dioda faza inferioară B, faza superioară B și faza inferioară C etc.

Pentru a fi complet, ar trebui să vorbiți despre alte circuite redresoare de tensiune AC.

Redresor cu jumătate de undă de 1 diodă conectată în serie cu sarcina. Este folosit în sursele de alimentare cu balast, sursele de alimentare miniaturale de putere redusă, precum și în dispozitivele care nu solicită coeficientul de ondulație. Numai o jumătate de undă este furnizată încărcăturii.

Undă completă cu un punct de mijloc - aceasta este ceea ce se numește în mod greșit o punte de 2 diode. Aici, o singură diodă conduce fiecare jumătate de undă. Avantajul său este o eficiență mai mare decât cea a circuitului Gretz, datorită numărului mai mic de porți semiconductoare. Cu toate acestea, utilizarea sa este complicată de faptul că este nevoie de un transformator cu un robinet de mijloc, ceea ce este reflectat în diagrama schematică. Nu poate fi folosit pentru a redresa tensiunea de rețea de 220 V.

Redresor realizat din ansambluri Schottky. Folosit la comutarea surselor de alimentare, deoarece diodele Schottky au un timp de recuperare invers mai mic, mic capacitatea barieră (tranziție mai rapidă de la starea deschisă la starea închisă) și căderea scăzută a tensiunii directe (mai puțin pierderi). Cel mai adesea, Schottkies se găsesc în ansambluri, cu un anod sau catod comun, așa cum se arată în figura de mai jos.

Prin urmare, sunt necesare mai multe ansambluri pentru a asambla circuitul podului. Mai jos este un exemplu de 3 ansambluri Schottky catod comune.

Din 4 ansambluri cu catod comun. Se deosebește de precedentul prin faptul că poate rezista la un curent mai mare, cu aceleași componente, deoarece Schottky-urile sunt conectate în paralel în el.

Din cele 2 ansambluri Schottky, unul cu un anod comun și unul cu un catod comun. Invata despre ce este anodul și catodul, puteți în articolul nostru separat.

Cum să lipiți și să conectați

Nu este dificil să studiezi și să cunoști circuitele, principalele dificultăți apar atunci când un începător decide să lipize o punte de diode cu propriile mâini. Pentru a lipi un redresor de 4 exemplare sovietice de tip kd202, utilizați ilustrația de mai jos.

Pentru a asambla o punte de diode din diode discrete moderne, cum ar fi 1n4007 de putere redusă (și altele - toate arată la fel și diferă doar în dimensiune), priviți cu atenție ilustrația următoare.

Dar dacă nu îl asamblați din părți separate, ci folosiți o punte gata făcută, atunci vedeți mai jos cum să o conectați corect la circuit.

De asemenea, începătorii vor fi interesați să vizioneze un videoclip despre cum să faci o sursă de alimentare simplă de 12V:

Domeniul de aplicare și scopul

Cel mai adesea, punțile de diode sunt utilizate în sursele de alimentare. În sursele de alimentare cu transformatoare, acestea sunt conectate la înfășurarea secundară a transformatorului

În sursele de alimentare cu impuls - la intrarea de rețea de 220 V. În acest caz, circuitul electronic de control și circuitul de alimentare al UPS-ului sunt alimentate de la o tensiune de rețea rectificată și netezită (nu întotdeauna) (atinge aproximativ 300-310 volți).

Există o tensiune alternativă de înaltă frecvență la bornele înfășurării secundare a sursei de alimentare în comutație. Pentru a-l îndrepta, sunt instalate ansambluri de diode Schottky duble. În acest sens, se folosește adesea un circuit de rectificare a punctului de mijloc.

În mașini și motociclete se folosesc punți de diode trifazate, asamblate conform schemei Larionov cu trei supape suplimentare, deoarece se folosește o trifazată pentru alimentarea rețelei de bord generator. Puntea din generator este realizată sub forma unui sector de cerc și este instalată pe partea sa din spate.

Excepție fac unele mașini moderne Toyota și alte mărci, ele folosesc un generator cu 6 faze pentru a implementa un circuit de redresare cu douăsprezece impulsuri de 12 supape. Acest lucru este pentru a reduce ondulația și pentru a crește curentul de ieșire.

Metode de verificare

Un multimetru în modul de testare a diodelor este cel mai bun pentru testarea unei punți de diode.

Pentru a face acest lucru, trebuie să sunați scurtcircuitul de intrare, apoi cel de ieșire (puntea de diode trebuie să fie lipită).

Fără a lipi direct pe placă, puteți măsura căderea de tensiune pe joncțiunile diodei. Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați pinout-ul podului, de obicei este indicat direct pe carcasă, despre care am discutat mai sus.

Ecranul multimetrului ar trebui să afișeze numere în polarizarea directă în intervalul 500-800 mV, iar în sens invers - peste 1500 și la infinit (în funcție de componenta specifică și de dispozitivul de măsurare). Același lucru se poate face în modul Ohmmetru, așa cum se arată în figura de mai jos.

Acest proces este descris mai detaliat în articolul „cum se verifică o punte de diode„, Unde, pe lângă metoda de testare, am vorbit și despre simptomele defecțiunii. Consultați și videoclipul despre cum să testați un redresor monofazat și o punte de diode a unui generator auto:

Aceasta încheie explicația noastră detaliată. Sperăm că acum v-a devenit clar pentru ce este o punte de diode și ce face într-un circuit electric. Dacă aveți întrebări, adresați-le în comentariile de sub articol!

Materiale conexe:

• Cum să lipiți componentele radio de pe plăci
• Cum se folosește un multimetru - instrucțiuni pentru manechini
• Cum se reduce tensiunea în rețea

Ca(0)Nu-mi place(0)