Diyot köprüsü: cihaz, çalışma prensibi, amaç, devreler

Tanım

Bir diyot köprüsü, alternatif akımı düzeltmek için bir devre çözümüdür. Başka bir isim tam dalga doğrultucudur. Yarı iletken doğrultucu diyotlardan veya çeşitlerinden - Schottky diyotlarından yapılmıştır.

Köprü bağlantı şeması, yükün bağlı olduğu birkaç (tek fazlı devre için - dört) yarı iletken diyotun varlığını varsayar.

Bir tahta üzerine lehimlenmiş ayrı elemanlardan oluşabilir, ancak 21. yüzyılda ayrı bir pakette bağlı diyotlar daha yaygındır. Dışa doğru, diğer herhangi bir elektronik bileşene benziyor - bacaklar, baskılı devre kartının raylarına bağlanmak için belirli bir standart boyutta durumundan çıkarıldı.

Bir durumda birleştirilen ve bir köprü devresine göre bağlanmayan birkaç valfin diyot tertibatları olarak adlandırıldığını belirtmekte fayda var.

Kapsam ve bağlantı şemasına bağlı olarak diyot köprüleri şunlardır:

• Tek aşama;
• üç faz.

Şemadaki atama iki versiyonda gerçekleştirilebilir, UGO'nun çizimde kullanacağı köprünün tek tek elemanlardan mı yoksa hazır bir parçadan mı monte edildiğine bağlıdır.

Çalışma prensibi

Bir diyot köprüsünün nasıl çalıştığını anlayalım. Başlangıç ​​olarak diyotlar akımı tek yönde geçirir. Alternatif voltajın düzeltilmesi, diyotların tek taraflı iletimi nedeniyle oluşur. Doğru bağlantılarından dolayı, alternatif voltajın negatif yarım dalgası, yüke pozitif olarak verilir. Basit bir deyişle, negatif yarım dalgayı tersine çevirir.

Basitlik ve netlik için, tek fazlı tam dalga doğrultucu örneğini kullanarak çalışmasını ele alacağız.

Devrenin çalışma prensibi, diyotların akımı tek yönde iletmesine dayanmaktadır ve aşağıdaki gibidir:

• Diyot köprüsünün girişine, örneğin bir ev güç kaynağından 220V alternatif bir sinüzoidal sinyal verilir (bağlantı şemasında, diyot köprüsünün girişi AC veya ~ olarak belirtilir).
• Sinüzoidal voltajın yarım dalgalarının her biri (aşağıdaki şekil), diyagramda çapraz olarak yerleştirilmiş bir çift kapıdan geçirilir.

Pozitif yarı dalga, VD1, VD3 diyotları tarafından ve negatif yarı - VD2 ve VD4 tarafından geçirilir. Aşağıdaki devrenin giriş ve çıkışındaki sinyali görebilirsiniz.

Böyle bir sinyale doğrultulmuş dalgalanma voltajı denir. Düzgünleştirmek için devreye kapasitörlü bir filtre eklenir.

Temel özellikleri

Yarı iletken diyotların temel özelliklerini ele alalım. Latin harfleri, İngilizce teknik belgelerde (Veri Sayfası olarak adlandırılan) tanımlarını verir:

• V_rpm - tepe veya maksimum ters voltaj. Bu voltaj aşıldığında, pn bağlantısı geri dönülemez şekilde tahrip olur.
• V_{r (rms)} - ortalama ters voltaj. İş için normal, U ile aynı_varış yerli bileşenlerin özelliklerinde.
• ben_Ö - ortalama doğrultulmuş akım, I ile aynı_NS yurtiçinden.
• ben_fsm - tepe doğrultulmuş akım.
• V_FM - ileri önyargıda (açık iletken durumda) voltaj düşüşü genellikle 0,6-0,7V'dir ve yüksek akımlı modeller için daha fazladır.

Elektronik ekipmanı ve güç kaynaklarını onarırken veya tasarlarken yeni başlayanlar soruyor: doğru diyot köprüsü nasıl seçilir?

Bu durumda sizin için en önemli parametreler ters gerilim ve akım olacaktır. Örneğin, bir 220V diyot köprüsü seçmek için, nominal voltajı 400V'den büyük ve gerekli akımı olan modellere bakmanız gerekir, örneğin, KBPC106 (veya 108, 110). Teknik özellikleri:

• maksimum doğrultulmuş akım - 3A;
• tepe akımı (kısa süreli) - 50A;
• ters voltaj - 600V (sırasıyla KBPC108 ve 110 için 800V, 1000V).

Bu özellikleri hatırlayın ve katalogdan hangi seçeneği seçeceğinizi kolayca belirleyebilirsiniz.

doğrultucu devreleri

Ana amaç, güç kaynaklarında akımın doğrultulmasıdır; devrenin diğer bileşenleri arasında, doğrultucudan sonra bağlanan bir giriş filtresi ayırt edilebilir - dalgalanmaları yumuşatmak için tasarlanmıştır. Gelin bu konuya daha yakından bakalım!

Her şeyden önce, bir diyot köprüsüne 4 diyotlu tek fazlı doğrultucu devresi veya 6'lı üç fazlı bir doğrultucu devresi dendiğini belirtmekte fayda var. Ancak amatörler buna genellikle orta nokta doğrultucu devresi derler.

Tam dalga doğrultucuda, yüke iki yarım dalga ve yarım dalga doğrultucuda bir tane verilir.

Karışıklığı önlemek için terminolojiyi anlayalım.

Aşağıda tek fazlı bir tam dalga devresi görüyorsunuz, doğru adı "Gretz devresi", çoğunlukla "diyot köprüsü" adı altında kastedilen budur.

Larionov'un devresi üç fazlı bir diyot köprüsüdür, çıkış tam dalga sinyalidir. İçindeki diyotlar yarı dalgaları ileterek hat voltajı, yani dönüşümlü olarak: üst faz A diyotu ve alt faz B diyotu, üst faz B ve alt faz C, vb.

Bütünlük adına, diğer AC voltaj doğrultucu devreleri hakkında konuşmalısınız.

Yüke seri bağlı 1 diyotlu yarım dalga doğrultucu. Balast güç kaynaklarında, düşük güçlü minyatür güç kaynaklarında ve dalgalanma katsayısını talep etmeyen cihazlarda kullanılır. Yüke sadece bir yarım dalga verilir.

Orta noktalı tam dalga - yanlışlıkla 2 diyot köprüsü olarak adlandırılan şey budur. Burada her yarım dalgayı sadece bir diyot iletir. Avantajı, daha az sayıda yarı iletken kapı nedeniyle Gretz devresinden daha yüksek verimliliktir. Bununla birlikte, şematik diyagramda yansıtılan orta nokta musluğuna sahip bir transformatöre ihtiyaç duyulması nedeniyle kullanımı karmaşıktır. 220V şebeke voltajını düzeltmek için kullanılamaz.

Schottky düzeneklerinden yapılmış doğrultucu. Güç kaynaklarının değiştirilmesinde kullanılır, çünkü Schottky diyotları daha az ters kurtarma süresine sahiptir, küçük bariyer kapasitansı (açık durumdan kapalı duruma daha hızlı geçiş) ve düşük ileri voltaj düşüşü (daha az kayıplar). Çoğu zaman, Schottkies, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, ortak bir anot veya katot ile montajlarda bulunur.

Bu nedenle, köprü devresini monte etmek için birkaç düzenek gerekir. Aşağıda 3 ortak katot Schottky düzeneğinin bir örneği verilmiştir.

Ortak bir katoda sahip 4 düzenekten. Schottky'ler paralel olarak bağlı olduğundan, aynı bileşenlerle daha yüksek bir akıma dayanabilmesi bakımından öncekinden farklıdır.

2 Schottky düzeneğinden biri ortak anotlu ve biri ortak katotlu. Hakkında bilgi al anot ve katot nedir, ayrı yazımızda yapabilirsiniz.

Nasıl lehimlenir ve bağlanır

Devreleri incelemek ve bilmek zor değildir, yeni başlayanlar bir diyot köprüsünü kendi elleriyle lehimlemeye karar verdiğinde ana zorluklar ortaya çıkar. kd202 tipi 4 Sovyet kopyasının doğrultucusunu lehimlemek için aşağıdaki çizimi kullanın.

Düşük güçlü 1n4007 (ve diğerleri - hepsi aynı görünür ve yalnızca boyut olarak farklıdır) gibi modern ayrık diyotlardan bir diyot köprüsü kurmak için aşağıdaki resme dikkatlice bakın.

Ancak, onu ayrı parçalardan monte etmiyorsanız, ancak hazır bir köprü kullanıyorsanız, onu devreye nasıl doğru şekilde bağlayacağınızı aşağıya bakın.

Ayrıca, yeni başlayanlar, basit bir 12V güç kaynağının nasıl yapılacağına dair bir video izlemekle ilgileneceklerdir:

Kapsam ve amaç

Çoğu zaman, güç kaynaklarında diyot köprüleri kullanılır. Trafo güç kaynaklarında trafonun sekonder sargısına bağlanırlar.

Dürtü güç kaynaklarında - 220V ağının girişine. Bu durumda, UPS'in elektronik kontrol devresi ve güç devresi, doğrultulmuş ve düzleştirilmiş (her zaman değil) bir şebeke voltajından (yaklaşık 300-310 volta ulaşır) beslenir.

Anahtarlama güç kaynağının sekonder sargısının terminallerinde yüksek frekanslı bir alternatif voltaj vardır. Düzeltmek için çift Schottky diyotlarının montajları kurulur. Bu bağlamda, genellikle bir orta nokta düzeltme devresi kullanılır.

Otomobillerde ve motosikletlerde, Larionov şemasına göre monte edilmiş üç fazlı diyot köprüleri kullanılır. üç ek valf, çünkü yerleşik ağa güç sağlamak için üç fazlı kullanılır jeneratör. Jeneratördeki köprü, bir daire sektörü şeklinde yapılır ve arka kısmına monte edilir.

İstisna, bazı modern Toyota otomobilleri ve diğer markalardır, 12 valfli on iki darbeli bir düzeltme devresini uygulamak için 6 fazlı bir jeneratör kullanırlar. Bu, dalgalanmayı azaltmak ve çıkış akımını artırmak içindir.

Doğrulama yöntemleri

Diyot test modunda bir multimetre, bir diyot köprüsünü test etmek için en iyisidir.

Bunu yapmak için, giriş kısa devresini, ardından çıkışını (diyot köprüsünün lehimlenmesi gerekir) çalmanız gerekir.

Doğrudan kart üzerinde lehimleme yapmadan diyot bağlantılarındaki voltaj düşüşünü ölçebilirsiniz. Bunu yapmak için, köprünün pin çıkışını belirlemeniz gerekir, genellikle yukarıda tartıştığımız durumda doğrudan belirtilir.

Multimetre ekranı, 500-800 mV aralığında ve geri yönde - 1500'ün üzerinde ve sonsuza kadar (belirli bileşene ve ölçüm cihazına bağlı olarak) ileri önyargıda sayıları göstermelidir. Aynısı, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi Ohmmetre modunda yapılabilir.

Bu işlem makalesinde daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır "diyot köprüsü nasıl kontrol edilir", Test yöntemine ek olarak, bir arıza belirtilerinden de bahsettik. Ayrıca bir araba jeneratörünün tek fazlı doğrultucu ve diyot köprüsünün nasıl test edileceğine ilişkin videoyu da izleyin:

Bu, ayrıntılı açıklamamızı tamamlıyor. Artık diyot köprüsünün ne işe yaradığını ve bir elektrik devresinde ne yaptığını anladığınızı umuyoruz. Herhangi bir sorunuz varsa, makalenin altındaki yorumlarda onlara sorun!

İlgili malzemeler:

• Kartlardan radyo bileşenleri nasıl lehimlenir
• Bir multimetre nasıl kullanılır - mankenler için talimatlar
• Ağdaki voltaj nasıl düşürülür

Beğenmek(0)sevmiyorum(0)