Dioodsild: seade, tööpõhimõte, eesmärk, ahelad

Definitsioon

Dioodsild on vooluahela lahendus vahelduvvoolu alaldamiseks. Teine nimi on täislaine alaldi. See on ehitatud pooljuht-alaldi dioodidest või nende sortidest - Schottky dioodidest.

Sillaühendusskeem eeldab mitme (ühefaasilise ahela jaoks - neli) pooljuhtdioodi olemasolu, millega koormus on ühendatud.

See võib koosneda tahvlile joodetud diskreetsetest elementidest, kuid 21. sajandil on rohkem levinud eraldi pakendis ühendatud dioodid. Väliselt näeb see välja nagu mis tahes muu elektrooniline komponent - trükkplaadi radadega ühendamiseks eemaldatakse jalad kindla standardsuurusega korpusest.

Väärib märkimist, et mitut ühes korpuses kombineeritud ventiili, mis ei ole ühendatud sillaahela järgi, nimetatakse dioodisõlmedeks.

Sõltuvalt ulatusest ja ühendusskeemist on dioodsillad järgmised:

• üksik faas;
• kolmefaasiline.

Skeemil olevat tähistust saab teostada kahes variandis, millist UGO-d joonisel kasutada, sõltub sellest, kas sild on kokku pandud üksikutest elementidest või kasutatakse juba valmis.

Tööpõhimõte

Saame aru, kuidas dioodsild töötab. Alustuseks juhivad dioodid voolu ühes suunas. Vahelduvpinge alaldamine toimub dioodide ühepoolse juhtivuse tõttu. Nende õige ühenduse tõttu antakse vahelduvpinge negatiivne poollaine koormusele positiivsena. Lihtsamalt öeldes pöörab see negatiivse poollaine ümber.

Lihtsuse ja selguse huvides kaalume selle toimimist ühefaasilise täislaine alaldi näitel.

Ahela tööpõhimõte põhineb asjaolul, et dioodid juhivad voolu ühes suunas ja on järgmine:

• Dioodsilla sisendisse antakse vahelduv siinussignaal, näiteks 220 V kodumajapidamises kasutatavast toiteallikast (ühendusskeemil on dioodsilla sisendiks märgitud AC või ~).
• Iga siinuspinge poollainet (joonis allpool) läbib diagrammil diagonaalselt paikneva väravapaari.

Positiivse poollaine edastavad dioodid VD1, VD3 ja negatiivse poole - VD2 ja VD4. Signaali näete alloleva ahela sisendis ja väljundis.

Sellist signaali nimetatakse alaldatud pulsatsioonipingeks. Selle silumiseks lisatakse ahelasse kondensaatoriga filter.

Peamised omadused

Vaatleme pooljuhtdioodide põhiomadusi. Ladina tähed tähistavad ingliskeelses tehnilises dokumentatsioonis (nn andmeleht):

• V_p/min - tipp- või maksimaalne pöördpinge. Selle pinge ületamisel hävib pn-siire pöördumatult.
• V_{r (rms)} - keskmine pöördpinge. Tavaline tööks, sama mis U_arr kodumaiste komponentide omadustes.
• I_o - keskmine alaldivool, sama mis I_NS kodumaisest.
• I_fsm - alaldi voolu tipp.
• V_fm - pingelang päripinges (avatud juhtivas olekus) on tavaliselt 0,6-0,7 V ja kõrge vooluga mudelite puhul rohkem.

Elektroonikaseadmeid ja toiteplokke parandades või neid projekteerides küsivad algajad: kuidas valida õiget dioodsilda?

Sel juhul on teie jaoks kõige olulisemad parameetrid vastupidine pinge ja vool. Näiteks 220 V dioodsilla valimiseks peate vaatama mudeleid, mille nimipinge on suurem kui 400 V ja nõutav vool, näiteks KBPC106 (või 108, 110). Selle tehnilised omadused:

• maksimaalne alaldatud vool - 3A;
• tippvool (lühiajaline) - 50A;
• vastupidine pinge - 600 V (vastavalt KBPC108 ja 110 jaoks 800 V, 1000 V).

Pidage meeles neid omadusi ja saate hõlpsalt otsustada, millist valikut kataloogist valida.

Alaldi ahelad

Peamine eesmärk on voolu alaldus toiteallikates, vooluahela muude komponentide hulgas saab eristada sisendfiltrit, mis ühendatakse pärast alaldit - see on mõeldud pulsatsiooni tasandamiseks. Vaatame seda teemat lähemalt!

Kõigepealt väärib märkimist, et dioodsilda nimetatakse ühefaasiliseks alaldi ahelaks, mis koosneb 4 dioodist või kolmefaasiliseks 6 dioodist. Kuid amatöörid nimetavad seda sageli keskpunkti alaldi vooluringiks.

Täislaine alaldis antakse koormusele kaks poollainet ja poollaine alaldis üks.

Segaduste vältimiseks mõistame terminoloogiat.

Allpool näete ühefaasilist täislaineahelat, selle õige nimetus on "Gretz circuit", just seda on kõige sagedamini mõeldud "dioodsild" nimetuse all.

Larionovi ahel on kolmefaasiline dioodsild, väljundiks on täislaine signaal. Selles olevad dioodid edastavad poollaineid, avanedes kuni liini pinge, st. vaheldumisi: ülemise faasi A diood ja alumine faasi B diood, ülemine faas B ja alumine faas C jne.

Täielikkuse huvides peaksite rääkima teistest vahelduvpinge alaldi ahelatest.

1 dioodiga poollaine alaldi, mis on ühendatud koormusega järjestikku. Seda kasutatakse liiteseadistes, väikese võimsusega miniatuursetes toiteallikates, aga ka pulsatsiooniteguri suhtes vähenõudlikes seadmetes. Koormale antakse ainult üks poollaine.

Täislaine keskpunktiga – seda nimetatakse ekslikult kahest dioodist koosnevaks sillaks. Siin juhib iga poollainet ainult üks diood. Selle eeliseks on suurem kasutegur kui Gretzi ahelal, kuna pooljuhtväravad on väiksemad. Kuid selle kasutamist raskendab asjaolu, et vaja on keskpunkti kraaniga trafot, mis kajastub skemaatilisel diagrammil. Seda ei saa kasutada 220 V võrgupinge alaldamiseks.

Schottky sõlmedest valmistatud alaldi. Kasutatakse lülitustoiteallikates, kuna Schottky dioodidel on väiksem tagasipööratud taastumisaeg, väike barjääri mahtuvus (kiirem üleminek avatud olekust suletud olekusse) ja madal päripinge langus (vähem kaotused). Kõige sagedamini leidub Schottkies sõlmedes, millel on ühine anood või katood, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Seetõttu on sillaahela kokkupanekuks vaja mitut koostu. Allpool on näide kolmest tavalisest Schottky katoodsõlmest.

4 koostu ühise katoodiga. See erineb eelmisest selle poolest, et talub suuremat voolu, samade komponentidega, kuna Schottkyd on selles paralleelselt ühendatud.

Kahest Schottky komplektist üks ühise anoodiga ja üks ühise katoodiga. Õppima millegi kohta mis on anood ja katood, saate meie eraldi artiklis.

Kuidas jootma ja ühendada

Skeemide uurimine ja tundmine pole keeruline, peamised raskused tekivad siis, kui algaja otsustab oma kätega dioodsilla jootma. 4 kd202 tüüpi nõukogude eksemplari alaldi jootmiseks kasutage allolevat illustratsiooni.

Dioodisilla kokkupanemiseks kaasaegsetest diskreetsetest dioodidest, nagu väikese võimsusega 1n4007 (ja teised - need kõik näevad välja ühesugused ja erinevad ainult suuruse poolest), vaadake hoolikalt järgmist illustratsiooni.

Aga kui te ei pane seda eraldi osadest kokku, vaid kasutate valmis silda, siis vaadake allpool, kuidas seda õigesti vooluringiga ühendada.

Samuti on algajatele huvitav vaadata videot lihtsa 12 V toiteallika valmistamise kohta:

Ulatus ja eesmärk

Kõige sagedamini kasutatakse toiteallikates dioodsildu. Trafo toiteallikates on need ühendatud trafo sekundaarmähisega

Impulsstoiteallikates - 220 V võrgusisendisse. Sel juhul saavad UPS-i elektrooniline juhtahel ja toiteahel toite alaldatud ja tasandatud (mitte alati) võrgupingest (jõuab umbes 300–310 volti).

Lülitustoiteallika sekundaarmähise klemmidel on kõrgsageduslik vahelduvpinge. Selle sirgendamiseks paigaldatakse topelt Schottky dioodide komplektid. Sellega seoses kasutatakse sageli keskpunkti alaldusahelat.

Autodes ja mootorratastes kasutatakse kolmefaasilisi dioodsildu, mis on kokku pandud Larionovi skeemi järgi kolm lisaventiili, sest rongisisese võrgu toiteks kasutatakse kolmefaasilist generaator. Generaatoris olev sild on valmistatud ringikujulise sektori kujul ja on paigaldatud selle tagumisele osale.

Erandiks on mõned kaasaegsed Toyota autod ja muud kaubamärgid, nad kasutavad 6-faasilist generaatorit 12-klapilise kaheteistimpulsilise alaldusahela rakendamiseks. Selle eesmärk on vähendada pulsatsiooni ja suurendada väljundvoolu.

Kontrollimeetodid

Diooditesti režiimis olev multimeeter sobib kõige paremini dioodisilla testimiseks.

Selleks tuleb helistada sisendi lühisele, seejärel väljundile (dioodsild tuleb välja joota).

Ilma otse plaadile jootmiseta saate mõõta pingelangust dioodide ristmikel. Selleks peate määrama silla pinouti, tavaliselt märgitakse see otse korpusele, mida me eespool käsitlesime.

Multimeetri ekraan peaks näitama numbreid ettepoole nihkes vahemikus 500–800 mV ja vastupidises - üle 1500 ja lõpmatuseni (olenevalt konkreetsest komponendist ja mõõteseadmest). Sama saab teha oommeetri režiimis, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Seda protsessi kirjeldatakse üksikasjalikumalt artiklis "kuidas kontrollida dioodsilda", kus lisaks testimeetodile rääkisime ka rikke sümptomitest. Vaata ka videost, kuidas testida autogeneraatori ühefaasilist alaldit ja dioodsilda:

See lõpetab meie üksikasjaliku selgituse. Loodame, et saate nüüd aru, milleks dioodsild on mõeldud ja mida see elektriahelas teeb. Kui teil on küsimusi, küsige neid artikli all olevates kommentaarides!

Seotud materjalid:

• Kuidas jootma raadiokomponente plaatidelt
• Multimeetri kasutamine - mannekeenide juhised
• Kuidas alandada võrgu pinget

meeldib(0)mulle ei meeldi(0)