Diodinis tiltelis: įrenginys, veikimo principas, paskirtis, grandinės

Apibrėžimas

Diodinis tiltelis yra grandinės sprendimas kintamajai srovei ištaisyti. Kitas pavadinimas yra pilnos bangos lygintuvas. Jis pagamintas iš puslaidininkinių lygintuvų diodų arba jų atmainų - Schottky diodų.

Tilto sujungimo schemoje daroma prielaida, kad yra keli (vienfazei grandinei - keturi) puslaidininkiniai diodai, prie kurių prijungta apkrova.

Jis gali būti sudarytas iš atskirų elementų, lituotų ant plokštės, tačiau XXI amžiuje labiau paplitę prijungti diodai atskiroje pakuotėje. Išoriškai tai atrodo kaip bet kuris kitas elektroninis komponentas - iš tam tikro standartinio dydžio korpuso pašalinamos kojos, kad būtų galima prijungti prie spausdintinės plokštės takelių.

Verta paminėti, kad keli vožtuvai, sujungti viename korpuse, kurie nėra sujungti pagal tilto grandinę, vadinami diodų mazgais.

Priklausomai nuo apimties ir prijungimo schemos, diodiniai tilteliai yra:

• vienfazis;
• trifazis.

Pažymėjimas schemoje gali būti dviejų variantų, kurį UGO naudoti brėžinyje, priklauso nuo to, ar tiltas yra surinktas iš atskirų elementų, ar naudojamas jau paruoštas.

Veikimo principas

Supraskime, kaip veikia diodinis tiltas. Pirmiausia diodai perduoda srovę viena kryptimi. Kintamosios įtampos ištaisymas atsiranda dėl vienpusio diodų laidumo. Dėl teisingo jų prijungimo neigiama kintamosios įtampos pusbangis tiekiamas į apkrovą teigiamos formos. Paprastais žodžiais tariant, jis apverčia neigiamą pusbangį.

Dėl paprastumo ir aiškumo mes apsvarstysime jo veikimą naudodamiesi vienfazio pilnos bangos lygintuvo pavyzdžiu.

Grandinės veikimo principas grindžiamas tuo, kad diodai teka srovę viena kryptimi ir yra tokia:

• Į diodinio tiltelio įvestį tiekiamas kintamasis sinusinis signalas, pavyzdžiui, 220V iš buitinio maitinimo šaltinio (jungimo schemoje diodinio tiltelio įvestis žymima kaip AC arba ~).
• Kiekvieną iš sinusinės įtampos pusbangių (paveikslas žemiau) praleidžia įstrižai diagramoje esančių vartų pora.

Teigiamą pusbangę perduoda diodai VD1, VD3, o neigiamą pusę - VD2 ir VD4. Žemiau esančios grandinės įvesties ir išvesties signalą galite pamatyti.

Toks signalas vadinamas ištaisyta pulsavimo įtampa. Norint jį išlyginti, į grandinę pridedamas filtras su kondensatoriumi.

Pagrindinės charakteristikos

Panagrinėkime pagrindines puslaidininkinių diodų charakteristikas. Techninėje dokumentacijoje anglų kalba (vadinamajame duomenų lape) nurodomos lotyniškos raidės:

• V_aps./min - didžiausia arba maksimali atvirkštinė įtampa. Viršijus šią įtampą, pn sandūra negrįžtamai sunaikinama.
• V_{r (vidutinio vidurkio)} - vidutinė atvirkštinė įtampa. Normalus darbui, kaip ir U_arr buitinių komponentų charakteristikose.
• aš_o - vidutinė ištaisyta srovė, tokia pati kaip aš_NS iš buitinės.
• aš_fsm - didžiausia ištaisyta srovė.
• V_fm - Įtampos kritimas tiesioginiame poslinkyje (atviroje laidžioje būsenoje) paprastai yra 0,6–0,7 V, o didelės srovės modeliuose – daugiau.

Taisydami elektroninę įrangą ir maitinimo blokus ar juos projektuodami, pradedantieji klausia: kaip išsirinkti tinkamą diodinį tiltelį?

Šiuo atveju svarbiausi parametrai jums bus atvirkštinė įtampa ir srovė. Pavyzdžiui, norint pasirinkti 220 V diodinį tiltelį, reikia žiūrėti į modelius, kurių vardinė įtampa didesnė nei 400 V ir reikalinga srovė, pavyzdžiui, KBPC106 (arba 108, 110). Jo techninės charakteristikos:

• maksimali išlyginamoji srovė - 3A;
• didžiausia srovė (trumpalaikė) - 50A;
• atvirkštinė įtampa - 600V (800V, 1000V atitinkamai KBPC108 ir 110).

Prisiminkite šias charakteristikas ir galėsite lengvai nuspręsti, kurią parinktį pasirinkti iš katalogo.

Lygintuvo grandinės

Pagrindinis tikslas yra išlyginamoji srovė maitinimo šaltiniuose, tarp kitų grandinės komponentų galima išskirti įvesties filtrą, kuris jungiamas po lygintuvo - jis skirtas išlyginti bangavimą. Pažvelkime į šią problemą atidžiau!

Visų pirma, verta paminėti, kad diodinis tiltas vadinamas vienfaziu lygintuvu iš 4 diodų arba trifaziu iš 6. Tačiau mėgėjai dažnai tai vadina vidurio taško lygintuvo grandine.

Pilnos bangos lygintuve į apkrovą tiekiamos dvi pusbangos, o pusės bangos lygintuve – viena.

Kad išvengtume painiavos, supraskime terminologiją.

Žemiau matote vienfazę visos bangos grandinę, jos teisingas pavadinimas yra "Gretz grandinė", būtent tai dažniausiai reiškia "diodų tiltą".

Larionovo grandinė yra trifazis diodinis tiltas, išėjimas yra visos bangos signalas. Jame esantys diodai perduoda pusbanges, atsidaro į linijos įtampa, t.y. pakaitomis: viršutinės fazės A diodas ir apatinės B fazės diodo, viršutinės B fazės ir apatinės C fazės ir kt.

Siekiant išsamumo, turėtumėte pakalbėti apie kitas kintamosios įtampos lygintuvų grandines.

1 diodo pusbangis lygintuvas, nuosekliai sujungtas su apkrova. Jis naudojamas balastiniuose maitinimo šaltiniuose, mažos galios miniatiūriniuose maitinimo šaltiniuose, taip pat pulsacijos koeficientui nereikliuose įrenginiuose. Kroviniui tiekiama tik viena pusbangis.

Visa banga su vidurio tašku - tai klaidingai vadinama 2 diodų tiltu. Čia kiekvieną pusę bangos praleidžia tik vienas diodas. Jo pranašumas yra didesnis nei Gretz grandinės efektyvumas dėl mažesnio puslaidininkinių užtvarų skaičiaus. Tačiau jo naudojimą apsunkina tai, kad reikalingas transformatorius su vidurio taško čiaupu, o tai atsispindi schemoje. Jis negali būti naudojamas 220 V tinklo įtampai ištaisyti.

Lygintuvas pagamintas iš Schottky mazgų. Naudojamas perjungimo maitinimo šaltiniuose, nes Schottky diodai turi mažesnį atvirkštinio atkūrimo laiką, mažą barjerinė talpa (greitesnis perėjimas iš atviros į uždarą būseną) ir mažas tiesioginės įtampos kritimas (mažiau nuostoliai). Dažniausiai Schottkies randamos mazguose su bendru anodu arba katodu, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Todėl tilto grandinei surinkti reikia kelių mazgų. Žemiau pateikiamas 3 įprastų katodo Schottky mazgų pavyzdys.

Iš 4 mazgų su bendru katodu. Nuo ankstesnio skiriasi tuo, kad gali atlaikyti didesnę srovę, su tais pačiais komponentais, nes jame Schottkys sujungti lygiagrečiai.

Iš 2 Schottky agregatų vienas su bendru anodu ir vienas su bendru katodu. Išmokti apie kas yra anodas ir katodas, galite mūsų atskirame straipsnyje.

Kaip lituoti ir prijungti

Išstudijuoti ir išmanyti grandines nesunku, pagrindiniai sunkumai kyla, kai pradedantysis nusprendžia savo rankomis lituoti diodinį tiltelį. Norėdami lituoti lygintuvą iš 4 sovietinių kd202 tipo kopijų, naudokite toliau pateiktą iliustraciją.

Norėdami surinkti diodų tiltelį iš šiuolaikinių diskrečiųjų diodų, tokių kaip mažos galios 1n4007 (ir kiti - jie visi atrodo vienodai ir skiriasi tik dydžiu), atidžiai pažiūrėkite į šią iliustraciją.

Bet jei nesurenkate jo iš atskirų dalių, o naudojate paruoštą tiltelį, tada žiūrėkite žemiau, kaip tinkamai jį prijungti prie grandinės.

Be to, pradedantiesiems bus įdomu žiūrėti vaizdo įrašą, kaip padaryti paprastą 12 V maitinimo šaltinį:

Taikymo sritis ir tikslas

Dažniausiai maitinimo šaltiniuose naudojami diodiniai tilteliai. Transformatorių maitinimo šaltiniuose jie jungiami prie transformatoriaus antrinės apvijos

Impulsiniuose maitinimo šaltiniuose - į 220V tinklo įvestį. Šiuo atveju UPS elektroninė valdymo grandinė ir maitinimo grandinė maitinama iš ištaisytos ir išlygintos (ne visada) tinklo įtampos (siekia apie 300-310 voltų).

Perjungiamojo maitinimo šaltinio antrinės apvijos gnybtuose yra aukšto dažnio kintamoji įtampa. Norint jį ištiesinti, sumontuoti dvigubų Schottky diodų mazgai. Šiuo atžvilgiu dažnai naudojama vidurio taško ištaisymo grandinė.

Automobiliuose ir motocikluose naudojami trifaziai diodiniai tilteliai, surinkti pagal Larionovo schemą su trys papildomi vožtuvai, nes borto tinklui maitinti naudojamas trifazis generatorius. Tiltas generatoriuje yra pagamintas apskritimo sektoriaus pavidalu ir sumontuotas jo galinėje dalyje.

Išimtis yra kai kurie šiuolaikiniai „Toyota“ automobiliai ir kitos markės, jie naudoja 6 fazių generatorių, kad įgyvendintų dvylikos impulsų ištaisymo grandinę iš 12 vožtuvų. Taip siekiama sumažinti pulsaciją ir padidinti išėjimo srovę.

Tikrinimo metodai

Diodinio tiltelio testavimui geriausiai tinka multimetras diodų bandymo režimu.

Norėdami tai padaryti, turite įjungti įvesties trumpąjį jungimą, tada išvesties (diodo tiltelis turi būti išlituotas).

Nelituodami tiesiai ant plokštės, galite išmatuoti įtampos kritimą per diodų jungtis. Norėdami tai padaryti, turite nustatyti tilto kaištį, paprastai jis nurodomas tiesiai ant korpuso, kurį aptarėme aukščiau.

Multimetro ekrane turi būti rodomi skaičiai, esantys priekinėje nuokrypyje nuo 500 iki 800 mV, o atvirkštiniame - virš 1500 ir iki begalybės (priklausomai nuo konkretaus komponento ir matavimo prietaiso). Tą patį galima padaryti omometro režimu, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Šis procesas išsamiau aprašytas straipsnyje "kaip patikrinti diodinį tiltelį“, kur, be bandymo metodo, mes taip pat kalbėjome apie gedimo simptomus. Taip pat žiūrėkite vaizdo įrašą, kaip išbandyti automobilio generatoriaus vienfazį lygintuvą ir diodinį tiltelį:

Tai užbaigia mūsų išsamų paaiškinimą. Tikimės, kad dabar jums tapo aišku, kam skirtas diodinis tiltas ir ką jis veikia elektros grandinėje. Jei turite klausimų, užduokite juos komentaruose po straipsniu!

Susijusios medžiagos:

• Kaip lituoti radijo komponentus iš plokščių
• Kaip naudoti multimetrą – instrukcijos manekenams
• Kaip sumažinti įtampą tinkle

Kaip(0)man nepatinka(0)