Diodni most: naprava, načelo delovanja, namen, vezja

Opredelitev

Diodni most je rešitev vezja za usmerjanje izmeničnega toka. Drugo ime je polnovalni usmernik. Zgrajen je iz polprevodniških usmerniških diod ali njihovih sort - Schottkyjevih diod.

Mostna povezovalna shema predpostavlja prisotnost več (za enofazno vezje - štiri) polprevodniških diod, na katere je priključena obremenitev.

Lahko je sestavljen iz diskretnih elementov, spajkanih na ploščo, vendar so v 21. stoletju pogostejše povezane diode v ločenem paketu. Navzven je videti kot katera koli druga elektronska komponenta - noge so odstranjene iz ohišja določene standardne velikosti za povezavo s tirnicami tiskanega vezja.

Omeniti velja, da se več ventilov, združenih v enem ohišju, ki niso povezani v premostitvenem vezju, imenujejo diodni sklopi.

Glede na obseg in shemo povezave so diodni mostovi:

• enofazni;
• trifazni.

Oznaka na diagramu je lahko v dveh različicah, kateri UGO uporabiti na risbi je odvisno od tega, ali je most sestavljen iz posameznih elementov ali je uporabljen že pripravljen.

Načelo delovanja

Razumemo, kako deluje diodni most. Za začetek diode prenašajo tok v eno smer. Do popravljanja izmenične napetosti pride zaradi enostranskega prevoda diod. Zaradi njihove pravilne povezave se negativni polovični val izmenične napetosti dovaja bremenu v obliki pozitivnega. Preprosto povedano, obrne negativni polovični val.

Zaradi preprostosti in jasnosti bomo njegovo delovanje obravnavali na primeru enofaznega polnovalnega usmernika.

Načelo delovanja vezja temelji na dejstvu, da diode vodijo tok v eni smeri in je naslednje:

• Na vhod diodnega mostu se dovaja izmenični sinusni signal, na primer 220 V iz gospodinjskega napajanja (v priključnem diagramu je vhod diodnega mostu označen kot AC ali ~).
• Vsak od polvalov sinusne napetosti (slika spodaj) poteka skozi par vrat, ki se nahajajo diagonalno na diagramu.

Pozitivni polovični val prehajajo diode VD1, VD3, negativno polovico pa VD2 in VD4. Signal lahko vidite na vhodu in izhodu vezja spodaj.

Takšen signal se imenuje popravljena napetost valovanja. Da bi ga zgladili, je v vezje dodan filter s kondenzatorjem.

Glavne značilnosti

Razmislimo o glavnih značilnostih polprevodniških diod. Latinske črke dajejo svojo oznako v tehnični dokumentaciji v angleškem jeziku (ti podatkovni list):

• V_vrt./min - najvišja ali najvišja povratna napetost. Ko je ta napetost presežena, je pn spoj nepovratno uničen.
• V_{r (rms)} - povprečna povratna napetost. Normalno za delo, enako kot U_prir v značilnostih domačih komponent.
• jaz_o - povprečni popravljeni tok, enak I_NS od domačih.
• jaz_fsm - vršni popravljeni tok.
• V_fm - padec napetosti v prednapetosti (v odprtem prevodnem stanju) je običajno 0,6-0,7V in več pri visokotokovnih modelih.

Ko popravljate elektronsko opremo in napajalnike ali jih načrtujete, se začetniki sprašujejo: kako izbrati pravi diodni most?

V tem primeru bosta najpomembnejša parametra za vas povratna napetost in tok. Na primer, če želite izbrati diodni most 220 V, morate pogledati modele z nazivno napetostjo, večjo od 400 V, in zahtevanim tokom, na primer KBPC106 (ali 108, 110). Njegove tehnične lastnosti:

• največji popravljeni tok - 3A;
• vršni tok (kratkoročni) - 50A;
• povratna napetost - 600V (800V, 1000V za KBPC108 oziroma 110).

Zapomnite si te značilnosti in zlahka se odločite, katero možnost izbrati iz kataloga.

Tokokrogi usmernikov

Popravni tok v napajalnikih je glavni namen, med drugimi komponentami vezja je mogoče razlikovati vhodni filter, ki je priključen za usmernikom - zasnovan je za glajenje valovanja. Oglejmo si to vprašanje podrobneje!

Najprej je treba omeniti, da se diodni most imenuje enofazni usmerniški tokokrog s 4 diodami ali trifazni s 6. Toda amaterji to pogosto imenujejo usmerniško vezje srednje točke.

V polvalnem usmerniku se na obremenitev dovajata dva polovična vala, v polvalnem pa enega.

Da se izognemo zmedi, razumemo terminologijo.

Spodaj vidite enofazno polnovalno vezje, njegovo pravilno ime je "Gretzovo vezje", to je najpogosteje mišljeno pod imenom "diodni most".

Larionov vezje je trifazni diodni most, izhod je polnovalni signal. Diode v njem prenašajo polovične valove in se odpirajo do omrežna napetost, tj. izmenično: zgornja faza A dioda in spodnja faza B dioda, zgornja faza B in spodnja faza C itd.

Zaradi popolnosti bi morali govoriti o drugih tokokrogih usmernikov izmenične napetosti.

Polvalni usmernik 1 diode, ki je povezan zaporedno z obremenitvijo. Uporablja se v balastnih napajalnikih, miniaturnih napajalnikih z majhno močjo, pa tudi v napravah, ki so nezahtevne do koeficienta valovanja. Tovoru se dovaja samo en polovični val.

Polni valovi s srednjo točko - to je tisto, kar se napačno imenuje most 2 diod. Tukaj samo ena dioda prevaja vsak polovični val. Njegova prednost je večja učinkovitost kot pri Gretzovem vezju zaradi manjšega števila polprevodniških vrat. Vendar je njegova uporaba zapletena zaradi dejstva, da je potreben transformator s sredinsko pipo, kar se odraža v shematskem diagramu. Ni ga mogoče uporabiti za popravljanje omrežne napetosti 220 V.

Usmernik iz Schottkyjevih sklopov. Uporablja se pri stikalnih napajalnikih, ker imajo Schottkyjeve diode krajši povratni čas okrevanja, majhen pregradna kapacitivnost (hitrejši prehod iz odprtega v zaprto stanje) in nizek padec napetosti naprej (manj izgube). Najpogosteje najdemo Schottkie v sklopih, s skupno anodo ali katodo, kot je prikazano na spodnji sliki.

Zato je za sestavljanje mostnega vezja potrebnih več sklopov. Spodaj je primer 3 skupnih katodnih Schottkyjevih sklopov.

Iz 4 sklopov s skupno katodo. Od prejšnjega se razlikuje po tem, da zdrži večji tok, z enakimi komponentami, ker so v njem vzporedno povezani Schottkijevi.

Od 2 Schottkyjevih sklopov, eden s skupno anodo in eden s skupno katodo. Več o kaj je anoda in katoda, lahko v našem ločenem članku.

Kako spajkati in povezati

Ni težko preučiti in poznati vezij, glavne težave nastanejo, ko se začetnik odloči spajkati diodni most z lastnimi rokami. Za spajkanje usmernika 4 sovjetskih izvodov tipa kd202 uporabite spodnjo sliko.

Če želite sestaviti diodni most iz sodobnih diskretnih diod, kot je 1n4007 z nizko močjo (in drugi - vsi so videti enaki in se razlikujejo le po velikosti), natančno poglejte naslednjo sliko.

Če pa ga ne sestavite iz ločenih delov, ampak uporabite že pripravljen most, potem si oglejte spodaj, kako ga pravilno priključiti na vezje.

Začetnike bo zanimalo tudi za ogled videoposnetka o tem, kako narediti preprost 12V napajalnik:

Obseg in namen

Najpogosteje se v napajalnikih uporabljajo diodni mostovi. Pri transformatorskih napajalnikih so priključeni na sekundarno navitje transformatorja

V impulznih napajalnikih - na vhod 220V omrežja. V tem primeru se elektronsko krmilno vezje in napajalno vezje UPS napajata iz popravljene in zglajene (ne vedno) omrežne napetosti (doseže približno 300-310 voltov).

Na sponkah sekundarnega navitja stikalnega napajanja je visokofrekvenčna izmenična napetost. Da bi ga izravnali, so nameščeni sklopi dvojnih Schottkyjevih diod. V zvezi s tem se pogosto uporablja vezje za popravek srednje točke.

V avtomobilih in motornih kolesih se uporabljajo trifazni diodni mostovi, sestavljeni po shemi Larionova z trije dodatni ventili, ker se za napajanje omrežja na vozilu uporablja trifazna generator. Most v generatorju je izdelan v obliki kroga in je nameščen na njegovem zadnjem delu.

Izjema so nekateri sodobni Toyotini avtomobili in druge znamke, ki uporabljajo 6-fazni generator za izvedbo dvanajstimpulznega usmerjevalnega vezja z 12 ventili. To je za zmanjšanje valovanja in povečanje izhodnega toka.

Metode preverjanja

Multimeter v načinu testiranja diode je najboljši za testiranje diodnega mostu.

Če želite to narediti, morate pozvoniti na vhod za kratek stik, nato na izhod (diodni most je treba spajkati).

Brez spajkanja neposredno na ploščo lahko izmerite padec napetosti na diodnih stičiščih. Če želite to narediti, morate določiti razporeditev mostu, običajno je navedena neposredno na telesu, o čemer smo razpravljali zgoraj.

Zaslon multimetra naj prikazuje številke v prednapetosti v območju 500-800 mV, v obratni pa - nad 1500 in do neskončnosti (odvisno od specifične komponente in merilne naprave). Enako lahko storite v načinu Ohmmeter, kot je prikazano na spodnji sliki.

Ta postopek je podrobneje opisan v članku "kako preveriti diodni most«, kjer smo poleg testne metode govorili tudi o simptomih okvare. Oglejte si tudi videoposnetek o tem, kako preizkusiti enofazni usmernik in diodni most avtomobilskega generatorja:

S tem zaključujemo našo podrobno razlago. Upamo, da vam je zdaj postalo jasno, čemu služi diodni most in kaj počne v električnem tokokrogu. Če imate kakršna koli vprašanja, jih postavite v komentarje pod člankom!

Povezani materiali:

• Kako spajkati radijske komponente iz plošč
• Kako uporabljati multimeter - navodila za lutke
• Kako znižati napetost v omrežju

Všeč mi je(0)ne maram(0)