Podul diod vă va ajuta să transformați un curent alternativ într-unul constant - circuitul și principiul de funcționare a acestui dispozitiv sunt date mai jos. Într-un circuit obișnuit de iluminare, un curent alternativ curge, care își schimbă magnitudinea și direcția de 50 de ori într-o secundă. Transformarea sa într-o constantă este o necesitate destul de frecventă.
Principiul de funcționare al unei diode semiconductoare
Numele dispozitivului descris în mod clar indică faptul că acest design este format din diode - dispozitive semiconductoare care conduc energia electrică într-o singură direcție și practic nu o conduc în direcția opusă. Imaginea acestui dispozitiv (VD1) în schemele de circuite este prezentată în Fig. 2c. Când curentul trece prin el în direcția înainte - de la anod (stânga) la catod (dreapta), rezistența sa este mică. Când direcția curentului este schimbată la rezistența opusă a diodei, aceasta crește varietatea. În acest caz, un curent invers diferit ușor trece prin el.
Prin urmare, atunci când este aplicat la un lanț care cuprinde o tensiune AC dioda Uin (graficul din stânga), fluxurile de energie electrică prin sarcină numai în timpul ciclurilor jumătate pozitive atunci când anod este aplicată o tensiune pozitivă. Semicercurile negative sunt "tăiate" și în acest moment nu există practic nici un curent de rezistență la sarcină.
Strict vorbind, tensiunea de ieșire Uout (graficul drept) nu este constantă, deși curge într-o direcție, dar pulsatorie. Este ușor de înțeles că numărul de impulsuri (pulsații) într-o secundă este de 50. Aceasta nu este întotdeauna permis, dar pulsațiile pot fi netezite prin conectarea unui condensator care are o capacitate suficient de mare, paralelă cu sarcina. Încărcarea în timpul impulsurilor de tensiune, în intervalele dintre acestea, condensatorul se descarcă la rezistența de încărcare. Pulsările sunt netezite, iar tensiunea devine aproape constantă.
Redresorul construit în conformitate cu această schemă se numește redresor cu jumătate de undă, deoarece în el se utilizează doar o jumătate de perioadă a tensiunii rectificate. Cele mai importante dezavantaje ale unui astfel de redresor sunt următoarele:
- creșterea frecvenței tensiunii rectificate;
- eficiență scăzută;
- greutatea mare a transformatorului și utilizarea ineficientă a acestuia.
Prin urmare, astfel de circuite sunt utilizate numai pentru alimentarea dispozitivelor cu putere redusă. Pentru a remedia această situație nedorită, s-au dezvoltat redresoare cu undă de undă, care transformă jumătățile negative în valori pozitive. Acest lucru se poate face în moduri diferite, dar cel mai simplu mod este să utilizați o punte diodă.
Diagrama podurilor diode
Podul de diode este un circuit de recuperare a undelor întregi care conține 4 diode în loc de unul (Figura 2c). În fiecare jumătate de ciclu, două dintre ele sunt deschise și trec electricitatea în direcția înainte, în timp ce celelalte două sunt închise și nu trece curent prin ele. În timpul semicercului pozitiv, tensiunea pozitivă este aplicată anodului VD1 și tensiunea negativă la catodul VD3. Ca urmare, ambele diode sunt deschise, iar VD2 și VD4 sunt închise.
În timpul semicercului negativ, tensiunea pozitivă este aplicată anodului VD2, iar tensiunea negativă este aplicată catodului VD4. Aceste două diode deschise și deschise în jumătatea perioadei anterioare sunt închise. Curentul trece prin rezistența de sarcină în aceeași direcție. În comparație cu un redresor cu jumătate de undă, numărul de pulsații se dublează. Rezultatul este un grad mai mare de netezire la aceeași capacitate a condensatorului de filtru, o creștere a eficienței transformatorului utilizat în redresor.
Podul de diode nu poate fi numai asamblat din elemente individuale, ci și realizat ca o construcție monolitică (ansamblu diod). Este mai ușor de montat, iar diodele sunt de obicei potrivite parametrilor. De asemenea, este important să lucreze în aceleași regimuri termice. Neajunsul punții de diodă este necesitatea înlocuirii întregului ansamblu în eventualitatea unei defecțiuni a unei singure diode.
Chiar mai aproape de constantă va fi un curent pulsatoriu rectificat, care vă permite să obțineți o punte diodă trifazată. intrarea sa este conectat la sursa de alimentare de curent alternativ trifazat (generator sau transformator), iar tensiunea de ieșire nu este foarte diferit de constanta si buna chiar mai ușor decât după bialternanță rectificare.
Redresor bazat pe o punte diodă
Circuitul unui redresor cu undă de undă bazat pe o punte diodă, potrivit pentru auto-asamblare, este prezentat în Fig. 3a. Îndreptarea este supusă tensiunii îndepărtate din bobina secundară a transformatorului T. Pentru aceasta, conectați puntea diodă la transformator.
Tensiunea de rectificare pulsatoare este netezită de un condensator electrolitic C având o capacitate suficient de mare, de obicei de ordinul a câtorva mii μF. Rezistorul R joacă rolul de încărcare a redresorului la ralanti. În acest mod, condensatorul C este încărcat până la o valoare de amplitudine care este de 1,4 ori rădăcina valorii curente a tensiunii luate de la înfășurarea secundară a transformatorului.
Pe măsură ce sarcina crește, tensiunea de ieșire scade. Pentru a scăpa de acest dezavantaj, puteți conecta un tranzistor stabilizator simplu la ieșirea redresorului. În principiu, imaginea unei punți diode este adesea simplificată. În Fig. 3b prezintă modul în care fragmentul corespunzător din Fig. 3a.
Trebuie remarcat faptul că, deși rezistența directă a diodelor este mică, cu toate acestea, este diferită de zero. Din acest motiv, ele sunt încălzite în conformitate cu legea Joule-Lenz cu cât este mai mare, cu atât mai mare este curentul care trece prin circuit. Pentru a preveni supraîncălzirea, sunt adesea instalate diode puternice pe radiatoare (radiatoare).
Care este caracteristica de curent a unei diode
Cum sa faci o sursa de alimentare pentru 12V cu mainile tale
Înțelegem cum să verificăm tiristorul cu un multimetru
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: