Tasasuuntaajadiodisillan laite, toimintaperiaate ja kaavio

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Vaihtoehtoinen sähkövirta muunnetaan jatkuvasti sykkiväksi käyttämällä erityisiä elektronisia piirejä - diodisiltoja. Tasasuuntaajadiodisiltapiiri on jaettu kahteen versioon: yksivaiheinen ja kolmivaiheinen.

Tasasuuntaajan toiminnassa pääelementti on diodi. Rakenteellisesti se on puolijohdekidelevy, jossa on kaksi eri johtavuusaluetta. Yksi ominaisuus on yksisuuntainen sähkövirran siirto virtaussuunnasta riippuen.

Tasasuuntaajadiodin suunnittelu ja toiminta perustuvat puolijohdevyöhykkeiden välisen p-n-liitoksen ominaisuuksiin. Sen vastus riippuu ulkoisen jännitteen napaisuudesta. Yhdessä tapauksessa se on suuri, toisessa se on merkityksetön.

Yksivaiheinen diodisilta

Kun tulona on vaihtuva sinimuotoinen jännite, jokaisessa puolijaksossa virta kulkee yhden diodiparin läpi ja toinen on kiinni. Tämän seurauksena tasasuuntaajan diodisiltapiirin lähdössäsykkivä jännite, jonka taajuus on kaksi kertaa tulon taajuus.

Kolmivaiheinen siltapiiri

Tässä piirissä käytetään diodipuolisiltatasasuuntaajia. Lähtöjännite tässä saadaan pienemmällä a altoilulla.

Kuinka tasoittaa a altoilua virtalähdettä tasaattaessa?

Tasasuunnatun jännitteen laatu heikkenee sen a altoilun kasvaessa. Sen vähentämiseksi käytetään elementtejä, jotka keräävät energiaa, kun se tulee tasasuuntaaj alta ja luovuttavat sen pois, kun se lakkaa toimimasta.

Tasasuuntaajan diodisiltapiirissä kondensaattorilla, jälkimmäinen on kytketty rinnan kuorman kanssa. Sen kapasiteetti valitaan kuormitusvirran mukaan. Kun pulssi syötetään, kondensaattori latautuu. Pulssien välillä (kun niitä ei ole), siitä tuleva jännite annetaan kuormaan.

Tasoituksen seurauksena suodattimen lähtöjännite kasvaa ja lähestyy tasasuunnatun arvon amplitudia.

Ideaalista jännitettä suodattimen ulostuloon ei voida saavuttaa, koska kondensaattori purkautuu pulssien välillä. Yleensä tällaiset a altoilut ovat hyväksyttäviä. Niitä voidaan pienentää lisäämällä kondensaattorin kapasitanssia.

Jos tasoitukseen käytetään kelaa, se kytketään sarjaan kuorman kanssa. Yhdistetyt suodatinpiirit sisältävät kuristimet ja kondensaattorit.

Diodisiltojen suunnittelu

Yksinkertaisin siltalaite suoritetaan juottamalla yksittäisiä diodeja. Teollisuudessa tuotetaan monoliittisia rakenteita, joita on vähemmänkokoja ja halvempia. Lisäksi niihin valitaan diodit, joilla on samanlaiset ominaisuudet, minkä ansiosta ne voivat toimia samalla lämmityksellä. Tämä parantaa tasasuuntaajan diodisiltapiirin luotettavuutta.

Yksittäisten elementtien diodisiltojen etuna on korjausmahdollisuus, kun jokin niistä epäonnistuu. Kokoonpano on vaihdettava kokonaan. Siinä esiintyy harvoin toimintahäiriöitä, koska elementit on valittu oikein.

Tasasuuntaajat

Suuria virtaa kuluttavat laitteet saavat yleensä virran 220 V:sta. Laitteita ei kytketä suoraan, koska elektroniikkapiirien jännite on pieni ja virta vakio. Käytä sitten verkkosovitinta.

Jännitettä alentaa muuntaja, joka myös luo galvaanisen eristyksen ensiö- ja toisiosyöttöpiirien välille. Tämä vähentää sähköiskun vaaraa ja suojaa laitetta, jos piirissä tapahtuu oikosulku.

Modernit sovittimet toimivat useimmissa tapauksissa yksinkertaistetun muuntajattoman piirin mukaan ilman galvaanista eristystä, jossa kondensaattori absorboi ylimääräisen jännitteen.

12 voltin diodisiltapiiri: ohjeet ja kokoaminen

Virtalähde koostuu kahdesta moduulista, joista ensimmäinen on alennusmuuntaja ja toinen diodisilta, joka muuntaa yhden tyyppisen jännitteen toiseksi.

Sopiva muuntaja on valittu. Ensiökäämi paikannetaan testerillä. Hänen vastustuksensa pitäisi olla suurin. Soittamalla yleismittarilla vastusmittaustilassa tarvittavapäättyy. Sitten löydetään muut parit ja tehdään merkinnät.

Ensiökäämiin syötetään 220 V. Tämän jälkeen testeri kytketään AC-jännitteen mittaustilaan ja mitataan jäljellä olevien käämien jännite. Valitse tai kelaa 10 V. On tärkeää, että jännite ei ole 12 V, koska kapasitiivisen suodattimen jälkeen se kasvaa 18%.

Muuntaja valitaan vaaditulle teholle, jonka jälkeen otetaan 25 % marginaali.

4 diodia kierretään diodisillaksi ja päät juotetaan. Sitten piiri kytketään, 25 V ja 2200 mikrofaradin kondensaattori (elektrolyytti) kytketään lähtöön ja toiminta tarkistetaan.

Transformaattoriton 24 V tasasuuntaajadiodisiltapiiri

Radioamatöörityksessä käytetään laaj alti pienitehoisia teholähteitä ilman muuntajia.

220 V:n teho syötetään liitäntälaitekondensaattorin C1 kautta. Tasasuuntaaja koostuu diodeista VD1, VD2 ja zener-diodeista VD3, VD4. Virtapiikin poistamiseksi sillan läpi asennetaan 50-100 ohmin virranrajoitusvastus sarjaan kondensaattorin kanssa, kun virta on kytketty. Kondensaattorin purkamiseksi, kun piiri ei toimi, kytketään siihen rinnan 150-300 kΩ vastus.

Piirin lähtöön on asennettu tasoituskondensaattori, jonka kapasiteetti on 2000 mikrofaradia.

Galvanisen kytkennän puute aiheuttaa sähköiskun vaaran.

Hakemus

Diodisiltasovellukseterittäin laaja ja monipuolinen:

• valaisimet (LED- ja loistelamput);
• sähkömittarit;
• elektroniikkalaitteiden virtalähteet;
• teollisuuden virtalähteet, säätimet ja laturit.

Kuinka valita diodit diodisillan tekemiseen?

Tärkeimmät valintakriteerit ovat jännite ja virta, joilla diodi ei ylikuumene. Kun se kytketään suoraan päälle, sen yli laskee noin 0,6 V jännite, koska siinä on sisäinen vastus. Käänteisjännitteellä, jonka diodi voi kestää menemättä lämpö- ja sähköiseen häiriötilaan, on tietty raja. Jos se on suunniteltu 220 V:lle, otetaan vähintään 25% marginaali. Mutta on parempi ottaa se riittävän suuri suojaamaan vahingossa tapahtuvilta virtapiikeiltä.

Virta otetaan myös marginaalilla. Jäähdytyspatteri toimitetaan tarvittaessa.

Oikean valinnan saamiseksi käytä diodien ja diodisiltojen viitetaulukkoa.

Diodisiltojen valmistajat

Valaistuslaitteiden elementeistä erottuvat Diotecin valmistamat 1N4007- ja MS250-sarjojen tasasuuntaajat. Ne on suunniteltu jännitteille 1000 V asti. Ensimmäisessä tapauksessa diodisiltapiiri koostuu 4 diodista, jotka on sijoitettu piirilevylle, ja toisessa se esitetään kompaktina kokoonpanona. Vaikka 1N4007-sarja on luotettava käytössä, MS250-kokoonpano säästää painoa ja jalanjälkeä. Tästä huolimatta 1N4007-sarjan kysyntä on edelleen vahvaa, koska hinta on laskenutjoka määräytyy pääasiassa kuparijohtojen hinnasta.

MS-sarjan diodisiltojen valmistustekniikka jatkuu. Nyt sillan kaikki 4 kidettä on asennettu yhteen, mikä lisää sen lämmönkestävyyttä parametrien yhtenäisyyden vuoksi.

Tasasuuntaajien luotettavuus heikkenee ympäristön lämpötilan noustessa. Tämän ongelman ratkaisee B250S2A-sarja, jonka nimellisvirta on 2,3 A ja joka läpäisee 0,7 A 125 °C:ssa.

Useimmat valmistajat ostavat diodeja ja kokoavat sitten valmiita tasasuuntaajia. Diotec hoitaa koko tuotantosyklin kristallien valmistuksesta kokoonpanoon ja pakkaamiseen.

Toisella johtavalla maailmanlaajuisella yrityksellä - IRF:llä - on ainutlaatuisia tekniikoita osien mittojen pienentämiseksi, lämmönsiirron parantamiseksi ja puolijohdetekniikan tehokkuuden lisäämiseksi. Se on ainoa, joka tuottaa komponentteja koko energian muuntosykliä varten.

Johtopäätös

Tasasuuntaajadiodisiltapiiriä käytetään kaikissa elektronisissa laitteissa. On käytettävä täysa altotasasuuntaajia, joiden ominaisuudet ovat paljon paremmat kuin yksia altoisten. Voit tarkistaa minkä tahansa niistä itse soittamalla jokaiselle diodille.