Taisngrieža diodes tilta ierīce, darbības princips un shēma

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Maiņstrāva tiek pārveidota par pastāvīgu pulsējošu strāvu, izmantojot īpašas elektroniskās shēmas - diožu tiltus. Taisngrieža diodes tilta ķēde ir sadalīta 2 versijās: vienfāzes un trīsfāžu.

Taisngrieža darbībā galvenais elements ir diode. Strukturāli tā ir pusvadītāju kristāla plāksne ar divām dažādas vadītspējas zonām. Iezīme ir vienvirziena elektriskās strāvas pārvade atkarībā no plūsmas virziena.

Taisngrieža diodes konstrukcija un darbība ir balstīta uz p-n savienojuma iezīmēm starp pusvadītāju zonām. Tā pretestība ir atkarīga no ārējā sprieguma polaritātes. Vienā gadījumā tas ir liels, otrā nenozīmīgs.

Vienfāzes diožu tilts

Ja ieeja ir mainīgs sinusoidālais spriegums, katrā pusciklā strāva iet caur vienu diožu pāri, bet otrs ir aizvērts. Tā rezultātā taisngrieža diodes tilta ķēdes izejāpulsējošs spriegums, kura frekvence ir divreiz lielāka par ieejas frekvenci.

Trīsfāzu tilta ķēde

Šajā shēmā tiek izmantoti diodes pustilta taisngrieži. Izejas spriegums šeit tiek iegūts ar mazāku pulsāciju.

Kā izlīdzināt pulsāciju strāvas padeves taisnošanas laikā?

Rektificētā sprieguma kvalitāte pasliktinās, palielinoties tā pulsācijai. Lai to samazinātu, tiek izmantoti elementi, kas uzkrāj enerģiju, kad tā nāk no taisngrieža, un atdod to, kad tas pārtrauc piegādi.

Taisngrieža ar kondensatoru diodes tilta ķēdē pēdējais ir savienots paralēli slodzei. Tās jauda tiek izvēlēta atkarībā no slodzes strāvas. Kad tiek pielietots impulss, kondensators tiek uzlādēts. Starp impulsiem (ja tādu nav), spriegums no tā tiek dots slodzei.

Izlīdzināšanas rezultātā filtra izejas spriegums kļūst lielāks un tuvojas rektificētās vērtības amplitūdai.

Ideālu spriegumu pie filtra izejas nevar iegūt, jo starp impulsiem kondensators izlādējas. Parasti šādi viļņi ir pieņemami. Tos var samazināt, palielinot kondensatora kapacitāti.

Ja izlīdzināšanai izmanto induktors, tas ir savienots virknē ar slodzi. Kombinētās filtru ķēdes ietver droseles un kondensatorus.

Diožu tiltu dizaini

Vienkāršākā tilta ierīce tiek veikta, lodējot atsevišķas diodes. Rūpniecībā tiek ražotas monolītās konstrukcijas, kuras ir mazākizmēriem un lētāk. Turklāt tajos ir atlasītas diodes ar līdzīgām īpašībām, kas ļauj tām strādāt ar tādu pašu apkuri. Tas uzlabo taisngrieža diodes tilta ķēdes uzticamību.

Atsevišķu elementu diožu tiltu priekšrocība ir remonta iespēja, ja kāds no tiem neizdodas. Montāža ir pilnībā jānomaina. Darbības traucējumi tajā notiek reti, jo elementi ir pareizi atlasīti.

Strāvas taisngrieži

Ierīces, kas patērē lielu strāvu, parasti tiek darbinātas ar 220 V. Ierīces netiek tieši savienotas, jo spriegums elektroniskajām shēmām ir mazs un strāva ir nemainīga. Pēc tam izmantojiet tīkla adapteri.

Spriegumu samazina transformators, kas arī rada galvanisku izolāciju starp primārās un sekundārās barošanas ķēdēm. Tas samazina elektriskās strāvas trieciena risku un aizsargā aprīkojumu, ja ķēdē notiek īssavienojums.

Mūsdienu adapteri vairumā gadījumu darbojas saskaņā ar vienkāršotu beztransformatora shēmu bez galvaniskās izolācijas, kur kondensators absorbē lieko spriegumu.

12 voltu diodes tilta ķēde: instrukcijas un montāža

Strāvas padeve sastāv no diviem moduļiem, kur pirmais ir pazeminošs transformators, bet otrais ir diodes tilts, kas pārveido viena veida spriegumu citā.

Ir izvēlēts piemērots transformators. Primārais tinums tiek novietots, izmantojot testeri. Viņas pretestībai vajadzētu būt vislielākajai. Zvanot ar multimetru pretestības mērīšanas režīmā, nepieciešamsbeidzas. Pēc tam tiek atrasti citi pāri un tiek veiktas atzīmes.

Primārajam tinumam tiek pievadīts220 V. Pēc tam testeris tiek pārslēgts uz maiņstrāvas sprieguma mērīšanas režīmu un tiek mērīts spriegums uz atlikušajiem tinumiem. Vajadzētu izvēlēties vai uztīt vienu uz 10V. Svarīgi, lai spriegums nebūtu 12V, jo pēc kapacitatīvā filtra tas palielinās par 18%.

Transformators tiek izvēlēts vajadzīgajai jaudai, pēc kura tiek ņemta rezerve 25% apmērā.

4 diodes ir savītas diodes tiltiņā un gali ir pielodēti. Pēc tam tiek pievienota ķēde, izejai pievienots 25 V un 2200 mikrofaradu kondensators (elektrolīts) un pārbaudīta tā darbība.

Beztransformatora 24 V taisngrieža diodes tilta ķēde

Radioamatieru praksē plaši tiek izmantoti mazjaudas barošanas avoti bez transformatoriem.

220 V strāva tiek piegādāta caur balasta kondensatoru C1. Taisngriezis sastāv no diodēm VD1, VD2 un Zener diodēm VD3, VD4. Lai novērstu strāvas pārspriegumu caur tiltu, 50-100 omu strāvas ierobežošanas rezistors tiek uzstādīts virknē ar kondensatoru, kad ir pievienota strāva. Lai izlādētu kondensatoru, kad ķēde nedarbojas, tam paralēli ir pievienots 150-300 kΩ rezistors.

Pie ķēdes izejas ir uzstādīts izlīdzinošais kondensators ar jaudu 2000 mikrofaradu.

Galvaniskā savienojuma trūkums rada elektriskās strāvas trieciena risku.

Pieteikums

Diodes tilta lietojumprogrammasļoti plašs un daudzveidīgs:

• gaismas ķermeņi (LED un dienasgaismas spuldzes);
• elektrības skaitītāji;
• elektronisko iekārtu barošanas avoti;
• rūpnieciskie barošanas avoti, vadības ierīces un lādētāji.

Kā izvēlēties diodes diožu tilta izgatavošanai?

Galvenie atlases kritēriji ir spriegums un strāva, pie kuras diode nepārkarst. Tieši ieslēdzot, pāri tai nokrīt aptuveni 0,6 V spriegums, jo tam ir iekšējā pretestība. Apgrieztajam spriegumam, ko diode var izturēt, neieejot termiskā un elektriskā sadalījuma režīmā, ir noteikts ierobežojums. Ja tas ir paredzēts 220 V, tad tiek ņemta vismaz 25% rezerve. Bet labāk ir ņemt to pietiekami lielu, lai aizsargātu pret nejaušiem strāvas pārspriegumiem.

Strāva arī tiek ņemta ar rezervi. Ja nepieciešams, tiek nodrošināts dzesēšanas radiators.

Lai izdarītu pareizo izvēli, izmantojiet diožu un diožu tiltu atsauces tabulu.

Diožu tiltu ražotāji

Starp apgaismes iekārtu elementiem izceļas Diotec ražotie 1N4007 un MS250 sērijas taisngrieži. Tie ir paredzēti spriegumam līdz 1000 V. Pirmajā gadījumā diodes tilta ķēde sastāv no 4 diodēm, kas novietotas uz iespiedshēmas plates, un otrajā tas tiek pasniegts kā kompakts komplekts. Lai gan 1N4007 sērija ir uzticama darbībā, MS250 komplekts ietaupa svaru un nospiedumu. Neskatoties uz to, pieprasījums pēc 1N4007 sērijas joprojām ir spēcīgs, jo cena ir samazinājusiesko galvenokārt nosaka vara vadu izmaksas.

Turpinās MS sērijas diožu tiltu ražošanas tehnoloģija. Tagad visi 4 tilta kristāli ir uzstādīti kopā, kas palielina tā siltumnoturību parametru vienveidības dēļ.

Taisngriežu uzticamība samazinās, paaugstinoties apkārtējās vides temperatūrai. Šo problēmu atrisina sērija B250S2A, kuras nominālā strāva ir 2,3 A un šķērso 0,7 A pie 125 °C.

Lielākā daļa ražotāju pērk diodes un pēc tam montē gatavos taisngriežus. Diotec apstrādā visu ražošanas ciklu, sākot no kristāla izgatavošanas līdz montāžai un iesaiņošanai.

Cits vadošais globālais uzņēmums - IRF - piedāvā unikālas tehnoloģijas detaļu izmēru samazināšanai, siltuma pārneses uzlabošanai un pusvadītāju tehnoloģiju efektivitātes paaugstināšanai. Tas ir vienīgais, kas ražo sastāvdaļas visam enerģijas pārveidošanas ciklam.

Secinājums

Taisngrieža diodes tilta ķēde tiek izmantota visās elektroniskajās iekārtās. Jāizmanto pilna viļņa taisngrieži, kuru īpašības ir daudz labākas nekā viena viļņa taisngrieži. Jebkuru no tiem varat pārbaudīt pats, zvanot katrai diodei.