Diodebro: enhed, funktionsprincip, formål, kredsløb

Definition

En diodebro er en kredsløbsløsning til at ensrette vekselstrøm. Et andet navn er en fuldbølge-ensretter. Den er bygget af halvlederensretterdioder eller deres varianter - Schottky-dioder.

Broforbindelsesskemaet antager tilstedeværelsen af ​​flere (for et enkeltfaset kredsløb - fire) halvlederdioder, som belastningen er forbundet til.

Det kan bestå af diskrete elementer loddet på et bræt, men i det 21. århundrede er tilsluttede dioder i en separat pakke mere almindelige. Udadtil ser det ud som enhver anden elektronisk komponent - ben fjernes fra sagen med en vis standardstørrelse for tilslutning til sporene på det trykte kredsløb.

Det er værd at bemærke, at flere ventiler kombineret i et hus, som ikke er forbundet i henhold til et brokredsløb, kaldes diodesamlinger.

Afhængigt af omfanget og tilslutningsdiagrammet er diodebroer:

• enkelt fase;
• tre-faset.

Betegnelsen på diagrammet kan udføres i to udgaver, som UGO skal bruge på tegningen afhænger af, om broen er samlet af individuelle elementer eller en færdiglavet.

Driftsprincip

Lad os forstå, hvordan en diodebro fungerer. Til at begynde med sender dioder strøm i én retning. Ensretningen af ​​vekselspændingen sker på grund af diodernes ensidige ledning. På grund af deres korrekte forbindelse tilføres den negative halvbølge af vekselspændingen til belastningen i form af en positiv. Med enkle ord vender det den negative halvbølge.

For enkelhed og klarhed vil vi overveje dens drift ved at bruge eksemplet med en enfaset fuldbølge ensretter.

Princippet for drift af kredsløbet er baseret på det faktum, at dioderne leder strøm i én retning og er som følger:

• Et vekslende sinusformet signal leveres til diodebroens indgang, for eksempel 220V fra en husholdningsstrømforsyning (i forbindelsesdiagrammet er diodebroens indgang betegnet som AC eller ~).
• Hver af halvbølgerne af sinusformet spænding (figur nedenfor) passeres af et par porte placeret diagonalt på diagrammet.

Den positive halvbølge sendes af dioderne VD1, VD3, og den negative halvdel - af VD2 og VD4. Du kan se signalet ved indgangen og udgangen af ​​kredsløbet nedenfor.

Et sådant signal kaldes en ensrettet rippelspænding. For at udglatte det, tilføjes et filter med en kondensator til kredsløbet.

Hovedkarakteristika

Lad os overveje de vigtigste egenskaber ved halvlederdioder. Latinske bogstaver angiver deres betegnelse i den engelsksprogede tekniske dokumentation (det såkaldte Datasheet):

• V_rpm - spids- eller maksimal omvendt spænding. Når denne spænding overskrides, ødelægges pn-forbindelsen irreversibelt.
• V_{r (rms)} - gennemsnitlig omvendt spænding. Normal til arbejde, samme som U_arr i egenskaberne af husholdningskomponenter.
• jeg_o - gennemsnitlig ensrettet strøm, det samme som I_NS fra indenlandsk.
• jeg_fsm - peak ensrettet strøm.
• V_fm - spændingsfald i fremadgående bias (i åben ledende tilstand) er normalt 0,6-0,7V, og mere for højstrømsmodeller.

Når man reparerer elektronisk udstyr og strømforsyninger eller designer dem, spørger begyndere: hvordan vælger man den rigtige diodebro?

I dette tilfælde vil de vigtigste parametre for dig være omvendt spænding og strøm. For at vælge en 220V diodebro skal du for eksempel se på modeller med en nominel spænding større end 400V og den nødvendige strøm, for eksempel KBPC106 (eller 108, 110). Dens tekniske egenskaber:

• maksimal ensrettet strøm - 3A;
• spidsstrøm (kortsigtet) - 50A;
• omvendt spænding - 600V (800V, 1000V for henholdsvis KBPC108 og 110).

Husk disse egenskaber, og du kan nemt bestemme, hvilken mulighed du skal vælge fra kataloget.

Ensretterkredsløb

Ensretterstrøm i strømforsyninger er hovedformålet; blandt andre komponenter i kredsløbet kan der skelnes mellem et inputfilter, som er tilsluttet efter ensretteren - det er designet til at udjævne krusninger. Lad os se nærmere på dette problem!

Først og fremmest er det værd at bemærke, at en diodebro kaldes et enkeltfaset ensretterkredsløb med 4 dioder eller en trefaset på 6. Men amatører refererer ofte til dette som et midtpunkts ensretterkredsløb.

I en fuldbølgeensretter tilføres to halvbølger til belastningen, og i en halvbølgeensretter en.

For at undgå forvirring, lad os forstå terminologien.

Herunder ser du et enfaset fuldbølgekredsløb, dets korrekte navn er "Gretz kredsløb", det er dette, der oftest menes under navnet "diodebro".

Larionovs kredsløb er en trefaset diodebro, udgangen er et fuldbølgesignal. Dioderne i den transmitterer halvbølger, åbner til linjespænding, dvs. skiftevis: øvre fase A-diode og nedre fase B-diode, øvre fase B og nedre fase C osv.

For fuldstændighedens skyld bør du tale om andre AC-spændingsensretterkredsløb.

Halvbølge ensretter af 1 diode forbundet i serie med belastningen. Det bruges i ballaststrømforsyninger, miniaturestrømforsyninger med lav effekt, såvel som i enheder, der ikke kræver krusningskoefficienten. Der tilføres kun én halvbølge til lasten.

Fuldbølge med et midtpunkt - det er det, der fejlagtigt kaldes en bro med 2 dioder. Her leder kun én diode hver halvbølge. Dens fordel er højere effektivitet end Gretz-kredsløbet på grund af det mindre antal halvlederporte. Dens brug er dog kompliceret af det faktum, at der er behov for en transformer med et midtpunktshane, hvilket afspejles i det skematiske diagram. Den kan ikke bruges til at rette op på 220V netspændingen.

Ensretter lavet af Schottky-samlinger. Bruges til at skifte strømforsyninger, fordi Schottky-dioder har mindre omvendt genopretningstid, lille barriere kapacitans (hurtigere overgang fra åben til lukket tilstand) og lavt fremadgående spændingsfald (mindre tab). Oftest findes Schottkies i samlinger, med en fælles anode eller katode, som vist i figuren nedenfor.

Derfor kræves der flere samlinger for at samle brokredsløbet. Nedenfor er et eksempel på 3 almindelige katode Schottky-samlinger.

Af 4 samlinger med fælles katode. Den adskiller sig fra den forrige ved, at den kan modstå en højere strøm, med de samme komponenter, fordi Schottkys er forbundet parallelt i den.

Af de 2 Schottky-samlinger, en med fælles anode og en med fælles katode. Lære om hvad er anode og katode, kan du i vores separate artikel.

Sådan loddes og forbindes

Det er ikke svært at studere og kende kredsløbene, de største vanskeligheder opstår, når en nybegynder beslutter sig for at lodde en diodebro med sine egne hænder. For at lodde en ensretter af 4 sovjetiske kopier af typen kd202 skal du bruge illustrationen nedenfor.

For at samle en diodebro fra moderne diskrete dioder som laveffekt 1n4007 (og andre - de ser alle ens ud og adskiller sig kun i størrelse), se omhyggeligt på følgende illustration.

Men hvis du ikke samler den fra separate dele, men bruger en færdig bro, så se nedenfor, hvordan du korrekt forbinder den til kredsløbet.

Også begyndere vil være interesserede i at se en video om, hvordan man laver en simpel 12V strømforsyning:

Omfang og formål

Oftest bruges diodebroer i strømforsyninger. I transformatorstrømforsyninger er de forbundet til transformatorens sekundære vikling

I impulsstrømforsyninger - til indgangen på 220V netværket. I dette tilfælde forsynes det elektroniske styrekredsløb og UPS'ens strømkredsløb fra en ensrettet og udjævnet (ikke altid) netspænding (når ca. 300-310 volt).

Der er en højfrekvent vekselspænding ved terminalerne på den sekundære vikling af skiftestrømforsyningen. For at rette det op, er der installeret samlinger af dobbelte Schottky-dioder. I denne henseende bruges ofte et midtpunktsretificeringskredsløb.

I biler og motorcykler bruges trefasede diodebroer, samlet efter Larionov-skemaet med tre ekstra ventiler, fordi der bruges en trefaset til at drive det indbyggede netværk generator. Broen i generatoren er lavet i form af en sektor af en cirkel og er installeret på dens bageste del.

Undtagelsen er nogle moderne Toyota-biler og andre mærker, de bruger en 6-faset generator til at implementere et 12-puls ensretterkredsløb med 12 ventiler. Dette er for at reducere ripple og øge udgangsstrømmen.

Verifikationsmetoder

Et multimeter i diodetesttilstand er bedst til at teste en diodebro.

For at gøre dette skal du ringe til indgangskortslutningen, derefter til udgangen (diodebroen skal loddes ud).

Uden at lodde direkte på tavlen kan du måle spændingsfaldet over diodeforbindelserne. For at gøre dette skal du bestemme broens pinout, normalt er det angivet direkte på sagen, som vi diskuterede ovenfor.

Multimeterskærmen skal vise tal i fremadgående bias i området 500-800 mV og omvendt - over 1500 og til uendeligt (afhængigt af den specifikke komponent og måleenheden). Det samme kan gøres i Ohmmeter-tilstand, som vist i figuren nedenfor.

Denne proces er beskrevet mere detaljeret i artiklen "hvordan man tjekker en diodebro", Hvor vi udover testmetoden også talte om symptomerne på en funktionsfejl. Se også videoen om, hvordan man tester en enfaset ensretter og diodebro på en bilgenerator:

Dette afslutter vores detaljerede forklaring. Vi håber, at det nu er blevet klart for dig, hvad en diodebro er for noget, og hvad den gør i et elektrisk kredsløb. Hvis du har spørgsmål, så stil dem i kommentarerne under artiklen!

Relaterede materialer:

• Sådan loddes radiokomponenter fra boards
• Sådan bruger du et multimeter - instruktioner til dummies
• Sådan sænkes spændingen i netværket

Synes godt om(0)jeg kan ikke lide(0)