Uređaj, princip rada i dijagram ispravljačkog diodnog mosta

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Naizmenična električna struja se pretvara u konstantnu pulsirajuću pomoću posebnih elektronskih kola - diodnih mostova. Kolo ispravljačkog diodnog mosta podijeljeno je u 2 verzije: jednofazno i trofazno.

U radu ispravljača glavni element je dioda. Strukturno, to je ploča od poluvodičkog kristala s dvije zone različite provodljivosti. Karakteristika je jednosmjerni prijenos električne struje, ovisno o smjeru toka.

Dizajn i rad ispravljačke diode zasnovani su na karakteristikama p-n spoja između poluprovodničkih zona. Njegov otpor ovisi o polaritetu vanjskog napona. U jednom slučaju je velika, u drugom je beznačajna.

Monofazni diodni most

Kada je ulaz naizmjenični sinusoidni napon, u svakom poluperiodu struja prolazi kroz jedan par dioda, a drugi je zatvoren. Kao rezultat toga, na izlazu ispravljačkog diodnog mosta,pulsirajući napon, čija je frekvencija dvostruko veća od ulazne.

Trofazni most

Ovo kolo koristi diodne polumostne ispravljače. Izlazni napon se ovdje dobija sa manje talasanja.

Kako izgladiti mreškanje prilikom ispravljanja napajanja?

Kvalitet ispravljenog napona opada kako se njegovo talasanje povećava. Da bi se smanjio, koriste se elementi koji akumuliraju energiju kada dolazi iz ispravljača i daju je kada prestane sa napajanjem.

U krugu diodnog mosta ispravljača sa kondenzatorom, potonji je spojen paralelno sa opterećenjem. Njegov kapacitet se bira ovisno o struji opterećenja. Kada se primeni impuls, kondenzator se puni. Između impulsa (kada ih nema), napon iz njega se daje na opterećenje.

Kao rezultat izglađivanja, izlazni napon filtera postaje veći i približava se amplitudi ispravljene vrijednosti.

Idealni napon na izlazu filtera se ne može postići zbog pražnjenja kondenzatora između impulsa. Obično su takvi talasi prihvatljivi. Mogu se smanjiti povećanjem kapacitivnosti kondenzatora.

Ako se za glačanje koristi induktor, on je povezan serijski sa opterećenjem. Kombinirani krugovi filtera uključuju prigušnice i kondenzatore.

Projekti diodnih mostova

Najjednostavniji most se izvodi lemljenjem pojedinačnih dioda. U industriji se proizvode monolitne konstrukcije, kojih je manjeveličine i jeftinije. Osim toga, u njima su odabrane diode sa sličnim karakteristikama, što im omogućava da rade s istim grijanjem. Ovo poboljšava pouzdanost sklopa ispravljačkog diodnog mosta.

Prednost diodnih mostova od pojedinačnih elemenata je mogućnost popravke kada jedan od njih pokvari. Sklop se mora potpuno zamijeniti. Retko se dešavaju kvarovi u njemu, jer su elementi pravilno odabrani.

Power ispravljači

Uređaji koji troše veliku struju obično se napajaju od 220 V. Uređaji se ne povezuju direktno, jer je napon za elektronska kola mali, a struja konstantna. Zatim koristite mrežni adapter.

Napon se smanjuje pomoću transformatora, koji također stvara galvansku izolaciju između primarnog i sekundarnog kruga napajanja. Ovo smanjuje rizik od strujnog udara i štiti opremu ako dođe do kratkog spoja u strujnom kolu.

Moderni adapteri u većini slučajeva rade prema pojednostavljenom kolu bez transformatora bez galvanske izolacije, gdje višak napona apsorbira kondenzator.

12 voltni diodni most: upute i montaža

Napajanje se sastoji od dva modula, od kojih je prvi opadajući transformator, a drugi diodni most koji pretvara jednu vrstu napona u drugu.

Odabran je odgovarajući transformator. Primarni namotaj se nalazi pomoću testera. Njen otpor bi trebao biti najveći. Zvonjanjem multimetrom u režimu merenja otpora, neophodnozavršava. Zatim se pronađu drugi parovi i naprave oznake.

Na primarni namotaj se napaja 220 V. Zatim se tester prebacuje u mod mjerenja AC napona i mjeri se napon na preostalim namotajima. Treba izabrati ili namotati jedan na 10V. Bitno je da napon ne bude 12V, jer nakon kapacitivnog filtera raste za 18%.

Transformator se bira za potrebnu snagu, nakon čega se uzima margina od 25%.

4 diode su upletene u diodni most i krajevi su zalemljeni. Zatim se kolo spoji, kondenzator od 25 V i 2200 mikrofarada (elektrolit) se spoji na izlaz i provjerava u radu.

24V ispravljački diodni most bez transformatora

U radioamaterskoj praksi široko se koriste napajanja male snage bez transformatora.

220V napajanje se napaja preko balastnog kondenzatora C1. Ispravljač se sastoji od dioda VD1, VD2 i zener dioda VD3, VD4. Da bi se eliminisali strujni udari kroz most, otpornik za ograničavanje struje od 50-100 oma instalira se u seriji sa kondenzatorom kada je priključeno napajanje. Za pražnjenje kondenzatora kada kolo ne radi, na njega je paralelno spojen otpornik od 150-300 kΩ.

Na izlazu kola instaliran je kondenzator za izravnavanje kapaciteta 2000 mikrofarada.

Nedostatak galvanske spojnice stvara opasnost od strujnog udara.

Prijava

Primjena diodnog mostaizuzetno širok i raznolik:

• rasvjetna tijela (LED i fluorescentne lampe);
• brojila električne energije;
• napajanja za elektronsku opremu;
• industrijska napajanja, kontrole i punjači.

Kako odabrati diode za izradu diodnog mosta?

Glavni kriteriji odabira su napon i struja pri kojima se dioda ne pregrije. Kada se direktno uključi, na njemu pada napon od oko 0,6 V, jer ima unutrašnji otpor. Obrnuti napon koji dioda može izdržati bez ulaska u termički i električni način rada ima određenu granicu. Ako je dizajniran za 220 V, tada se uzima margina od najmanje 25%. Ali bolje je uzeti ga dovoljno veliki da zaštiti od slučajnih strujnih udara.

Struja se također uzima sa marginom. Radijator za hlađenje je obezbeđen po potrebi.

Za pravi izbor koristite referentnu tabelu dioda i diodnih mostova.

Proizvođači diodnih mostova

Među elementima za rasvjetnu opremu ističu se ispravljači serije 1N4007 i MS250 proizvođača Diotec. Predviđene su za napone do 1000 V. U prvom slučaju sklop diodnog mosta se sastoji od 4 diode postavljene na štampanu ploču, au drugom je predstavljen kao kompaktan sklop. Dok je serija 1N4007 pouzdana u radu, sklop MS250 štedi težinu i otisak. Uprkos tome, potražnja za serijom 1N4007 ostaje jaka jer je cijena palakoji je određen uglavnom troškovima bakrenih vodova.

Tehnologija proizvodnje diodnih mostova MS serije se nastavlja. Sada su sva 4 kristala mosta ugrađena zajedno, što povećava njegovu otpornost na toplotu zbog ujednačenosti parametara.

Pouzdanost ispravljača opada kako temperatura okoline raste. Ovaj problem rješava serija B250S2A, koja je ocijenjena na 2.3A i prelazi 0.7A na 125°C.

Većina proizvođača kupuje diode, a zatim sklapa gotove ispravljače. Diotec upravlja cijelim proizvodnim ciklusom, od izrade kristala do montaže i pakovanja.

Još jedna vodeća globalna kompanija - IRF - ima jedinstvene tehnologije za smanjenje dimenzija dijelova, poboljšanje prijenosa topline i povećanje efikasnosti poluvodičke tehnologije. To je jedini koji proizvodi komponente za cijeli ciklus konverzije energije.

Zaključak

Kolo ispravljačkog diodnog mosta se koristi u svoj elektronskoj opremi. Treba koristiti punovalne ispravljače čije su karakteristike mnogo bolje od jednovalnih. Možete sami provjeriti bilo koju od njih zvoneći svaku diodu.