Vahelduvpinge tarnitakse toiteettevõttest tarbijateni. See on tingitud elektri transportimise iseärasustest. Kuid enamik kodumajapidamiste (ja osaliselt ka tööstuslike) elektritarbijatest vajab alalispinget. Selle saamiseks on vaja muundureid. Paljudel juhtudel on need ehitatud vastavalt skeemile "alandustrafo - alaldi - silumisfilter" (v.a. lülitustoiteallikad). Sillaahelas olevaid dioode kasutatakse alaldajatena.
Sisu
Mille jaoks dioodsild on mõeldud ja kuidas see töötab
Dioodsilda kasutatakse alaldusahelana, mis muundab vahelduvpinge alalispingeks. See töötab ühesuunalise juhtivuse alusel, mis on pooljuhtdioodi omadus suunata voolu ainult ühes suunas. Üks diood võib toimida ka lihtsaima alaldina.
Seda tüüpi ühenduse korral on diood allosas (negatiivneosa siinuslainest on "ära lõigatud". Sellel meetodil on puudused:
- väljundpinge kuju pole kaugeltki konstantne, silumisfiltrina on vaja suurt ja kohmakat kondensaatorit;
- vahelduvvoolu toiteallikat kasutatakse maksimaalselt poole oma võimsusest.
Koormust läbiv vool kordab väljundpinge kuju. Seetõttu on parem kasutada kahekordset poolperioodalaldit dioodsilla kujul. Kui lülitate ülaltoodud vooluringi neli dioodi ja ühendate koormuse, töötab seade vahelduvpinge sisendile rakendamisel järgmiselt:
Kui pinge on positiivne (siinuslaine ülemine osa, punane nool), läheb vool läbi dioodi VD2, koormus, VD3. Negatiivse pingega (sinusoidi alumine osa, roheline nool) läbi dioodi VD4, koormus, VD1. Selle tulemusena läbib vool ühel perioodil koormuse kaks korda samas suunas.
Väljundpinge kuju on sirgjoonele palju lähemal, kuigi pulsatsiooni tase on üsna kõrge. Allika võimsus on täielikult ära kasutatud.
Kui on olemas vajaliku amplituudiga kolmefaasilise pinge allikas, saate silla teha selle skeemi järgi:
See koondab koormusele kolm voolu, korrates väljundpinge kuju, faasinihkega 120 kraadi:
Väljundpinge hakkab ringlema sinusoidide ülaosas. Näete, et pinge impulsse on palju vähem kui ühefaasilises vooluringis, selle kuju on sirgjoonele lähemal. Sel juhul on silumisfiltri mahtuvus minimaalne.
Ja veel üks silla variant on juhitav sild. Selles asendatakse kaks dioodi türistoritega - elektroonikaseadmetega, mis avanevad, kui juhtelektroodile antakse signaal. Avatuna käituvad türistorid peaaegu nagu tavalised dioodid. Ahel on järgmisel kujul:
Lülitussignaalid antakse juhtahelast kokkulepitud ajahetkedel, väljalülitamine toimub pinge ülemineku hetkel läbi nulli. Seejärel arvutatakse pinge üle kondensaatori ja seda keskmist saab kontrollida.
Dioodsilla tähistus ja ühendusskeem
Kuna dioodsilda saab ehitada erinevate skeemide järgi ja see sisaldab vähe elemente, tuvastatakse enamikul juhtudel alaldiüksus lihtsalt skemaatilise skeemi abil. Kui see on vastuvõetamatu - näiteks plokkskeemi puhul -, siis on sild tähistatud sümbolina, mis tähistab vahelduvpinge mis tahes muundurit alalisvooluks:
Täht "~" tähistab ahelaid VahelduvvooluaheladSümbol "~" tähistab vahelduvvooluahelaid, "=" alalisvooluahelaid ning "+" ja "-" väljundi polaarsust.
Kui alaldi on ehitatud klassikalise 4 dioodi sillaahela järgi, on lubatud veidi lihtsustatud esitus:
Alaldiploki sisend on ühendatud vahelduvvoolu allika väljundklemmidega (enamasti on tegemist astmelise trafoga) polaarsust jälgimata - mis tahes väljundklemm on ühendatud mis tahes sisendklemmiga. Silla väljund on ühendatud koormusega. See võib, kuid ei pruugi nõuda polaarsust (sh stabilisaator, silumisfilter).
Dioodsilla võib ühendada konstantse pingeallikaga. Sel juhul on meil kaitselülitus tahtmatu vastupidise polaarsuse vastu - silla sisendite ühendamine toiteallika väljundiga ei muuda selle väljundi pinge polaarsust.
Põhispetsifikatsioonid
Dioodide või silla valimisel peaksite kõigepealt vaatama Suurim edasisuunaline töövool. See peaks ületama koormusvoolu marginaaliga. Kui see väärtus on teadmata ja võimsus on teada, tuleb see valemi Inagr=Pnagr/Uf järgi vooluks ümber arvutada. Lubatava voolu suurendamiseks saab pooljuhte ühendada paralleelselt – suurim koormusvool jagatakse dioodide arvuga. Dioodid silla ühes harus on sel juhul parem valida avatud olekus pingelanguse lähedase väärtuse järgi.
Teine oluline parameeter on päripingeTeine oluline parameeter on päripinge, mille jaoks sild või selle elemendid on projekteeritud. See ei tohi olla madalam vahelduvvooluallika väljundpingest (amplituudiväärtus!). Seadme usaldusväärseks tööks peaksite võtma 20-30% varu. Lubatud pinge suurendamiseks võib dioodid lisada järjestikku - silla igasse õla.
Nendest kahest parameetrist piisab esialgse otsuse tegemiseks dioodide kasutamise kohta alaldi seadmes, kuid peaksite pöörama tähelepanu mõnele muule omadusele:
- maksimaalne töösagedus - tavaliselt mõni kiloherts ja tööstuslikul sagedusel 50 või 100 Hz töötamiseks pole tähtsust, kuid kui diood töötab impulssahelas, võib see parameeter saada määravaks;
- Avatud oleku pingelangus Ränidioodide pinge on umbes 0,6 V, mis ei ole oluline väljundpinge jaoks, näiteks 36 V, kuid võib olla kriitiline alla 5 V töötamisel - sel juhul tuleks valida Schottky dioodid, mida iseloomustab madal väärtus sellest parameetrist.
Dioodsildade tüübid ja nende märgistus
Dioodisilda saab monteerida diskreetsetele dioodidele. Polaarsuse jälgimiseks peate tähelepanu pöörama märgistustele. Mõnel juhul kantakse joonise kujul olev silt otse pooljuhtseadme korpusele. See on tüüpiline kodumaiste toodete puhul.
Välismaised (ja paljud kaasaegsed vene) seadmed on tähistatud punkti või rõngaga. Enamasti on anood sel viisil märgistatud, kuid garantiid pole. Parem on otsida teatmeteost või kasutada testrit.
Silla saab teha sõlmest - ühes korpuses on kombineeritud neli dioodi ja klemmide ühenduse saab teha välisjuhtmete abil (näiteks trükkplaadil). Koostud võivad olla erinevad, seega peate õige ühenduse leidmiseks vaatama andmelehti.
Näiteks dioodikomplektis BAV99S, millel on 4 dioodi, kuid ainult 6 kontakti, on kaks poolsilda ühendatud (korpusel on punkt 1. kontakti lähedal):
Täissilla saamiseks tuleb vastavad tihvtid ühendada välisjuhtmetega (punane näitab rööbastee paigutust trükklülituse juhtmestiku kasutamisel):
Sel juhul tuuakse vahelduvpinge tihvtidesse 3 ja 6. Alalisvoolu positiivne poolus võetakse kontaktilt 5 või 2 ja negatiivne poolus 4 või 1 kontaktilt.
Ja kõige lihtsam variant on koost, mille sees on valmis sild. Kodumaiste toodete hulgas võib olla КЦ402, КЦ405, on välismaise toodangu sildade komplekte. Klemmide märgistus kantakse paljudel juhtudel otse korpusele ja probleem taandub ainult omadustele vastavas õiges valikus ja veavabas ühenduses. Kui välist tihvti tähistust pole, peate kasutama teatmeraamatut.
Eelised ja miinused
Dioodsilla eelised on hästi teada:
- aastakümneid tõestatud vooluringid;
- Lihtne kokku panna ja ühendada;
- lihtne rikete diagnostika ja lihtne remont.
Puudustena tuleb mainida vooluringi mõõtmete ja kaalu kasvu koos võimsuse suurenemisega ning suure võimsusega dioodide jahutusradiaatorite kasutamise vajadust. Aga sellega ei saa midagi teha – füüsikat petta ei saa. Kui need tingimused muutuvad vastuvõetamatuks, tuleb otsustada lülitustoiteahelale ülemineku üle. Muide, selles saab kasutada ka dioodide sildühendust.
Samuti tuleks märkida väljundpinge kuju, mis pole kaugeltki konstantne. Tarbijatega töötamiseks, kellel on nõuded toitepinge stabiilsusele, on vaja silda kasutada koos silumisfiltrite ja vajadusel stabilisaatoritega väljundis.
Seotud artiklid:
