ડાયોડ બ્રિજ શું છે, ઓપરેશનનો સિદ્ધાંત અને વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

એસી વોલ્ટેજ વીજ પુરવઠો કંપની તરફથી ગ્રાહકો સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે. આ વીજળીના પરિવહનની વિચિત્રતાને કારણે છે. પરંતુ મોટાભાગના ઘરગથ્થુ (અને, આંશિક રીતે, ઔદ્યોગિક) વિદ્યુત ગ્રાહકોને ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજ સપ્લાયની જરૂર પડે છે. તેને મેળવવા માટે, કન્વર્ટર આવશ્યક છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં તેઓ "સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર - રેક્ટિફાયર - સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર" યોજના અનુસાર બનાવવામાં આવે છે (સિવાય કે પાવર સપ્લાય સ્વિચિંગ). બ્રિજ સર્કિટમાં ડાયોડનો ઉપયોગ રેક્ટિફાયર તરીકે થાય છે.

 ડાયોડ બ્રિજ કયા માટે ડાયોડ બ્રિજ છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

 ડાયોડ બ્રિજનો ઉપયોગ સુધારણા સર્કિટ તરીકે થાય છે જે વૈકલ્પિક વોલ્ટેજને ડાયરેક્ટ વોલ્ટેજમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તે એક-માર્ગીય વહન પર આધારિત છે, સેમિકન્ડક્ટર ડાયોડની મિલકત માત્ર એક દિશામાં પ્રવાહ પસાર કરવા માટે. એક ડાયોડ સૌથી સરળ સુધારક તરીકે પણ સેવા આપી શકે છે.

આ પ્રકારના જોડાણ સાથે, તળિયે ડાયોડ (નકારાત્મકસાઈન તરંગનો ભાગ "કાપી નાખ્યો" છે. આ પદ્ધતિમાં ગેરફાયદા છે:

• આઉટપુટ વોલ્ટેજનો આકાર સ્થિરતાથી દૂર છે, સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર તરીકે મોટા અને બોજારૂપ કેપેસિટરની જરૂર છે;
• AC પાવર સપ્લાય તેની ક્ષમતાના અડધા ભાગ પર વપરાય છે.

લોડ દ્વારા વર્તમાન આઉટપુટ વોલ્ટેજના આકારને પુનરાવર્તિત કરે છે. તેથી, ડાયોડ બ્રિજના સ્વરૂપમાં ડબલ હાફ-પીરિયડ રેક્ટિફાયરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે. જો તમે ઉપરોક્ત સર્કિટમાં ચાર ડાયોડ્સનો સમાવેશ કરો છો અને લોડને કનેક્ટ કરો છો, તો જ્યારે AC વોલ્ટેજ ઇનપુટ પર લાગુ થશે ત્યારે યુનિટ નીચે પ્રમાણે કાર્ય કરશે:

જ્યારે વોલ્ટેજ સકારાત્મક હોય છે (સાઇન વેવનો ઉપરનો ભાગ, લાલ તીર), વર્તમાન ડાયોડ VD2, લોડ, VD3માંથી પસાર થશે. ડાયોડ વીડી 4, લોડ, વીડી 1 દ્વારા નકારાત્મક વોલ્ટેજ (સાઇનસૉઇડનો નીચેનો ભાગ, લીલો તીર) સાથે. પરિણામે, એક સમયગાળામાં પ્રવાહ એ જ દિશામાં બે વાર લોડમાંથી પસાર થાય છે.

આઉટપુટ વોલ્ટેજનો આકાર સીધી રેખાની ખૂબ નજીક છે, જો કે લહેરનું સ્તર ઘણું ઊંચું છે. સ્ત્રોતની શક્તિનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ થાય છે.

જો જરૂરી કંપનવિસ્તારના ત્રણ-તબક્કાના વોલ્ટેજનો સ્ત્રોત હોય, તો તમે આ યોજના અનુસાર પુલ બનાવી શકો છો:

તે લોડ પર ત્રણ પ્રવાહોને સ્ટેક કરશે, આઉટપુટ વોલ્ટેજના આકારને પુનરાવર્તિત કરશે, 120 ડિગ્રીના તબક્કાની શિફ્ટ સાથે:

આઉટપુટ વોલ્ટેજ સિનુસોઇડ્સની ટોચ પર વર્તુળ કરશે. તમે જોઈ શકો છો કે સિંગલ-ફેઝ સર્કિટ કરતાં વોલ્ટેજ પલ્સ ઘણું ઓછું છે, તેનો આકાર સીધી રેખાની નજીક છે. આ કિસ્સામાં, સ્મૂથિંગ ફિલ્ટરની ક્ષમતા ન્યૂનતમ હશે.

અને પુલનો બીજો પ્રકાર એ નિયંત્રિત પુલ છે. તેમાં, બે ડાયોડને થાઇરિસ્ટોર્સ દ્વારા બદલવામાં આવે છે - ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો કે જે જ્યારે કંટ્રોલ ઇલેક્ટ્રોડ પર સિગ્નલ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે ખુલે છે. જ્યારે ખુલ્લું હોય, ત્યારે થાઇરિસ્ટોર્સ લગભગ નિયમિત ડાયોડની જેમ વર્તે છે. સર્કિટ આ ફોર્મ લે છે:

કંટ્રોલ સર્કિટમાંથી સ્વિચિંગ સિગ્નલો સમયની સંમત ક્ષણો પર લાગુ કરવામાં આવે છે, શૂન્ય દ્વારા વોલ્ટેજ સંક્રમણની ક્ષણે સ્વિચ ઓફ થાય છે. પછી કેપેસિટર પર વોલ્ટેજની સરેરાશ કરવામાં આવે છે અને આ સરેરાશને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

 

ડાયોડ બ્રિજ હોદ્દો અને કનેક્શન ડાયાગ્રામ

 ડાયોડ બ્રિજ વિવિધ યોજનાઓ અનુસાર બાંધી શકાય છે અને તેમાં થોડા ઘટકો હોય છે, મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં રેક્ટિફાયર એકમને ફક્ત યોજનાકીય રેખાકૃતિ દોરવાથી ઓળખવામાં આવે છે. જો આ અસ્વીકાર્ય છે - ઉદાહરણ તરીકે, બ્લોક ડાયાગ્રામના કિસ્સામાં - તો પુલ પ્રતીકના રૂપમાં સૂચવવામાં આવે છે, જે AC વોલ્ટેજના કોઈપણ કન્વર્ટરને DC માં સૂચવે છે:

અક્ષર "~" સર્કિટ માટે વપરાય છે એસી સર્કિટપ્રતીક "~" એસી સર્કિટ માટે વપરાય છે, "=" DC સર્કિટ માટે, અને "+" અને "-" આઉટપુટ પોલેરિટી માટે.

જો રેક્ટિફાયર 4 ડાયોડના ક્લાસિક બ્રિજ સર્કિટ અનુસાર બનાવવામાં આવે છે, તો થોડી સરળ રજૂઆતની મંજૂરી છે:

રેક્ટિફાયર યુનિટનું ઇનપુટ એસી સ્ત્રોતના આઉટપુટ ટર્મિનલ્સ સાથે જોડાયેલ છે (મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તે સ્ટેપ-ડાઉન ટ્રાન્સફોર્મર છે) પોલેરિટી અવલોકન કર્યા વિના - કોઈપણ આઉટપુટ ટર્મિનલ કોઈપણ ઇનપુટ ટર્મિનલ સાથે જોડાયેલ છે. બ્રિજનું આઉટપુટ લોડ સાથે જોડાયેલું છે. તેને ધ્રુવીયતા (સ્ટેબિલાઇઝર, સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર સહિત)ની જરૂર પડી શકે છે અથવા નહીં પણ.

 

ડાયોડ બ્રિજ સતત વોલ્ટેજ સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલ હોઈ શકે છે. આ કિસ્સામાં અમારી પાસે અજાણતાં રિવર્સ પોલેરિટી સામે રક્ષણ સર્કિટ છે - પાવર સપ્લાય આઉટપુટ સાથે બ્રિજ ઇનપુટ્સનું કોઈપણ જોડાણ તેના આઉટપુટ પર વોલ્ટેજની ધ્રુવીયતાને બદલશે નહીં.

મૂળભૂત સ્પષ્ટીકરણો

ડાયોડ અથવા બ્રિજ પસંદ કરતી વખતે, તમારે સૌ પ્રથમ જોવું જોઈએ સૌથી વધુ ઓપરેટિંગ ફોરવર્ડ કરંટ. તે માર્જિન સાથે લોડ વર્તમાન કરતાં વધી જવું જોઈએ. જો આ મૂલ્ય અજાણ્યું હોય અને શક્તિ જાણીતી હોય, તો તે સૂત્ર Inagr=Pnagr/Uf અનુસાર વર્તમાનમાં પુનઃગણતરી કરવી જોઈએ. અનુમતિપાત્ર વર્તમાનને વધારવા માટે, સેમિકન્ડક્ટર્સને સમાંતરમાં જોડી શકાય છે - સૌથી વધુ લોડ વર્તમાન ડાયોડની સંખ્યા દ્વારા વિભાજિત થાય છે. આ કિસ્સામાં પુલની એક શાખામાં ડાયોડ્સ ખુલ્લા રાજ્યમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપના નજીકના મૂલ્ય દ્વારા પસંદ કરવાનું વધુ સારું છે.

બીજું મહત્વનું પરિમાણ છે ફોરવર્ડ વોલ્ટેજબીજો મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ છે, જેના માટે પુલ અથવા તેના તત્વો ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે. તે AC સ્ત્રોત આઉટપુટ વોલ્ટેજ (કંપનવિસ્તાર મૂલ્ય!) કરતાં ઓછું હોવું જોઈએ નહીં. ઉપકરણના વિશ્વસનીય સંચાલન માટે તમારે 20-30% નું માર્જિન લેવું જોઈએ. અનુમતિપાત્ર વોલ્ટેજ વધારવા માટે, ડાયોડ્સને શ્રેણીમાં શામેલ કરી શકાય છે - પુલના દરેક ખભામાં.

રેક્ટિફાયર ઉપકરણમાં ડાયોડના ઉપયોગ અંગેના પ્રારંભિક નિર્ણય માટે આ બે પરિમાણો પૂરતા છે, પરંતુ તમારે કેટલીક અન્ય લાક્ષણિકતાઓ પર ધ્યાન આપવું જોઈએ:

• મહત્તમ ઓપરેટિંગ આવર્તન - સામાન્ય રીતે થોડા કિલોહર્ટ્ઝ અને 50 અથવા 100 હર્ટ્ઝની ઔદ્યોગિક ફ્રીક્વન્સીઝ પર કામગીરી માટે વાંધો નથી, પરંતુ જો ડાયોડ પલ્સ સર્કિટમાં કાર્ય કરશે, તો આ પરિમાણ નિર્ણાયક બની શકે છે;
• ઓપન સ્ટેટ વોલ્ટેજ ડ્રોપ સિલિકોન ડાયોડ્સ લગભગ 0.6 V છે, જે આઉટપુટ વોલ્ટેજ માટે મહત્વપૂર્ણ નથી, ઉદાહરણ તરીકે, 36 V, પરંતુ 5 V ની નીચે કામ કરતી વખતે તે નિર્ણાયક બની શકે છે - આ કિસ્સામાં, આપણે Schottky ડાયોડ પસંદ કરવા જોઈએ, જે ઓછા મૂલ્ય દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ પરિમાણનું.

ડાયોડ બ્રિજના પ્રકારો અને તેમના માર્કિંગ

ડાયોડ બ્રિજ અલગ ડાયોડ પર એસેમ્બલ કરી શકાય છે. ધ્રુવીયતાને અવલોકન કરવા માટે, તમારે નિશાનો પર ધ્યાન આપવાની જરૂર છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ડ્રોઇંગના રૂપમાં લેબલ સીધા સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણના શરીર પર લાગુ થાય છે. સ્થાનિક રીતે બનાવેલા ઉત્પાદનો માટે આ લાક્ષણિક છે.

વિદેશી (અને ઘણા આધુનિક રશિયન) ઉપકરણોને બિંદુ અથવા રિંગ સાથે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, એનોડ આ રીતે ચિહ્નિત થયેલ છે, પરંતુ ત્યાં કોઈ ગેરેંટી નથી. સંદર્ભ પુસ્તકમાં જોવું અથવા ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે.

તમે એસેમ્બલીમાંથી બ્રિજ બનાવી શકો છો - ચાર ડાયોડ એક કેસમાં જોડવામાં આવે છે, અને ટર્મિનલ્સનું જોડાણ બાહ્ય વાહક દ્વારા કરી શકાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ પર). એસેમ્બલી અલગ હોઈ શકે છે, તેથી તમારે સાચા કનેક્શન માટે ડેટાશીટ્સ જોવી પડશે.

ઉદાહરણ તરીકે 4 ડાયોડ સાથે ડાયોડ એસેમ્બલી BAV99S પરંતુ માત્ર 6 પિન અંદર બે હાફ-બ્રિજ જોડાયેલા છે (પીન 1 ની નજીકના કેસ પર એક બિંદુ છે):

સંપૂર્ણ પુલ મેળવવા માટે, તમારે અનુરૂપ પિનને બાહ્ય વાહક સાથે જોડવા પડશે (પ્રિન્ટેડ સર્કિટ વાયરિંગનો ઉપયોગ કરતી વખતે લાલ રંગ ટ્રેક લેઆઉટ બતાવે છે):

આ કિસ્સામાં AC વોલ્ટેજને પિન 3 અને 6 પર લાવવામાં આવે છે. DCનો ધન ધ્રુવ પિન 5 અથવા 2 અને નકારાત્મક ધ્રુવ પિન 4 અથવા 1માંથી લેવામાં આવે છે.

અને સૌથી સરળ વિકલ્પ એ એસેમ્બલી છે જેમાં અંદર તૈયાર પુલ છે. સ્થાનિક ઉત્પાદનોમાં તે КЦ402, КЦ405 હોઈ શકે છે, ત્યાં વિદેશી ઉત્પાદનના પુલ એસેમ્બલીઓ છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં ટર્મિનલ્સનું માર્કિંગ સીધા કેસ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, અને સમસ્યા માત્ર લાક્ષણિકતાઓ અનુસાર યોગ્ય પસંદગી અને ભૂલ-મુક્ત કનેક્શનમાં આવે છે. જો ત્યાં કોઈ બાહ્ય પિન હોદ્દો નથી, તો તમારે સંદર્ભ પુસ્તકનો સંદર્ભ લેવો પડશે.

ફાયદાઓ અને ગેરફાયદાઓ

ડાયોડ બ્રિજના ફાયદા જાણીતા છે:

• સાબિત સર્કિટરીના દાયકાઓ;
• એસેમ્બલ અને કનેક્ટ કરવા માટે સરળ;
• સરળ ખામી નિદાન અને સરળ સમારકામ.

ગેરફાયદા તરીકે આપણે વધતી શક્તિ સાથે સર્કિટના પરિમાણો અને વજનની વૃદ્ધિ તેમજ ઉચ્ચ-પાવર ડાયોડ્સ માટે હીટ સિંકનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાતનો ઉલ્લેખ કરવો જોઈએ. પરંતુ તેના વિશે કંઇ કરી શકાતું નથી - તમે ભૌતિકશાસ્ત્રને છેતરી શકતા નથી. જ્યારે આ શરતો અસ્વીકાર્ય બની જાય છે, ત્યારે સ્વિચિંગ પાવર સપ્લાય સર્કિટમાં સંક્રમણ પર નિર્ણય લેવો જરૂરી છે. માર્ગ દ્વારા, તેમાં ડાયોડના બ્રિજ કનેક્શનનો પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે.

આપણે આઉટપુટ વોલ્ટેજના આકારની પણ નોંધ લેવી જોઈએ, જે સ્થિરતાથી દૂર છે. વોલ્ટેજ સ્થિરતા સપ્લાય કરવાની જરૂરિયાતો સાથે ગ્રાહકો સાથે કામ કરવા માટે, આઉટપુટ પર સ્મૂથિંગ ફિલ્ટર્સ અને જો જરૂરી હોય તો, સ્ટેબિલાઇઝર્સ સાથે પુલનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.

સંબંધિત લેખો: