डायोड ब्रिज म्हणजे काय, ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि वायरिंग आकृती

एसी व्होल्टेज वीज पुरवठा कंपनीकडून ग्राहकांना दिले जाते. हे वीज वाहतुकीच्या वैशिष्ट्यांमुळे आहे. परंतु बहुतेक घरगुती (आणि, अंशतः, औद्योगिक) विद्युत ग्राहकांना थेट व्होल्टेज पुरवठा आवश्यक असतो. ते प्राप्त करण्यासाठी, कन्व्हर्टर आवश्यक आहेत. बर्‍याच प्रकरणांमध्ये ते "स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर - रेक्टिफायर - स्मूथिंग फिल्टर" योजनेनुसार तयार केले जातात (याशिवाय वीज पुरवठा स्विच करणे). ब्रिज सर्किटमधील डायोड रेक्टिफायर म्हणून वापरले जातात.

 डायोड ब्रिज कोणत्यासाठी डायोड ब्रिज आहे आणि ते कसे कार्य करते

 डायोड ब्रिजचा वापर रेक्टिफिकेशन सर्किट म्हणून केला जातो जो पर्यायी व्होल्टेजला डायरेक्ट व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करतो. हे एका दिशेने चालणाऱ्या प्रवाहावर आधारित चालते, अर्धसंवाहक डायोडचा गुणधर्म फक्त एकाच दिशेने विद्युत प्रवाह पास करण्यासाठी. एकच डायोड सर्वात सोपा रेक्टिफायर म्हणून देखील काम करू शकतो.

या प्रकारच्या कनेक्शनसह, तळाशी डायोड (नकारात्मकसाइन वेव्हचा भाग "कट ऑफ" आहे. या पद्धतीचे तोटे आहेत:

• आउटपुट व्होल्टेजचा आकार स्थिर नाही, स्मूथिंग फिल्टर म्हणून एक मोठा आणि अवजड कॅपेसिटर आवश्यक आहे;
• AC वीज पुरवठा त्याच्या क्षमतेच्या निम्म्याने वापरला जातो.

लोडद्वारे प्रवाह आउटपुट व्होल्टेजच्या आकाराची पुनरावृत्ती करतो. म्हणून, डायोड ब्रिजच्या स्वरूपात दुहेरी अर्ध-कालावधी रेक्टिफायर वापरणे चांगले आहे. जर तुम्ही वरील सर्किटमध्ये चार डायोड समाविष्ट केले आणि लोड कनेक्ट केले, तर इनपुटवर एसी व्होल्टेज लागू केल्यावर युनिट खालीलप्रमाणे कार्य करेल:

जेव्हा व्होल्टेज सकारात्मक असतो (साइन वेव्हचा वरचा भाग, लाल बाण), तेव्हा प्रवाह डायोड VD2, लोड, VD3 द्वारे जाईल. डायोड व्हीडी 4, लोड, व्हीडी 1 द्वारे नकारात्मक व्होल्टेज (साइनसॉइडचा खालचा भाग, हिरवा बाण) सह. परिणामी, एका कालावधीत विद्युत प्रवाह एकाच दिशेने दोनदा लोडमधून जातो.

आउटपुट व्होल्टेजचा आकार सरळ रेषेच्या खूप जवळ आहे, जरी तरंगची पातळी खूप जास्त आहे. स्त्रोताची शक्ती पूर्णपणे वापरली जाते.

आवश्यक मोठेपणाच्या थ्री-फेज व्होल्टेजचा स्त्रोत असल्यास, आपण या योजनेनुसार पूल बनवू शकता:

हे लोडवर तीन प्रवाह स्टॅक करेल, आउटपुट व्होल्टेजच्या आकाराची पुनरावृत्ती करेल, 120 अंशांच्या फेज शिफ्टसह:

आउटपुट व्होल्टेज साइनसॉइड्सच्या शीर्षस्थानी वर्तुळ करेल. आपण पाहू शकता की एकल-फेज सर्किटपेक्षा व्होल्टेज पल्स खूपच कमी आहेत, त्याचा आकार सरळ रेषेच्या जवळ आहे. या प्रकरणात, स्मूथिंग फिल्टरची क्षमता कमीतकमी असेल.

आणि पुलाचा दुसरा प्रकार म्हणजे नियंत्रित पूल. त्यामध्ये, दोन डायोड थायरिस्टर्सने बदलले आहेत - इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जे नियंत्रण इलेक्ट्रोडवर सिग्नल लागू केल्यावर उघडतात. उघडे असताना, थायरिस्टर्स जवळजवळ नियमित डायोडसारखे वागतात. सर्किट हा फॉर्म घेते:

स्विचिंग सिग्नल वेळेच्या मान्य क्षणांवर कंट्रोल सर्किटमधून लागू केले जातात, स्विचिंग शून्यातून व्होल्टेज संक्रमणाच्या क्षणी होते. मग कॅपेसिटरवर व्होल्टेजची सरासरी काढली जाते आणि ही सरासरी नियंत्रित केली जाऊ शकते.

 

डायोड ब्रिज पदनाम आणि कनेक्शन आकृती

 डायोड ब्रिज विविध योजनांनुसार बांधला जाऊ शकतो आणि त्यात काही घटक असतात, बहुतेक प्रकरणांमध्ये रेक्टिफायर युनिट फक्त योजनाबद्ध आकृती रेखाटून ओळखले जाते. जर हे अस्वीकार्य असेल - उदाहरणार्थ, ब्लॉक आकृतीच्या बाबतीत - तर पूल चिन्हाच्या स्वरूपात दर्शविला जातो, जो DC मध्ये एसी व्होल्टेजचे कोणतेही कनवर्टर सूचित करतो:

"~" अक्षराचा अर्थ सर्किट आहे एसी सर्किट्स"~" हे चिन्ह AC सर्किट्ससाठी, "=" DC सर्किट्ससाठी आणि आउटपुट ध्रुवीयतेसाठी "+" आणि "-" आहे.

जर रेक्टिफायर 4 डायोडच्या क्लासिक ब्रिज सर्किटनुसार तयार केले असेल तर, थोडेसे सरलीकृत प्रतिनिधित्व अनुमत आहे:

रेक्टिफायर युनिटचे इनपुट ध्रुवीयतेचे निरीक्षण न करता एसी स्त्रोताच्या आउटपुट टर्मिनलशी जोडलेले असते (बहुतेक प्रकरणांमध्ये ते स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर असते) - कोणतेही आउटपुट टर्मिनल कोणत्याही इनपुट टर्मिनलशी जोडलेले असते. पुलाचे आउटपुट लोडशी जोडलेले आहे. यास ध्रुवीयपणाची आवश्यकता असू शकते (स्टेबलायझर, स्मूथिंग फिल्टरसह).

 

डायोड ब्रिज स्थिर व्होल्टेज स्त्रोताशी जोडलेला असू शकतो. या प्रकरणात आमच्याकडे अनावधानाने रिव्हर्स पोलॅरिटी विरूद्ध संरक्षण सर्किट आहे - वीज पुरवठा आउटपुटशी ब्रिज इनपुटचे कोणतेही कनेक्शन त्याच्या आउटपुटवर व्होल्टेजची ध्रुवीयता बदलणार नाही.

मूलभूत तपशील

डायोड किंवा ब्रिज निवडताना, आपण सर्व प्रथम पहावे सर्वोच्च ऑपरेटिंग फॉरवर्ड करंट. तो फरकाने लोड करंटपेक्षा जास्त असावा. जर हे मूल्य अज्ञात असेल आणि पॉवर ज्ञात असेल, तर ते Inagr=Pnagr/Uf या सूत्रानुसार विद्युत् प्रवाहासाठी पुनर्गणना करणे आवश्यक आहे. स्वीकार्य प्रवाह वाढविण्यासाठी, अर्धसंवाहक समांतर जोडले जाऊ शकतात - सर्वाधिक लोड वर्तमान डायोडच्या संख्येने विभाजित केले जाते. या प्रकरणात पुलाच्या एका शाखेतील डायोड्स खुल्या स्थितीत व्होल्टेज ड्रॉपच्या जवळच्या मूल्यानुसार निवडणे चांगले आहे.

दुसरा महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे अग्रेषित विद्युतदाबदुसरा महत्त्वाचा पॅरामीटर फॉरवर्ड व्होल्टेज आहे, ज्यासाठी पूल किंवा त्याचे घटक डिझाइन केले आहेत. ते AC स्रोत आउटपुट व्होल्टेज (मोठेपणाचे मूल्य!) पेक्षा कमी नसावे. डिव्हाइसच्या विश्वसनीय ऑपरेशनसाठी आपण 20-30% मार्जिन घ्यावे. स्वीकार्य व्होल्टेज वाढविण्यासाठी, डायोड्स मालिकेत समाविष्ट केले जाऊ शकतात - पुलाच्या प्रत्येक खांद्यावर.

हे दोन पॅरामीटर्स रेक्टिफायर डिव्हाइसमध्ये डायोड वापरण्याच्या प्राथमिक निर्णयासाठी पुरेसे आहेत, परंतु आपण काही इतर वैशिष्ट्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे:

• कमाल ऑपरेटिंग वारंवारता - सामान्यत: काही किलोहर्ट्झ आणि 50 किंवा 100 हर्ट्झच्या औद्योगिक फ्रिक्वेन्सीवर ऑपरेशनसाठी काही फरक पडत नाही, परंतु जर डायोड पल्स सर्किटमध्ये कार्य करेल, तर हे पॅरामीटर निर्णायक बनू शकते;
• ओपन स्टेट व्होल्टेज ड्रॉप सिलिकॉन डायोड्सचे प्रमाण सुमारे 0.6 V आहे, जे आउटपुट व्होल्टेजसाठी महत्वाचे नाही, उदाहरणार्थ, 36 V च्या, परंतु 5 V च्या खाली कार्यरत असताना ते गंभीर असू शकते - या प्रकरणात, आम्ही Schottky डायोड निवडले पाहिजेत, जे कमी मूल्याने वैशिष्ट्यीकृत आहेत. या पॅरामीटरचे.

डायोड ब्रिजचे प्रकार आणि त्यांचे चिन्हांकन

डायोड ब्रिज वेगळ्या डायोडवर एकत्र केले जाऊ शकते. ध्रुवीयतेचे निरीक्षण करण्यासाठी, आपल्याला खुणांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. काही प्रकरणांमध्ये, रेखाचित्राच्या स्वरूपात लेबल थेट अर्धसंवाहक उपकरणाच्या मुख्य भागावर लागू केले जाते. हे घरगुती उत्पादनांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

परदेशी (आणि अनेक आधुनिक रशियन) उपकरणे बिंदू किंवा अंगठीने चिन्हांकित केली जातात. बर्याच बाबतीत, एनोड अशा प्रकारे चिन्हांकित केले जाते, परंतु कोणतीही हमी नाही. संदर्भ पुस्तकात पाहणे किंवा परीक्षक वापरणे चांगले.

आपण असेंब्लीमधून पूल बनवू शकता - एका प्रकरणात चार डायोड एकत्र केले जातात आणि टर्मिनल्सचे कनेक्शन बाह्य कंडक्टरद्वारे केले जाऊ शकते (उदाहरणार्थ, मुद्रित सर्किट बोर्डवर). असेंब्ली भिन्न असू शकतात, म्हणून आपल्याला योग्य कनेक्शनसाठी डेटाशीट पहावे लागतील.

उदाहरणार्थ डायोड असेंबली BAV99S ज्यामध्ये 4 डायोड असतात परंतु फक्त 6 पिनमध्ये दोन अर्ध-पुल जोडलेले असतात (पिन 1 जवळ केसवर एक बिंदू असतो):

पूर्ण पूल मिळविण्यासाठी, तुम्हाला संबंधित पिन बाह्य कंडक्टरसह जोडणे आवश्यक आहे (मुद्रित सर्किट वायरिंग वापरताना लाल रंग ट्रॅक लेआउट दर्शवितो):

या प्रकरणात AC व्होल्टेज पिन 3 आणि 6 वर आणले जाते. DC चा सकारात्मक ध्रुव पिन 5 किंवा 2 मधून घेतला जातो आणि नकारात्मक ध्रुव पिन 4 किंवा 1 मधून घेतला जातो.

आणि सर्वात सोपा पर्याय म्हणजे आतमध्ये तयार पूल असलेली असेंब्ली. देशांतर्गत उत्पादनांमध्ये ते КЦ402, КЦ405 असू शकते, परदेशी उत्पादनाचे पूल असेंब्ली आहेत. बर्‍याच प्रकरणांमध्ये टर्मिनल्सचे चिन्हांकन थेट केसवर लागू केले जाते आणि समस्या केवळ वैशिष्ट्यांनुसार योग्य निवड आणि त्रुटी-मुक्त कनेक्शनवर येते. बाह्य पिन पदनाम नसल्यास, तुम्हाला संदर्भ पुस्तक पहावे लागेल.

फायदे आणि तोटे

डायोड ब्रिजचे फायदे सर्वज्ञात आहेत:

• सिद्ध सर्किटरीचे दशके;
• एकत्र करणे आणि कनेक्ट करणे सोपे आहे;
• सोपे दोष निदान आणि सोपे दुरुस्ती.

तोटे म्हणून आपण वाढत्या शक्तीसह सर्किटच्या आकारमान आणि वजनाच्या वाढीचा उल्लेख केला पाहिजे, तसेच उच्च-शक्तीच्या डायोडसाठी उष्णता सिंक वापरण्याची आवश्यकता आहे. परंतु याबद्दल काहीही केले जाऊ शकत नाही - आपण भौतिकशास्त्राची फसवणूक करू शकत नाही. जेव्हा या अटी अस्वीकार्य होतात, तेव्हा स्विचिंग पॉवर सप्लाय सर्किटमध्ये संक्रमणावर निर्णय घेणे आवश्यक आहे. तसे, त्यात डायोडचे ब्रिज कनेक्शन देखील वापरले जाऊ शकते.

आपण आउटपुट व्होल्टेजचा आकार देखील लक्षात घेतला पाहिजे, जो स्थिरतेपासून दूर आहे. व्होल्टेज स्थिरता पुरवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या ग्राहकांसह कार्य करण्यासाठी, स्मूथिंग फिल्टरसह ब्रिजचा वापर करणे आवश्यक आहे आणि आवश्यक असल्यास, आउटपुटवर स्टॅबिलायझर्स.

संबंधित लेख: