Uređaj, princip rada i dijagram ispravljačkog diodnog mosta

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Izmjenična električna struja pretvara se u konstantnu pulsirajuću pomoću posebnih elektroničkih sklopova - diodnih mostova. Ispravljački diodni mostni krug podijeljen je u 2 verzije: jednofazni i trofazni.

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

Dizajn i rad ispravljačke diode temelje se na značajkama p-n spoja između poluvodičkih zona. Njegov otpor ovisi o polaritetu vanjskog napona. U jednom slučaju je velika, u drugom je beznačajna.

Jednofazni diodni most

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

Trofazni mostni krug

Ovaj krug koristi diodne polumostne ispravljače. Ovdje se izlazni napon dobiva s manje mreškanja.

Kako izgladiti mreškanje prilikom ispravljanja napajanja?

Kvaliteta ispravljenog napona opada kako se njegovo mreškanje povećava. Da bi se to smanjilo, koriste se elementi koji akumuliraju energiju kada dolazi iz ispravljača i daju je kada prestane opskrbljivati.

U krugu diodnog mosta ispravljača s kondenzatorom, potonji je spojen paralelno s opterećenjem. Njegov se kapacitet odabire ovisno o struji opterećenja. Kada se primijeni 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 ne može se postići zbog pražnjenja kondenzatora između impulsa. Obično su takvi talasi prihvatljivi. Mogu se smanjiti povećanjem kapacitivnosti kondenzatora.

Ako se za zaglađivanje koristi induktor, spojen je serijski s opterećenjem. Kombinirani krugovi filtera uključuju prigušnice i kondenzatore.

Izvedbe diodnih mostova

Najjednostavniji mostni uređaj izvodi se lemljenjem pojedinačnih dioda. U industriji se proizvode monolitne strukture koje su manjeveličine i jeftinije. Osim toga, u njima su odabrane diode sa sličnim karakteristikama, što im omogućuje rad s istim grijanjem. Ovo poboljšava pouzdanost sklopa ispravljačkog diodnog mosta.

Prednost diodnih mostova od pojedinih elemenata je mogućnost popravka kada jedan od njih pokvari. Sklop se mora potpuno zamijeniti. Kvarovi u njemu rijetko se događaju jer su elementi ispravno odabrani.

ispravljači

Uređaji koji troše veliku struju obično se napajaju od 220 V. Uređaji se ne spajaju izravno, jer je napon za elektroničke sklopove mali, a struja konstantna. Zatim upotrijebite mrežni adapter.

Napon se smanjuje pomoću transformatora, koji također stvara galvansku izolaciju između primarnog i sekundarnog opskrbnog kruga. To smanjuje rizik od električnog udara i štiti opremu ako dođe do kratkog spoja u strujnom krugu.

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

12-voltni diodni mostni krug: upute i montaža

Napajanje se sastoji od dva modula, pri čemu je prvi transformator za smanjenje, a drugi diodni most koji pretvara jednu vrstu napona u drugu.

Odabran je odgovarajući transformator. Primarni namot se nalazi pomoću testera. Njen otpor bi trebao biti najveći. Zvonjanjem multimetrom u načinu mjerenja otpora, potrebnozavršava. Zatim se pronađu drugi parovi i naprave oznake.

220 V se dovodi do primarnog namota. Zatim se tester prebacuje u način mjerenja izmjeničnog napona i mjeri se napon na preostalim namotima. Treba odabrati ili namotati jedan na 10 V. Bitno je da napon ne bude 12 V, jer se nakon kapacitivnog filtera povećava za 18%.

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

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

beztransformatorski 24V ispravljački diodni mostni krug

U radioamaterskoj praksi naširoko 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. Kako bi se uklonili strujni udari kroz most, otpornik za ograničavanje struje od 50-100 ohma instaliran je u seriji s kondenzatorom kada je priključeno napajanje. Za pražnjenje kondenzatora kada krug ne radi, na njega je paralelno spojen otpornik od 150-300 kΩ.

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

Nedostatak galvanske spojke stvara opasnost od strujnog udara.

Prijava

Primjena diodnog mostaizuzetno širok i raznolik:

• rasvjetna tijela (LED i fluorescentne svjetiljke);
• brojila električne energije;
• napajanja za elektroničku 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. Kad se izravno uključi, na njemu pada napon od oko 0,6 V, budući da ima unutarnji otpor. Obrnuti napon koji dioda može izdržati bez ulaska u toplinski 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 velik da zaštiti od slučajnih strujnih udara.

Struja se također uzima s marginom. Radijator za hlađenje je osiguran ako je potrebno.

Za pravi izbor koristite referentnu tablicu dioda i diodnih mostova.

Proizvođači diodnih mostova

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

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

Pouzdanost ispravljača opada kako temperatura okoline raste. Ovaj problem rješava serija B250S2A, koja je ocijenjena na 2,3 A i prelazi 0,7 A na 125°C.

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

Još jedna vodeća globalna tvrtka - IRF - ima jedinstvene tehnologije za smanjenje dimenzija dijelova, poboljšanje prijenosa topline i povećanje učinkovitosti poluvodičke tehnologije. To je jedina koja proizvodi komponente za cijeli ciklus pretvorbe energije.

Zaključak

Krug ispravljačkog diodnog mosta koristi se u svoj elektroničkoj opremi. Treba koristiti punovalne ispravljače čije su karakteristike puno bolje od jednovalnih. Možete sami provjeriti bilo koju od njih zvonjavom svake diode.