Түзеткіш диод көпірінің құрылғысы, жұмыс істеу принципі және диаграммасы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Айнымалы электр тогы арнайы электронды тізбектер – диодтық көпірлер арқылы тұрақты пульсирлеуге айналады. Түзеткіш диодты көпір тізбегі 2 нұсқаға бөлінеді: бір фазалы және үш фазалы.

Түзеткіштің жұмысында негізгі элемент диод болып табылады. Құрылымдық жағынан бұл өткізгіштігі әртүрлі екі аймағы бар жартылай өткізгіш кристалдың пластинасы. Ерекшелік - ағынның бағытына байланысты электр тогының бір жақты берілуі.

Түзеткіш диодтың конструкциясы мен жұмысы жартылай өткізгіш аймақтар арасындағы p-n өткелінің ерекшеліктеріне негізделген. Оның кедергісі сыртқы кернеудің полярлығына байланысты. Бір жағдайда ол үлкен, екіншісінде елеусіз.

Бірфазалы диодты көпір

Кіріс айнымалы синусоидалы кернеу болған кезде әрбір жарты циклде ток бір жұп диод арқылы өтеді, ал екіншісі жабылады. Нәтижесінде түзеткіш диодты көпір тізбегінің шығысында,пульсирленген кернеу, оның жиілігі кірістен екі есе көп.

Үшфазалы көпір тізбегі

Бұл схема диодты жартылай көпір түзеткіштерін пайдаланады. Мұндағы шығыс кернеуі аз толқынмен алынады.

Қуат көзін түзеткенде толқынды қалай тегістеуге болады?

Түзетілген кернеудің сапасы оның толқыны артқан сайын төмендейді. Оны азайту үшін түзеткіштен шыққан кезде энергияны жинайтын және ол беруді тоқтатқанда оны беретін элементтер пайдаланылады.

Конденсаторы бар түзеткіштің диодтық көпір тізбегінде соңғысы жүктемеге параллель қосылған. Оның сыйымдылығы жүктеме тоғына байланысты таңдалады. Импульс берілгенде конденсатор зарядталады. Импульстар арасында (олар болмаған кезде) ондағы кернеу жүктемеге беріледі.

Тегістеу нәтижесінде сүзгінің шығыс кернеуі ұлғаяды және түзетілген мәннің амплитудасына жақындайды.

Сүзгі шығысындағы идеалды кернеуді импульстар арасындағы конденсатордың разрядына байланысты алу мүмкін емес. Әдетте мұндай толқындар қолайлы. Оларды конденсатордың сыйымдылығын арттыру арқылы азайтуға болады.

Егер индуктор тегістеу үшін пайдаланылса, ол жүктемемен тізбектей жалғанады. Біріктірілген сүзгі тізбектеріне дроссельдер мен конденсаторлар кіреді.

Диодты көпірлердің конструкциялары

Ең қарапайым көпір құрылғысы жеке диодтарды дәнекерлеу арқылы орындалады. Өнеркәсіпте монолитті құрылымдар шығарылады, олар азөлшемдері және арзанырақ. Сонымен қатар, оларда ұқсас сипаттамалары бар диодтар таңдалады, бұл оларға бірдей қыздырумен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Бұл түзеткіш диод көпірі тізбегінің сенімділігін жақсартады.

Жеке элементтерден жасалған диодтық көпірлердің артықшылығы - олардың біреуі істен шыққан кезде жөндеу мүмкіндігі. Жинақ толығымен ауыстырылуы керек. Ондағы ақаулар сирек кездеседі, өйткені элементтер дұрыс таңдалған.

Қуат түзеткіштері

Жоғары токты тұтынатын құрылғылар әдетте 220 В кернеуінен қоректенеді. Құрылғылар тікелей қосылмайды, себебі электрондық тізбектерге арналған кернеу аз, ал ток тұрақты. Содан кейін желі адаптерін пайдаланыңыз.

Кернеу трансформатор арқылы төмендетіледі, ол сонымен қатар бастапқы және қайталама қоректендіру тізбектері арасында гальваникалық оқшаулау жасайды. Бұл электр тогының соғу қаупін азайтады және тізбекте қысқа тұйықталу орын алса, жабдықты қорғайды.

Заманауи адаптерлер көп жағдайда гальваникалық оқшаулаусыз жеңілдетілген трансформаторсыз схема бойынша жұмыс істейді, мұнда артық кернеу конденсатор арқылы жұтылады.

12 вольт диодты көпір тізбегі: нұсқаулар және жинақ

Қорек көзі екі модульден тұрады, оның біріншісі төмендеткіш трансформатор, екіншісі кернеудің бір түрін екіншісіне түрлендіретін диодтық көпір болып табылады.

Сәйкес трансформатор таңдалды. Бастапқы орам сынаушы көмегімен орналасқан. Оның қарсылығы ең үлкен болуы керек. Қарсылықты өлшеу режимінде мультиметрмен қоңырау шалу арқылы қажетаяқталады. Содан кейін басқа жұптар табылып, белгілер жасалады.

Бастапқы орамға 220 В беріледі. Одан кейін сынаушы айнымалы ток кернеуін өлшеу режиміне ауыстырылады және қалған орамдардағы кернеу өлшенеді. Сіз 10 В-та біреуін таңдауыңыз немесе орауыңыз керек. Кернеудің 12 В болмауы маңызды, өйткені сыйымдылық сүзгіден кейін ол 18%-ға артады.

Трансформатор қажетті қуат үшін таңдалады, содан кейін 25% маржа алынады.

4 диодтар диодтық көпірге бұралып, ұштары дәнекерленген. Содан кейін тізбек қосылады, шығысқа 25 В және 2200 микрофарад конденсатор (электролит) қосылады және жұмыс істеп тұрғаны тексеріледі.

Трансформаторсыз 24В түзеткіш диодты көпір тізбегі

Әуесқойлық радио тәжірибесінде трансформаторы жоқ төмен қуатты қуат көздері кеңінен қолданылады.

220В қуат C1 балласт конденсаторы арқылы беріледі. Түзеткіш VD1, VD2 диодтарынан және VD3, VD4 стабилдік диодтардан тұрады. Көпір арқылы токтың көтерілуін жою үшін қуат қосылған кезде конденсатормен тізбектей 50-100 Ом ток шектеуші резистор орнатылады. Тізбек жұмыс істемей тұрғанда конденсаторды зарядсыздандыру үшін оған параллельді 150-300 кОм резистор қосылады.

Тізбектің шығысында 2000 микрофарад сыйымдылығы бар тегістейтін конденсатор орнатылған.

Гальваникалық муфтаның болмауы электр тогының соғу қаупін тудырады.

Қолданба

Диод көпірі қолданбаларыөте кең және әртүрлі:

• жарықтандыру құрылғылары (жарық диодты және флуоресцентті лампалар);
• электр есептегіштері;
• электрондық жабдыққа арналған қуат көздері;
• өнеркәсіптік қуат көздері, басқару элементтері және зарядтағыштар.

Диод көпірін жасау үшін диодтарды қалай таңдауға болады?

Таңдаудың негізгі критерийлері диод қызып кетпейтін кернеу мен ток болып табылады. Тікелей қосылған кезде, оның ішкі кедергісі болғандықтан, шамамен 0,6 В кернеуі төмендейді. Диодтың термиялық және электрлік бұзылу режиміне кірместен төзе алатын кері кернеуі белгілі бір шекке ие. Егер ол 220 В-қа есептелген болса, онда кем дегенде 25% маржа алынады. Бірақ кездейсоқ ток кернеуінен қорғану үшін оны жеткілікті мөлшерде алған дұрыс.

Ток та маржамен алынады. Қажет болса, салқындату радиаторы қамтамасыз етіледі.

Дұрыс таңдау үшін диодтар мен диод көпірлерінің анықтамалық кестесін пайдаланыңыз.

Диод көпірін өндірушілер

Жарықтандыру жабдығына арналған элементтердің ішінде Diotec шығарған 1N4007 және MS250 серияларының түзеткіштері ерекшеленеді. Олар 1000 В-қа дейінгі кернеулерге арналған. Бірінші жағдайда диодтық көпір тізбегі баспа платасына орналастырылған 4 диодтан тұрады, ал екіншісінде ол ықшам жинақ ретінде ұсынылған. 1N4007 сериясы жұмыс кезінде сенімді болғанымен, MS250 жинағы салмақ пен ізді үнемдейді. Осыған қарамастан, 1N4007 сериясына сұраныс күшті болып қалады, өйткені баға төмендедіол негізінен мыс сымдарының құнымен анықталады.

MS сериялы диод көпірлерін жасау технологиясы жалғасуда. Енді көпірдің барлық 4 кристалы бірге орнатылды, бұл параметрлердің біркелкі болуына байланысты оның ыстыққа төзімділігін арттырады.

Түзеткіштердің сенімділігі қоршаған орта температурасы көтерілген сайын төмендейді. Бұл мәселені B250S2A сериясы шешеді, ол 2,3А деңгейінде бағаланады және 125°C кезінде 0,7А өтеді.

Өндірушілердің көпшілігі диодтарды сатып алады, содан кейін дайын түзеткіштерді жинайды. Diotec кристалды жасаудан бастап құрастыру мен қаптамаға дейінгі бүкіл өндіріс циклін басқарады.

Тағы бір жетекші әлемдік компания - IRF - бөлшектердің өлшемдерін азайту, жылу беруді жақсарту және жартылай өткізгіштер технологиясының тиімділігін арттыру үшін бірегей технологияларға ие. Бұл бүкіл энергия түрлендіру циклі үшін құрамдастарды шығаратын жалғыз.

Қорытынды

Түзеткіш диодты көпір тізбегі барлық электрондық жабдықта қолданылады. Толық толқынды түзеткіштерді пайдалану керек, олардың сипаттамалары бір толқындыларға қарағанда әлдеқайда жақсы. Әрбір диодқа қоңырау шалу арқылы олардың кез келгенін өзіңіз тексере аласыз.