Apa itu jambatan dioda - penjelasan ringkas

Definisi

Jambatan diod adalah penyelesaian litar yang direka untuk pembetulan arus ulang-alik. Nama lain ialah penerus gelombang separuh. Ia dibina dari diod penyearah semikonduktor atau jenisnya - dioda Schottky.

Litar jambatan membayangkan adanya beberapa diod semikonduktor (untuk litar satu fasa - empat) yang bebannya disambungkan.

Ini mungkin terdiri daripada unsur-unsur diskrit yang disolder di papan, tetapi pada abad ke-21, dioda yang lebih kerap dihubungkan di perumahan yang berasingan. Secara luaran, ia kelihatan seperti komponen elektronik lain - kaki untuk menyambung ke trek papan litar bercetak dikeluarkan dari casing dengan ukuran tertentu.

Perlu diperhatikan bahawa beberapa gerbang yang digabungkan dalam satu perumahan, yang dihubungkan tidak mengikut litar jambatan, dipanggil pemasangan diod.

Bergantung pada skop dan rajah sambungan, jambatan dioda adalah:

• fasa tunggal;
• tiga fasa.

Penunjukan pada rajah dapat dilakukan dalam dua versi, yang mana satu untuk menggunakan UGO dalam gambar bergantung pada apakah jembatan dipasang dari elemen yang terpisah atau yang siap digunakan.

Prinsip operasi

Mari kita fahami bagaimana jambatan diod berfungsi. Sebagai permulaan, diod mengalirkan arus ke satu arah. Pembetulan voltan bolak-balik berlaku kerana kekonduksian dioda satu sisi. Oleh kerana sambungan mereka betul, gelombang separuh negatif voltan bolak-balik memasuki beban dalam bentuk positif. Dengan kata mudah - ia membalik gelombang separuh negatif.

Untuk kesederhanaan dan kejelasan, kami menganggap pengoperasiannya sebagai contoh penerus dua setengah gelombang fasa tunggal.

Prinsip operasi litar didasarkan pada fakta bahawa diod mengalirkan arus dalam satu arah dan terdiri daripada yang berikut:

• Isyarat sinusoidal bergantian dimasukkan ke input jambatan dioda, misalnya 220V dari bekalan kuasa isi rumah (dalam rajah pendawaian, input jambatan dioda ditunjukkan sebagai AC atau ~).
• Setiap gelombang separuh voltan sinusoidal (gambar di bawah) dilalui melalui sepasang injap yang terletak secara menyerong pada litar.

Gelombang separuh positif diteruskan melalui dioda VD1, VD3, dan yang negatif - VD2 dan VD4. Isyarat pada input dan output litar yang anda lihat di bawah.

Isyarat ini dipanggil - voltan riak yang diperbaiki. Untuk melicinkannya, penapis dengan kapasitor ditambahkan ke litar.

Ciri Utama

Pertimbangkan ciri utama diod semikonduktor. Huruf Latin menunjukkan sebutannya dalam dokumentasi teknikal berbahasa Inggeris (yang disebut Datasheet):

• V_rpm - voltan terbalik puncak atau maksimum. Apabila voltan ini dilebihi, persimpangan pn hancur tidak dapat dipulihkan.
• V_{r (rms)} - voltan terbalik purata. Biasa untuk kerja, sama dengan U_arr dalam ciri komponen domestik.
• Saya_o - arus diperbaiki rata-rata, sama dengan I_pr di dalam negeri.
• Saya_fsm - arus diperbaiki puncak.
• V_fm - penurunan voltan dalam bias ke hadapan (dalam keadaan konduktif terbuka) biasanya 0.6-0.7V, dan lebih banyak lagi dengan model arus tinggi.

Semasa membaiki peralatan elektronik dan bekalan kuasa atau merancangnya, pemula bertanya: bagaimana memilih jambatan dioda?

Dalam kes ini, parameter yang paling penting bagi anda ialah voltan dan arus terbalik. Sebagai contoh, untuk memilih jambatan diod untuk 220V, anda perlu melihat model dengan voltan pengenal lebih daripada 400V dan arus yang diingini, misalnya, KBPC106 (atau 108, 110). Ciri teknikalnya:

• arus dibetulkan maksimum - 3A;
• arus puncak (jangka pendek) - 50A;
• voltan terbalik - 600V (800V, 1000V untuk KBPC108 dan 110, masing-masing).

Ingatlah ciri-ciri ini dan anda boleh menentukan pilihan mana yang boleh dipilih dari katalog dengan mudah.

Litar penerus

Pembetulan arus dalam bekalan kuasa adalah tujuan utama, antara komponen litar yang lain, anda boleh memilih penapis input, yang disambungkan setelah penerus - ia dirancang untuk melancarkan riak. Mari teliti masalah ini dengan lebih terperinci!

Pertama sekali, perlu diperhatikan bahawa jambatan dioda dipanggil litar penyearah fasa tunggal 4 diod atau tiga fasa 6. Tetapi peminat sering memanggil litar penyearah dengan titik tengah.

Dalam penyearah setengah gelombang, dua gelombang separuh tiba pada beban, dan dalam penerus setengah gelombang, satu.

Untuk mengelakkan kekeliruan, mari kita memahami terminologi.

Di bawah ini anda melihat rangkaian dua gelombang gelombang fasa tunggal, namanya yang betul adalah "Litar Gretz", tepatnya yang paling sering tersirat dengan nama "jambatan dioda".

Litar Larionov adalah jambatan dioda tiga fasa, isyarat outputnya adalah separuh gelombang. Diod di dalamnya melewati gelombang separuh, terbuka voltan talian, iaitu secara bergantian: dioda fasa A atas dan dioda B fasa bawah, fasa atas B dan fasa bawah C, dll.

Untuk kesempurnaan, perlu memberitahu mengenai skema penerus voltan AC yang lain.

Penyearah separuh gelombang 1 diod dihubungkan secara bersiri dengan beban. Ini digunakan dalam bekalan kuasa pemberat, bekalan kuasa miniatur rendah, dan juga pada peranti yang tidak memerlukan faktor riak. Hanya satu gelombang separuh tiba di muatan.

Gelombang separuh dengan titik tengah - inilah yang secara keliru disebut jambatan 2 dioda. Di sini, hanya satu diod yang melakukan setiap gelombang separuh. Kelebihannya adalah kecekapan yang lebih besar daripada litar Gretz, kerana bilangan gerbang semikonduktor yang lebih sedikit. Walau bagaimanapun, penggunaannya rumit oleh fakta bahawa anda memerlukan pengubah dengan paip dari titik tengah, yang tercermin dalam rajah litar. Ia tidak dapat digunakan untuk membetulkan voltan utama 220V.

Penerus dari perhimpunan Schottky. Ia digunakan dalam menukar bekalan kuasa, kerana dioda Schottky mempunyai waktu pemulihan yang lebih rendah, kapasiti penghalang kecil (peralihan lebih cepat dari keadaan terbuka ke keadaan tertutup) dan penurunan voltan ke hadapan yang kecil (kurang kerugian). Schottky paling sering dijumpai dalam kumpulan dengan anod atau katod biasa, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Oleh itu, untuk memasang litar jambatan, diperlukan beberapa pemasangan. Berikut adalah contoh 3 perhimpunan Schottky dengan katod biasa.

Daripada 4 kumpulan dengan katod biasa. Ia berbeza dengan yang sebelumnya kerana ia dapat menahan arus lebih banyak, dengan komponen yang sama, kerana wayar Schottky di dalamnya disambungkan secara selari.

Dari 2 kumpulan Schottky, satu dengan anod biasa dan satu dengan katod biasa. Ketahui mengenai apakah anod dan katodAnda boleh dalam artikel kami yang berasingan.

Cara pematerian dan penyambungan

Tidak sukar untuk belajar dan mengetahui litarnya, kesukaran utama timbul apabila seorang pemula memutuskan untuk menyolder jambatan diod dengan tangannya sendiri. Untuk menyolder penerus dari 4 salinan Soviet jenis cd202, gunakan ilustrasi di bawah.

Untuk memasang jambatan diod dari diod diskrit moden seperti kuasa rendah 1n4007 (dan lain-lain - semuanya kelihatan serupa dan hanya berbeza ukurannya) perhatikan ilustrasi berikut dengan teliti.

Tetapi jika anda tidak memasangnya dari bahagian individu, tetapi gunakan jambatan siap pakai, kemudian lihat di bawah cara menghubungkannya dengan betul ke litar.

Ia juga akan menarik bagi pemula untuk menonton video mengenai cara membuat bekalan kuasa 12V yang sederhana:

Skop dan tujuan

Selalunya, jambatan diod digunakan dalam bekalan kuasa. Dalam bekalan kuasa pengubah, mereka disambungkan ke belitan sekunder pengubah

Dalam bekalan kuasa nadi - untuk input rangkaian 220V. Dalam kes ini, litar kawalan elektronik dan litar kuasa UPS dikuasakan oleh voltan utama yang diperbaiki dan dilicinkan (tidak selalu) (mencapai sekitar 300-310 Volt).

Di terminal penggulungan sekunder bekalan kuasa pensuisan, voltan bolak frekuensi tinggi. Untuk meluruskannya, pasang kumpulan dioda Schottky dwi. Dalam hal ini, skema pembetulan titik tengah sering digunakan.

Di dalam kereta dan motosikal, jambatan dioda tiga fasa digunakan, dipasang mengikut skema Larionov dengan tiga injap tambahan, kerana penjana tiga fasa digunakan untuk memberi kuasa pada rangkaian on-board. Jambatan di penjana dibuat dalam bentuk sektor bulatan dan dipasang di bahagian belakangnya.

 

Pengecualian adalah beberapa kereta Toyota moden dan jenama lain, mereka menggunakan penjana 6 fasa untuk melaksanakan litar pembetulan dua belas denyut 12 injap. Ini diperlukan untuk mengurangkan riak dan meningkatkan arus keluaran.

Kaedah Pengesahan

Untuk menguji jambatan dioda, multimeter dalam mod ujian diod paling sesuai.

Untuk melakukan ini, anda perlu membunyikan input, kemudian litar output untuk litar pintas (jambatan diod mesti disolder).

Tanpa memateri terus di papan, anda dapat mengukur penurunan voltan di persimpangan diod. Untuk melakukan ini, anda perlu menentukan pinout jambatan, biasanya ini ditunjukkan secara langsung pada casing, yang telah kita pertimbangkan di atas.

Pada layar multimeter, dalam bias ke depan, angka-angka harus ditunjukkan dalam jarak 500-800 mV, dan sebaliknya, di atas 1500 dan hingga tak terhingga (bergantung pada komponen tertentu dan alat pengukur). Perkara yang sama dapat dilakukan dalam mod Ohmmeter, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Proses ini dijelaskan dengan lebih terperinci dalam artikel “cara memeriksa jambatan diod"Di mana selain metodologi ujian, kami membincangkan tanda-tanda kerosakan. Lihat juga video mengenai cara menguji penerus fasa tunggal dan jambatan diod penjana kereta:

Di sinilah kita mengakhiri penjelasan terperinci kita. Kami harap sekarang telah menjadi jelas kepada anda mengapa jambatan dioda diperlukan dan apa yang dilakukannya dalam litar elektrik. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan, tanyakan pada komen di bawah artikel itu!

Bahan berkaitan:

• Cara pematerian komponen radio dari papan
• Cara menggunakan multimeter - arahan untuk boneka
• Cara menurunkan voltan