Vad är en diodbro - en enkel förklaring

definition

Diodbron är en kretslösning designad för likriktning av växelström. Ett annat namn är en halvvågslikriktare. Den är byggd av halvledare likriktningsdioder eller deras variation - Schottky dioder.

Brokretsen innebär närvaron av flera (för en enfasskrets - fyra) halvledardioder till vilka lasten är ansluten.

Det kan bestå av diskreta element som är lödda på brädet, men under 2000-talet, oftare anslutna dioder i ett separat hus. Utåt ser det ut som alla andra elektroniska komponenter - benen för anslutning till spåren på kretskortet tas bort från fallet med en viss storlek.

Det är värt att notera att flera ventiler kombinerade i ett hus, som inte är anslutna enligt en bryggkrets, kallas diodenheter.

Beroende på omfattning och anslutningsdiagram är diodbroar:

• enfas;
• tre-fas.

Beteckningen på diagrammet kan utföras i två versioner, vilken en för att använda UGO på ritningen beror på om bron är monterad från separata element eller den färdiga används.

Funktionsprincip

Låt oss förstå hur diodbron fungerar. Till att börja med passerar dioder ström i en riktning. Rättelsen av växelspänningen sker på grund av diodernas ensidiga konduktivitet. På grund av deras korrekta anslutning kommer växelspänningens negativa halvvåg in i lasten i form av en positiv. Med enkla ord - han vänder den negativa halvvågen.

För enkelhet och tydlighet betraktar vi dess funktion som ett exempel på en enfas två-halvvågslikriktare.

Kretsens driftprincip är baserad på det faktum att dioder leder ström i en riktning och består i följande:

• En alternerande sinusformad signal matas till ingången till diodbron, till exempel 220V från ett hushålls elektriskt nätverk (i kopplingsschemat indikeras ingången för diodbron som AC eller ~).
• Var och en av halvvågorna i sinusformad spänning (figur nedan) passeras genom ett par ventiler placerade diagonalt på kretsen.

Den positiva halvvågen passeras genom dioderna VD1, VD3 och den negativa - VD2 och VD4. Signalen vid kretsens ingång och utgång ser du nedan.

Denna signal kallas - korrigerad kretsspänning. För att jämna ut det läggs ett filter med kondensator till kretsen.

Viktiga funktioner

Tänk på de huvudsakliga egenskaperna hos halvledardioder. Latinska bokstäver anger deras beteckning i den engelskspråkiga tekniska dokumentationen (det så kallade databladet):

• V_rpm - topp- eller maximal backspänning. När denna spänning överskrids förstörs pn-övergången irreversibelt.
• V_{r (rms)} - genomsnittlig backspänning. Normalt för arbete, samma som U_arr i egenskaperna hos inhemska komponenter.
• jag_O - genomsnittlig likriktad ström, samma som jag_etc. i inhemska.
• jag_fsm - topp likriktad ström.
• V_fm - spänningsfallet i framförspänningen (i öppet ledande tillstånd) är vanligtvis 0,6-0,7V och mer med högströmsmodeller.

När de reparerar elektronisk utrustning och strömförsörjning eller designar dem, frågar nybörjare: hur väljer man diobron?

I detta fall är de viktigaste parametrarna för dig omvänd spänning och ström. För att välja en diodbrygga för 220V måste du till exempel titta på modeller med en märkspänning på mer än 400V och önskad ström, till exempel KBPC106 (eller 108, 110). Dess tekniska egenskaper:

• maximal likriktad ström - 3A;
• toppström (kortvarig) - 50A;
• backspänning - 600V (800V, 1000V för KBPC108 respektive 110).

Kom ihåg dessa egenskaper och du kan enkelt bestämma vilket alternativ du vill välja från katalogen.

Likriktarkretsar

Rättelsen av strömmen i strömförsörjningen är huvudsyftet, bland de andra komponenterna i kretsen kan du välja ingångsfiltret, som är anslutet efter likriktaren - det är utformat för att jämna ut krusningar. Låt oss undersöka denna fråga mer i detalj!

Först och främst är det värt att notera att en diodbrygga kallas en enfas likriktarkrets på 4 dioder eller en trefas på 6. Men fans kallar ofta likriktarkretsen med en mittpunkt.

I en halvvågslikriktare anländer två halvvågor till belastningen, och i en halvvågslikriktare, en.

För att undvika förvirring, låt oss förstå terminologin.

Nedan ser du en enfas två-halvvågskrets, dess korrekta namn är "Gretz-krets", det är just det som ofta antyds av namnet "diodbrygga".

Larionovs krets är en trefasdiodbrygga, utsignalen är halvvåg. Dioder i den passerar halvvågor, öppnar på linjespänning, d.v.s. växelvis: en övre fas A-diod och en nedre fas B-diod, en övre fas B och en nedre fas C, etc.

För fullständighet är det nödvändigt att berätta om andra scheman med växelspänningslikriktare.

En halvvågslikriktare på 1 diod ansluten i serie med lasten. Det används i ballastströmförsörjning, miniatyrströmförsörjning med låg effekt och i enheter som inte kräver krusningsfaktorn. Endast en halvvåg anländer till lasten.

Halvvåg med mittpunkt - det är vad som felaktigt kallas en bro med 2 dioder. Här leder bara en diod varje halvvåg. Dess fördel är större effektivitet än Gretz-kretsen på grund av det mindre antalet halvledargrindar. Emellertid kompliceras användningen av det faktum att du behöver en transformator med en kran från mittpunkten, vilket återspeglas i kretsschemat. Den kan inte användas för att korrigera nätspänningen på 220V.

Likriktare från Schottky-enheter. Det används för att byta strömförsörjning, eftersom Schottky-dioder har mindre omvänd återhämtningstid, en liten barriärkapacitans (snabbare övergång från öppet till stängt tillstånd) och ett litet framåtriktat spänningsfall (mindre förluster). Schottky finns oftast i enheter med en vanlig anod eller katod, som visas i figuren nedan.

Därför krävs flera sammansättningar för att montera bryggkretsen. Nedan visas ett exempel på 3 Schottky-enheter med en gemensam katod.

Av fyra enheter med en gemensam katod. Den skiljer sig från den föregående genom att den tål mer ström, med samma komponenter, eftersom Schottky-ledningarna i den är parallellt anslutna.

Av de två Schottky-enheterna, en med en gemensam anod och en med en gemensam katod. Lär dig mer om vad är anoden och katodenDu kan i vår separata artikel.

Hur man lodar och ansluter

Det är inte svårt att studera och känna till kretsarna, de viktigaste svårigheterna uppstår när en nybörjare beslutar att löda en diodbro med sina egna händer. För att löda en likriktare från fyra sovjetiska kopior av typen cd202, använd illustrationen nedan.

För att montera en diodbro från moderna diskreta dioder som lågeffekt 1n4007 (och andra - de ser alla ut lika och skiljer sig bara åt i storlek) titta noga på följande bild.

Men om du inte monterar den från enskilda delar, men använder en färdig bro, se nedan hur du korrekt ansluter den till kretsen.

Det kommer också att vara intressant för nybörjare att titta på en video om hur man gör en enkel 12V strömförsörjning:

Räckvidd och syfte

Oftast används diodbroar i strömförsörjning. I transformatorkraftförsörjningar är de anslutna till transformatorns sekundära lindning

I pulsströmförsörjning - till ingången till ett 220V-nätverk. I detta fall drivs den elektroniska styrkretsen och UPS-strömkretsen av en likriktad och utjämnad (inte alltid) nätspänning (når cirka 300-310 volt).

Vid terminalerna på den sekundära lindningen av omkopplaren, högfrekvent växelspänning. Installera enheter av dubbla Schottky-dioder för att räta ut det. I detta avseende används ofta ett medelstämningskorrigeringsschema.

I bilar och motorcyklar används trefas-diodbryggor, monterade enligt Larionov-schemat med ytterligare tre ventiler, eftersom en trefasgenerator används för att driva det inbyggda nätverket. Bron i generatorn är gjord i form av en sektor av cirkeln och installeras på baksidan.

 

Ett undantag är vissa moderna Toyota-bilar och andra varumärken, de använder en 6-fas generator för att implementera en tolv-pulsuträtningskrets med 12 ventiler. Detta är nödvändigt för att minska rippeln och öka utgångsströmmen.

Verifieringsmetoder

För att testa en diodbrygga passar en multimeter i diodtestläge bäst.

För att göra detta måste du ringa ingången, sedan utgångskretsen för en kortslutning (diodbron måste lödas).

Utan att lödas direkt på kortet kan du mäta spänningsfallet över diodkorsningarna. För att göra detta måste du bestämma broens utspänning, vanligtvis anges det direkt i fallet, som vi har övervägt ovan.

På skärmen på multimetern, i framåtförspänningen, ska siffrorna visas inom intervallet 500-800 mV, och i motsatt riktning, över 1500 och till oändlighet (beror på den specifika komponenten och mätanordningen). Detsamma kan göras i Ohmmeter-läge, som visas i figuren nedan.

Denna process beskrivs mer detaljerat i artikeln "hur man kontrollerar diodbron”, Där vi förutom testmetodiken pratade om tecken på ett fel. Kolla också in videon om hur man testar en enfas likriktare och en diodbrygga på en bilgenerator:

Det är där vi avslutar vår detaljerade förklaring. Vi hoppas att det nu har blivit klart för dig varför en diodbrygga behövs och vad den gör i en elektrisk krets. Om du har frågor, fråga dem i kommentarerna under artikeln!

Relaterade material:

• Hur man lödar radiokomponenter från brädor
• Hur man använder en multimeter - instruktioner för dummies
• Hur man sänker spänningen