ไดโอดบริดจ์คืออะไร - คำอธิบายง่ายๆ

คำนิยาม

ไดโอดบริดจ์เป็นโซลูชั่นวงจรที่ออกแบบมาสำหรับการแก้ไขกระแสไฟฟ้าสลับ ชื่ออื่นคือวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่น มันถูกสร้างขึ้นจากไดโอดเซมิคอนดักเตอร์เซมิคอนดักเตอร์หรือความหลากหลายของพวกเขา - ไดโอด Schottky

วงจรบริดจ์แสดงถึงการมีอยู่ของไดโอดเซมิคอนดักเตอร์หลายตัว (สำหรับวงจรเฟสเดียว - สี่) ซึ่งโหลดมีการเชื่อมต่อ

มันอาจประกอบด้วยองค์ประกอบที่ไม่ต่อเนื่องบัดกรีบนกระดาน แต่ในศตวรรษที่ 21 ไดโอดที่เชื่อมต่อบ่อยขึ้นในที่อยู่อาศัยที่แยกต่างหาก ภายนอกดูเหมือนว่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ - ขาสำหรับเชื่อมต่อกับแทร็คของแผงวงจรพิมพ์จะถูกลบออกจากเคสที่มีขนาดที่แน่นอน

เป็นที่น่าสังเกตว่าวาล์วหลายตัวรวมกันในที่อยู่อาศัยตัวเดียวซึ่งไม่ได้เชื่อมต่อกันตามวงจรสะพานเรียกว่าชุดประกอบไดโอด

ไดโอดบริดจ์คือ:

• เฟสเดียว;
• สามเฟส.

การกำหนดในแผนภาพสามารถดำเนินการในสองรุ่นซึ่งหนึ่งที่จะใช้ UGO ในการวาดภาพขึ้นอยู่กับว่าสะพานจะประกอบจากองค์ประกอบที่แยกจากกันหรือใช้เสร็จแล้ว

หลักการทำงาน

มาทำความเข้าใจวิธีการทำงานของไดโอดบริดจ์ ในการเริ่มต้นให้ไดโอดส่งกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียว การแก้ไขแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเกิดขึ้นเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าด้านเดียวของไดโอด เนื่องจากการเชื่อมต่อที่ถูกต้องของพวกเขาครึ่งคลื่นลบของแรงดันไฟฟ้าสลับเข้าสู่โหลดในรูปแบบของการบวก คำง่ายๆ - มันพลิกครึ่งคลื่นลบ

เพื่อความง่ายและชัดเจนเราพิจารณาการทำงานของมันเป็นตัวอย่างของวงจรเรียงกระแสสองเฟสครึ่งคลื่นเดียว

หลักการของการทำงานของวงจรนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าไดโอดมีกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวและประกอบด้วยดังต่อไปนี้:

• สัญญาณไซน์ที่สลับกันจะถูกส่งไปยังอินพุตของไดโอดบริดจ์เช่น 220V จากแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือน (ในแผนภาพการเดินสายอินพุตอินพุตของไดโอดบริดจ์จะถูกระบุเป็น AC หรือ ~)
• แต่ละครึ่งคลื่นของแรงดันไฟฟ้าไซน์ (รูปด้านล่าง) จะถูกส่งผ่านคู่ของวาล์วที่อยู่ในแนวทแยงมุมในวงจร

ครึ่งคลื่นบวกจะถูกส่งผ่านไดโอด VD1, VD3 และลบ - VD2 และ VD4 สัญญาณที่อินพุตและเอาต์พุตของวงจรที่คุณเห็นด้านล่าง

สัญญาณนี้เรียกว่า - แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมแก้ไข เพื่อให้ราบรื่นตัวกรองที่มีตัวเก็บประจุจะถูกเพิ่มเข้าไปในวงจร

คุณสมบัติหลัก

พิจารณาคุณสมบัติหลักของสารกึ่งตัวนำไดโอด ตัวอักษรละตินระบุการกำหนดในเอกสารทางเทคนิคภาษาอังกฤษ (แผ่นข้อมูลที่เรียกว่า):

• V_{รอบต่อนาที} - แรงดันย้อนกลับสูงสุดหรือสูงสุด เมื่อแรงดันไฟฟ้านี้เกินขีด จำกัด pn junction จะถูกทำลายอย่างถาวร
• V_{r (rms)} - แรงดันไฟฟ้าย้อนกลับเฉลี่ย ปกติสำหรับงานเช่นเดียวกับคุณ_ARR ในลักษณะของส่วนประกอบในประเทศ
• ผม_โอ - ค่าเฉลี่ยการแก้ไขปัจจุบันเช่นเดียวกับฉัน_{เป็นต้น} ในประเทศ
• ผม_{เอฟเอส} - แก้ไขจุดสูงสุดในปัจจุบัน
• V_{เอฟเอ็ม} - แรงดันตกในอคติไปข้างหน้า (ในสถานะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเปิด) มักจะ 0.6-0.7V และอื่น ๆ ที่มีรุ่นสูงในปัจจุบัน

เมื่อซ่อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแหล่งจ่ายไฟหรือออกแบบให้ผู้เริ่มต้นถามว่าจะเลือกไดโอดบริดจ์ได้อย่างไร

ในกรณีนี้พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับคุณคือแรงดันย้อนกลับและกระแส ตัวอย่างเช่นในการเลือกไดโอดบริดจ์สำหรับ 220V คุณต้องดูรุ่นที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 400V และกระแสที่ต้องการเช่น KBPC106 (หรือ 108, 110) ลักษณะทางเทคนิค:

• แก้ไขกระแสสูงสุด - 3A;
• กระแสสูงสุด (ระยะสั้น) - 50A;
• แรงดันย้อนกลับ - 600V (800V, 1000V สำหรับ KBPC108 และ 110 ตามลำดับ)

จดจำลักษณะเหล่านี้และคุณสามารถกำหนดตัวเลือกที่จะเลือกจากแคตตาล็อกได้อย่างง่ายดาย

วงจรเรียงกระแส

การแก้ไขกระแสไฟฟ้าในแหล่งจ่ายไฟเป็นจุดประสงค์หลักในบรรดาส่วนประกอบอื่น ๆ ของวงจรคุณสามารถเลือกตัวกรองอินพุตซึ่งเชื่อมต่อหลังจากวงจรเรียงกระแส - มันถูกออกแบบมาเพื่อให้เรียบระลอกคลื่น ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติมในเรื่องนี้!

ก่อนอื่นก็น่าสังเกตว่าสะพานไดโอดเรียกว่าวงจรเรียงกระแสเฟสเดียวที่มี 4 ไดโอดหรือสามเฟสที่ 6 แต่แฟน ๆ มักจะเรียกวงจรเรียงกระแสที่มีจุดกึ่งกลาง

ในวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นสองคลื่นครึ่งมาถึงที่โหลดและในวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นหนึ่ง

เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนลองทำความเข้าใจคำศัพท์

ด้านล่างคุณจะเห็นวงจรครึ่งคลื่นสองเฟสเฟสเดียวชื่อที่ถูกต้องคือ "วงจรเกรตซ์" มันมีความแม่นยำมากที่สุดโดยมักจะใช้ชื่อ "ไดโอดบริดจ์"

วงจรของ Larionov เป็นไดโอดบริดจ์สามเฟสสัญญาณเอาต์พุตเป็นครึ่งคลื่น ไดโอดที่มันผ่านคลื่นครึ่งเปิด แรงดันไฟฟ้าของสายเช่น ผลัดกัน: เฟสบนไดโอด A และไดโอดเฟส B ล่าง, เฟสบน B และเฟสล่าง C เป็นต้น

เพื่อความสมบูรณ์มีความจำเป็นต้องบอกเกี่ยวกับรูปแบบอื่น ๆ ของวงจรเรียงกระแสแรงดันไฟฟ้า

วงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นที่มี 1 ไดโอดเชื่อมต่อแบบอนุกรมพร้อมโหลด มันถูกใช้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบบัลลาสต์, อุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำ, เช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่ไม่ต้องการปัจจัยระลอกคลื่น มีคลื่นเพียงครึ่งเดียวที่โหลด

Half-wave ที่มีจุดกึ่งกลาง - นี่คือสิ่งที่เรียกว่าผิดพลาดสะพาน 2 ไดโอด ที่นี่มีเพียงหนึ่งไดโอดที่ดำเนินการแต่ละครึ่งคลื่น ข้อดีของมันคือประสิทธิภาพที่สูงกว่าวงจร Gretz เนื่องจากประตูเซมิคอนดักเตอร์จำนวนน้อย อย่างไรก็ตามการใช้งานมีความซับซ้อนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าคุณต้องการหม้อแปลงที่มีการแตะจากจุดกึ่งกลางซึ่งจะสะท้อนให้เห็นในแผนภาพวงจร ไม่สามารถใช้แก้ไขแรงดันไฟหลักของ 220V ได้

วงจรเรียงกระแสจากส่วนประกอบ Schottky มันใช้ในการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากไดโอด Schottky มีเวลาการกู้คืนย้อนกลับน้อยลงความจุของสิ่งกีดขวางขนาดเล็ก (การเปลี่ยนจากสถานะเปิดเป็นสถานะปิดเร็วขึ้น) และแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าขนาดเล็กลดลง ชอตกี้มักพบมากในแอสเซมบลีที่มีขั้วบวกทั่วไปหรือแคโทดดังแสดงในรูปด้านล่าง

ดังนั้นในการประกอบวงจรบริดจ์จะต้องมีการประกอบหลายอย่าง ด้านล่างเป็นตัวอย่างของชุดประกอบ Schottky 3 ชุดที่มีแคโทดร่วม

ของ 4 ประกอบกับแคโทดทั่วไป มันแตกต่างจากรุ่นก่อนหน้าซึ่งสามารถทนกระแสได้มากกว่าด้วยส่วนประกอบเดียวกันเพราะสายไฟของ Schottky นั้นเชื่อมต่อแบบขนาน

ของทั้งสองประกอบ Schottky หนึ่งที่มีขั้วบวกทั่วไปและหนึ่งที่มีแคโทดทั่วไป เรียนรู้เกี่ยวกับ แอโนดและแคโทดคืออะไรคุณสามารถในบทความแยกของเรา

วิธีการประสานและเชื่อมต่อ

ไม่ยากที่จะศึกษาและรู้ว่าวงจรเกิดขึ้นได้อย่างไรเมื่อผู้เริ่มต้นตัดสินใจที่จะบัดกรีสะพานไดโอดด้วยมือของเขาเอง หากต้องการประสานวงจรเรียงกระแสจากสำเนาโซเวียต 4 ชุดของ cd202 ให้ใช้ภาพประกอบด้านล่าง

ในการประกอบสะพานไดโอดจากไดโอดแยกที่ทันสมัยเช่นพลังงานต่ำ 1n4007 (และอื่น ๆ - พวกเขาทั้งหมดมีลักษณะคล้ายกันและมีขนาดแตกต่างกันเท่านั้น) ดูภาพประกอบต่อไปนี้อย่างระมัดระวัง

แต่ถ้าคุณไม่ประกอบมันจากชิ้นส่วนแต่ละชิ้น แต่ใช้สะพานสำเร็จรูปแล้วดูด้านล่างวิธีเชื่อมต่อกับวงจรอย่างถูกต้อง

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจสำหรับผู้เริ่มต้นในการดูวิดีโอเกี่ยวกับวิธีสร้างแหล่งจ่ายไฟ 12V อย่างง่าย:

ขอบเขตและวัตถุประสงค์

สะพานไดโอดส่วนใหญ่มักใช้ในแหล่งจ่ายไฟ ในอุปกรณ์จ่ายไฟของหม้อแปลงจะเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง

ในอุปกรณ์จ่ายพลังงานพัลส์ - ไปยังอินพุตของเครือข่าย 220V ในกรณีนี้วงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และวงจรไฟของ UPS นั้นใช้พลังงานไฟฟ้าแรงดันไฟที่ถูกต้องและราบรื่น (ไม่เสมอไป) (ประมาณ 300-310 โวลต์)

ที่ขั้วของขดลวดทุติยภูมิของแหล่งจ่ายไฟสลับแรงดันไฟฟ้าสลับความถี่สูง เพื่อยืดให้ตรงติดตั้งชุดประกอบของไดโอด Schottky คู่ ในเรื่องนี้รูปแบบการแก้ไขจุดกึ่งกลางมักจะใช้

ในรถยนต์และรถจักรยานยนต์จะใช้สะพานไดโอดสามเฟสประกอบกันตามโครงการ Larionov ที่มีวาล์วเพิ่มอีกสามตัวเนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสนั้นใช้พลังงานเครือข่ายออนบอร์ด สะพานในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำในรูปแบบของเซกเตอร์ของวงกลมและติดตั้งที่ด้านหลัง

 

ข้อยกเว้นคือรถยนต์โตโยต้าที่ทันสมัยและยี่ห้ออื่น ๆ พวกเขาใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 6 เฟสเพื่อใช้วงจรการแก้ไข 12 พัลส์ 12 วาล์ว นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการลดระลอกคลื่นและเพิ่มกระแสไฟขาออก

วิธีการตรวจสอบ

ในการทดสอบไดโอดบริดจ์มัลติมิเตอร์ในโหมดทดสอบไดโอดจะเหมาะสมที่สุด

ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องส่งสัญญาณอินพุตจากนั้นเอาต์พุตสำหรับการลัดวงจร (ไดโอดบริดจ์จะต้องทำการบัดกรี)

โดยไม่ต้องบัดกรีโดยตรงบนบอร์ดคุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าตกข้ามทางแยกไดโอด ในการทำเช่นนี้คุณต้องพิจารณา pinout ของสะพานโดยปกติจะมีการระบุโดยตรงในกรณีที่เราพิจารณาด้านบน

บนหน้าจอของมัลติมิเตอร์ในอคติไปข้างหน้าตัวเลขควรจะแสดงในช่วง 500-800 mV และในด้านหลังสูงกว่า 1500 และไม่มีที่สิ้นสุด (ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบเฉพาะและอุปกรณ์วัด) สามารถทำได้เช่นเดียวกันในโหมด Ohmmeter ดังแสดงในรูปด้านล่าง

กระบวนการนี้จะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความ“วิธีตรวจสอบสะพานไดโอด” นอกจากวิธีการทดสอบแล้วเราได้พูดคุยเกี่ยวกับอาการผิดปกติ ตรวจสอบวิดีโอเกี่ยวกับวิธีทดสอบวงจรเรียงกระแสเฟสเดียวและไดโอดบริดจ์ของเครื่องกำเนิดรถยนต์:

นั่นคือที่ที่เราจบคำอธิบายโดยละเอียดของเรา เราหวังว่าตอนนี้มันชัดเจนสำหรับคุณแล้วว่าทำไมจึงจำเป็นต้องใช้ไดโอดบริดจ์และวงจรไฟฟ้า หากคุณมีคำถามให้ถามพวกเขาในความคิดเห็นภายใต้บทความ!

วัสดุที่เกี่ยวข้อง:

• วิธีการประสานส่วนประกอบวิทยุจากบอร์ด
• วิธีการใช้มัลติมิเตอร์ - คำแนะนำสำหรับหุ่น
• วิธีลดแรงดัน