Наизменични напон се испоручује од организације за снабдевање потрошачима. Ово је због посебности транспорта електричне енергије. Али већина кућних (и, делимично, индустријских) електричних пријемника захтева напајање константног напона. Да бисте га добили, потребни су претварачи. У многим случајевима, они су изграђени према шеми „спојни трансформатор – исправљач – филтер за изравнавање“ (са изузетком прекидачка напајања). Као исправљач користе се диоде спојене у мостно коло.
Садржај
Чему служи диодни мост и како функционише
Диодни мост се користи као исправљачко коло које претвара наизменични напон у једносмерни. Принцип његовог рада заснива се на једносмерној проводљивости - својству полупроводничке диоде да пропушта струју само у једном правцу.Једна диода може послужити и као најједноставнији исправљач.
Са таквим укључивањем, нижи (негативан) део синусоиде је „одсечен”. Ова метода има недостатке:
- облик излазног напона је далеко од константног, потребан је велики и гломазни кондензатор као филтер за изравнавање;
- снага наизменичне струје се користи максимално упола.
Струја кроз оптерећење прати облик излазног напона. Због тога је боље користити пуноталасни исправљач у облику диодног моста. Ако укључите четири диоде према назначеној шеми и повежете оптерећење, онда када се на улаз примени наизменични напон, јединица ће радити овако:
Са позитивним напоном (горњи део синусоида, црвена стрелица), струја ће тећи кроз ВД2 диоду, оптерећење, ВД3. Са негативом (доњи део синусоида, зелена стрелица) кроз диоду ВД4, оптерећење, ВД1. Као резултат, у једном периоду струја пролази кроз оптерећење два пута у истом правцу.
Таласни облик излазног напона је много ближи правој линији, иако је ниво таласања прилично висок. Снага извора је у потпуности искоришћена.
Ако постоји извор трофазног напона потребне амплитуде, можете направити мост према следећој шеми:
У њему ће се оптерећењу додати три струје, понављајући облик излазног напона, са фазним помаком од 120 степени:
Излазни напон ће ићи око врхова синусоида. Може се видети да напон пулсира много мање него у једнофазном колу, његов облик је ближи правој линији. У овом случају, капацитет филтера за изравнавање ће бити минималан.
И још једна верзија моста - контролисана.У њему су две диоде замењене тиристорима - електронским уређајима који се отварају када се сигнал примени на контролну електроду. У отвореном облику, тиристори се понашају скоро као обичне диоде. Шема изгледа овако:
Сигнали за укључивање се дају из управљачког кола у договорено време, до искључења долази у тренутку када напон прође кроз нулу. Затим се напон усредсређује на кондензатору и овај просечни ниво се може контролисати.
Ознака диодног моста и шема повезивања
Пошто се мост од диода може изградити по различитим шемама, а садржи мало елемената, у већини случајева ознака исправљачког склопа се врши једноставним цртањем његове шеме. Ако је ово неприхватљиво - на пример, у случају изградње блок дијаграма - онда је мост означен као симбол, који означава било који АЦ-то-ДЦ претварач:
Слово "~" означава ланце наизменична струја, симбол "=" - ДЦ кола, и "+" и "-" - излазни поларитет.
Ако је исправљач изграђен према класичном мосту од 4 диоде, онда је дозвољена мало поједностављена слика:
Улаз исправљачке јединице је повезан са излазним терминалима извора наизменичне струје (у већини случајева то је опадајући трансформатор) без поштовања поларитета - било који излазни терминал је повезан на било који улаз. Излаз моста је повезан са оптерећењем. Може или не мора захтевати поларитет (укључујући стабилизатор, филтер за изравнавање).
Диодни мост се може повезати на извор константног напона.У овом случају се добија заштитно коло од ненамерног преокретања поларитета - са било којим повезивањем улаза моста на излаз напајања, поларитет напона на његовом излазу се неће променити.
Главне техничке карактеристике
Приликом избора диода или готовог моста, пре свега, морате погледати максимална радна предња струја. Требало би да премаши струју оптерећења са маргином. Ако је ова вредност непозната, али је позната снага, она се мора претворити у струју према формули Илоад = Учитавање / Уоут. Да би се повећала дозвољена струја, полупроводнички уређаји могу бити повезани паралелно - највећа струја оптерећења подељена је бројем диода. У овом случају, боље је изабрати диоде у једној грани моста према блиској вредности пада напона у отвореном стању.
Други важан параметар је напредни напонза које је мост или његови елементи пројектовани. Не сме бити нижи од излазног напона извора наизменичне струје (вршна вредност!). За поуздан рад уређаја, потребно је да узмете маргину од 20-30%. Да би се повећао дозвољени напон, диоде се могу повезати у серију - у сваком краку моста.
Ова два параметра су довољна за прелиминарну одлуку о употреби диода у исправљачком уређају, али треба узети у обзир и неке друге карактеристике:
- максимална радна фреквенција - обично неколико килохерца и није битан за рад на индустријским фреквенцијама од 50 или 100 Хз, а ако диода ради у импулсном колу, овај параметар може постати одлучујући;
- пад напона у укљученом стању за силицијумске диоде је око 0,6 В, што је неважно за излазни напон од, на пример, 36 В, али може бити критично када ради испод 5 В - у овом случају треба изабрати Шоткијеве диоде, које се одликују ниским вредност овог параметра.
Сорте диодних мостова и њихово обележавање
Диодни мост се може склопити на дискретне диоде. Да бисте посматрали поларитет, морате обратити пажњу на ознаке. У неким случајевима, ознака у облику шаблона се наноси директно на тело полупроводничког уређаја. Ово је типично за домаће производе.
Страни (и многи савремени руски) уређаји су означени тачком или прстеном. У већини случајева, ово је ознака аноде, али нема гаранције. Боље је погледати приручник или користити тестер.
Из склопа можете направити мост - четири диоде су комбиноване у једном пакету, а повезивање проводника се може извршити спољним проводницима (на пример, на штампаној плочи). Шеме монтаже могу бити различите, тако да за исправну везу морате погледати таблице са подацима.
На пример, склоп диоде БАВ99С, који садржи 4 диоде, али има само 6 пинова, има два полу-моста унутра, повезана на следећи начин (постоји тачка на кућишту близу пина 1):
Да бисте добили пуноправни мост, потребно је да повежете одговарајуће излазе са спољним проводницима (црвени траг показује стазе у случају коришћења штампаног ожичења):
У овом случају, наизменични напон се примењује на пинове 3 и 6. Позитивни пол константе се уклања са пина 5 или 2, а негативни пол се узима са пина 4 или 1.
А најлакша опција је да се саставите са готовим мостом унутра.Од домаћих производа, то могу бити КТс402, КТс405, постоје монтажни мостови стране производње. У многим случајевима обележавање закључака се примењује директно на предмет, а задатак се своди само на правилан избор према карактеристикама и на повезивање без грешака. Ако не постоји спољна ознака закључака, мораћете да се позовете на именик.
Предности и мане
Предности диодног моста су добро познате:
- шеме разрађиване деценијама;
- једноставност монтаже и повезивања;
- једноставна дијагноза квара и лака поправка.
Као недостатке, потребно је поменути повећање димензија и тежине кола са повећањем снаге, као и потребу употребе хладњака за диоде велике снаге. Али ту се ништа не може учинити – физика се не може преварити. Када ови услови постану неприхватљиви, потребно је одлучити о преласку на импулсно коло напајања. Иначе, у њему се могу користити премосне диоде.
Такође треба напоменути да је облик излазног напона далеко од константног. За рад са потрошачима који постављају захтеве за стабилност напона напајања потребно је користити мост у комбинацији са филтерима за изравнавање, а по потреби и излазним стабилизаторима.
Слични чланци:
