Dispozitiv, principiul de funcționare și schema punții de diode redresoare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Curentul electric alternativ este transformat într-o pulsație constantă prin utilizarea unor circuite electronice speciale - punți de diode. Circuitul de punte cu diode redresoare este împărțit în 2 versiuni: monofazat și trifazat.

În funcționarea redresorului, elementul principal este dioda. Din punct de vedere structural, este o placă dintr-un cristal semiconductor cu două zone de conductivitate diferită. O caracteristică este transmisia unidirecțională a curentului electric, în funcție de direcția fluxului.

Proiectarea și funcționarea unei diode redresoare se bazează pe caracteristicile joncțiunii p-n dintre zonele semiconductoare. Rezistența sa depinde de polaritatea tensiunii externe. Într-un caz este mare, în celăl alt este nesemnificativ.

Punt de diode monofazate

Când intrarea este o tensiune sinusoidală alternativă, în fiecare semiciclu, curentul trece printr-o pereche de diode, iar ceal altă este închisă. Ca rezultat, la ieșirea circuitului punții cu diode redresoare,tensiune pulsatorie, a cărei frecvență este de două ori mai mare decât cea de intrare.

Circuit punte trifazată

Acest circuit folosește redresoare cu semi-punte cu diode. Tensiunea de ieșire de aici este obținută cu o ondulație mai mică.

Cum să netezi ondularea la redresarea sursei de alimentare?

Calitatea tensiunii redresate scade pe măsură ce ondulația acesteia crește. Pentru a-l reduce, se folosesc elemente care acumulează energie atunci când vine de la redresor și o cedează când nu mai furnizează.

În circuitul punții de diode al unui redresor cu un condensator, acesta din urmă este conectat în paralel cu sarcina. Capacitatea sa este selectată în funcție de curentul de sarcină. Când se aplică un impuls, condensatorul este încărcat. Între impulsuri (când nu există), tensiunea de la acesta este dată sarcinii.

Ca urmare a netezirii, tensiunea de ieșire a filtrului devine mai mare și se apropie de amplitudinea valorii rectificate.

Tensiunea ideală la ieșirea filtrului nu poate fi obținută din cauza descărcării condensatorului între impulsuri. De obicei, astfel de ondulații sunt acceptabile. Ele pot fi reduse prin creșterea capacității condensatorului.

Dacă se folosește un inductor pentru netezire, acesta este conectat în serie cu sarcina. Circuitele de filtrare combinate includ șocuri și condensatoare.

Design de poduri de diode

Cel mai simplu dispozitiv de punte este realizat prin lipirea diodelor individuale. În industrie se produc structuri monolitice, care sunt mai puținedimensiuni si mai ieftine. În plus, în ele sunt selectate diode cu caracteristici similare, ceea ce le permite să funcționeze cu aceeași încălzire. Acest lucru îmbunătățește fiabilitatea circuitului punții cu diode redresoare.

Avantajul punților de diode din elemente individuale este posibilitatea de reparare atunci când una dintre ele se defectează. Ansamblul trebuie înlocuit complet. Defecțiunile acestuia apar rar, deoarece elementele sunt selectate corect.

Redresoare de putere

Dispozitivele care consumă curent mare sunt alimentate de obicei la 220 V. Dispozitivele nu sunt conectate direct, deoarece tensiunea pentru circuitele electronice este mică, iar curentul este constant. Apoi utilizați adaptorul de rețea.

Tensiunea este redusă de un transformator, care creează și o izolare galvanică între circuitele de alimentare primar și secundar. Acest lucru reduce riscul de șoc electric și protejează echipamentul dacă apare un scurtcircuit în circuit.

Adaptoarele moderne în cele mai multe cazuri funcționează conform unui circuit simplificat fără transformator, fără izolație galvanică, unde tensiunea în exces este absorbită de condensator.

Circuit punte de diode de 12 volți: instrucțiuni și asamblare

Sursa de alimentare constă din două module, unde primul este un transformator coborâtor, iar al doilea este o punte de diode care convertește un tip de tensiune în altul.

Este selectat un transformator adecvat. Înfășurarea primară este localizată folosind un tester. Rezistența ei ar trebui să fie cea mai mare. Prin sunetul cu un multimetru în modul de măsurare a rezistenței, este necesarse termină. Apoi se găsesc alte perechi și se fac marcaje.

La înfășurarea primară este furnizat220 V. Apoi testerul este comutat în modul de măsurare a tensiunii AC și este măsurată tensiunea de pe înfășurările rămase. Ar trebui să alegeți sau să înfășurați unul la 10V. Important este ca tensiunea să nu fie de 12V, deoarece după filtrul capacitiv crește cu 18%.

Transformatorul este selectat pentru puterea necesară, după care se ia o marjă de 25%.

4 diode sunt răsucite într-o punte de diode, iar capetele sunt lipite. Apoi circuitul este conectat, un condensator de 25 V și 2200 microfarad (electrolit) este conectat la ieșire și verificat în funcționare.

Circuit punte cu diode redresoare fără transformator de 24V

În practica radioamatorilor, sursele de alimentare cu putere redusă fără transformatoare sunt utilizate pe scară largă.

220V este furnizată prin condensatorul de balast C1. Redresorul este format din diode VD1, VD2 și diode zener VD3, VD4. Pentru a elimina supratensiunile de curent prin punte, o rezistență de limitare a curentului de 50-100 ohmi este instalată în serie cu condensatorul atunci când este conectată la curent. Pentru a descărca condensatorul atunci când circuitul nu funcționează, este conectat la acesta în paralel un rezistor de 150-300 kΩ.

La ieșirea circuitului este instalat un condensator de netezire cu o capacitate de 2000 de microfaradi.

Lipsa cuplajului galvanic creează un risc de electrocutare.

Aplicație

Aplicații de punte de diodeextrem de larg și variat:

• corpuri de iluminat (leduri și lămpi fluorescente);
• contoare de energie electrică;
• surse de alimentare pentru echipamente electronice;
• surse de alimentare industriale, comenzi și încărcătoare.

Cum să alegi diodele pentru realizarea unei punți de diode?

Principalele criterii de selecție sunt tensiunea și curentul la care dioda nu se supraîncălzește. Când este pornit direct, o tensiune de aproximativ 0,6 V scade pe el, deoarece are rezistență internă. Tensiunea inversă pe care o poate rezista dioda fără a intra în modul de defecțiune termică și electrică are o anumită limită. Dacă este proiectat pentru 220 V, atunci se ia o marjă de cel puțin 25%. Dar este mai bine să o luați suficient de mare pentru a vă proteja împotriva supratensiunii accidentale.

Curentul este luat și cu o marjă. Dacă este necesar, este furnizat un radiator de răcire.

Pentru alegerea corectă, utilizați tabelul de referință al diodelor și punților de diode.

Producători de punți de diode

Dintre elementele pentru echipamente de iluminat se remarca redresoarele din seria 1N4007 si MS250 fabricate de Diotec. Sunt proiectate pentru tensiuni de până la 1000 V. În primul caz, circuitul de punte de diode este format din 4 diode amplasate pe o placă de circuit imprimat, iar în al doilea este prezentat ca un ansamblu compact. În timp ce seria 1N4007 este fiabilă în funcționare, ansamblul MS250 economisește greutatea și amprenta la sol. În ciuda acestui fapt, cererea pentru seria 1N4007 rămâne puternică, deoarece prețul a scăzutcare este determinată în principal de costul cablurilor de cupru.

Tehnologia de fabricație a podurilor de diode din seria MS continuă. Acum toate cele 4 cristale ale podului sunt instalate împreună, ceea ce îi crește rezistența la căldură datorită uniformității parametrilor.

Fiabilitatea redresoarelor scade pe măsură ce temperatura ambientală crește. Această problemă este rezolvată de seria B250S2A, care este evaluată la 2,3A și trece de 0,7A la 125°C.

Majoritatea producătorilor cumpără diode și apoi asamblează redresoare terminate. Diotec se ocupă de întregul ciclu de producție, de la fabricarea cristalelor până la asamblare și ambalare.

O altă companie lider la nivel mondial - IRF - are tehnologii unice pentru reducerea dimensiunilor pieselor, îmbunătățirea transferului de căldură și creșterea eficienței tehnologiei semiconductoare. Este singurul care produce componente pentru întregul ciclu de conversie a energiei.

Concluzie

Circuitul puntea cu diode redresoare este utilizat în toate echipamentele electronice. Ar trebui folosite redresoare cu undă completă, ale căror caracteristici sunt mult mai bune decât cele cu undă simplă. Puteți verifica oricare dintre ele singur sunând fiecare diodă.