Takže, drahá, zhromaždili sme naše schémy a je načase skontrolovať, skúsiť a radovať sa v tomto šťastí. Vedľa nás je pripojenie okruhu k zdroju napájania. Začnime. Na batérie, batérie a iné zvončeky a píšťalky sily sa nezastavíme, okamžite prejdeme na sieťové zdroje energie. Tu zvažujeme existujúce opravné schémy, ako fungujú a čo môžu. Pri experimentoch potrebujeme jednofázové napätie (doma z vývodu) a príslušné časti. Trojfázové usmerňovače sa používajú v priemysle, nebudeme ich ani považovať. Potom budete pestovať elektrikári - potom, prosím.
Zdroj napájania pozostáva z niekoľkých najdôležitejších detailov: Sieťový transformátor je zobrazený na diagrame podobnom obrázku,
Usmerňovač - jeho označenie môže byť iné. Usmerňovač pozostáva z jednej, dvoch alebo štyroch diód, v závislosti od toho, ktorý usmerňovač. Teraz to pochopíme.
a) je jednoduchá dióda.
b) diódový mostík. Skladá sa zo štyroch diód, ktoré sú uvedené na obrázku.
c) - rovnaký diódový mostík, len jednoduchosť je jednoduchšia. Priradenia kontaktov sú rovnaké ako pri mostíku pod písmenom b).
Filtračný kondenzátor. Táto vec je nezmenená v čase a vo vesmíre, je označená nasledovne:
Kondenzátor má mnoho notácií, rovnako ako vo svete notárskych systémov. Ale vo všeobecnosti sú všetci podobní. Nezamieňajte. A kvôli jasnosti vytiahneme zaťaženie, budeme ju označovať ako Rl - zaťaženie. Toto je náš systém. Taktiež načrtneme napájacie kontakty, ku ktorým budeme pripojovať túto záťaž.
Ďalej - pár postulátov.
- Výstupné napätie je definované ako Uost = U * 1,41. To znamená, že ak na vinutí máme 10 voltov striedavého napätia, potom na kondenzátore a na záťaž dostaneme 14.1V. Približne tak.
- Pod záťažou sa napätie trochu znižuje a koľko závisí od konštrukcie transformátora, jeho kapacity a kondenzátora.
- usmerňovacie diódy by mali byť 1,5-2 krát vyššie ako je potrebné. Pre zásoby. Ak je dióda určená na inštaláciu na radiátor (s maticou alebo otvorom pre skrutku), potom pri prúde viac ako 2-3A by sa mala umiestniť na chladič.
Stačí pripomenúť, čo je bipolárne napätie. Ak niekto zabudol. Vezmeme dve batérie a pripájame ich sériovo. Stred, teda bod pripojenia batérií, sa bude nazývať spoločným bodom. V ľuďoch to je známe aj ako hmotnosť, zem, telo, spoločný drôt. Bourgois to nazýva GND (zem), často označované ako 0V (nula voltov). Voltmetre a osciloskopy sú k tomuto drôtu pripojené, vzhľadom na to sú vstupné signály zasielané do obvodov a výstup je odobratý. Preto je jeho názov spoločný drôt. Takže ak pripojíme tester s čiernym drôtom na tento bod a zmeriame napätie na batériách, potom na jednej batérii prístroj ukáže plus 1,5 voltov a na druhej - mínus 1,5 voltu. Toto napätie je +/- 1,5 V a je nazývané bipolárne. Obe polarity, teda plus a mínus, musia byť nevyhnutne rovnaké. To znamená +/- 12, +/- 36V, +/- 50 atď. Znak bipolárneho napätia - ak tri vodiče (plus, bežné, mínus) idú z okruhu do pohonnej jednotky. Ale nie vždy - ak vidíme, že okruh je napájaný +12 a -5, potom sa tento napájací zdroj nazýva dvojúrovňový, ale napájacie napätie bude stále tri. No, ak sú na obvode štyri napätia, napríklad +/- 15 a +/- 36, potom sa táto sila jednoducho nazýva bipolárne dvojúrovňové napätie.
No, teraz k bodu.
1. Schéma nápravy mostov.
Najbežnejšia schéma. Umožňuje prijať unipolárne napätie z jedného navíjania transformátora. Obvod má minimálne napäťové pulzácie a je jednoduchý dizajn.
2. polovičný obvod.
Rovnako ako vozovka, pripravujeme unipolárne napätie z jedného vinutia transformátora. Jediný rozdiel je, že tento obvod zvlnenie dvojnásobok v porovnaní s mostom, ale namiesto štyroch jedna dióda výrazne zjednodušuje obvodu. Používa sa pre malé zaťažovacie prúdy a len s transformátorom, oveľa väčší zaťažovací výkon, pretože takýto usmerňovač spôsobuje jednosmerné obrátenie transformátora.
3. Full-wave s stredným bodom.
Dve diódy a dve vinutia (alebo jedno vinutie so stredným bodom) nás bude živiť malopulsiruyuschim napätie, navyše všetko, čo dostaneme menšie straty v porovnaní s mostíka, pretože máme 2 diódy namiesto štyroch.
4. Mostový obvod bipolárneho usmerňovača.
Pre mnohých - bolestivé téma. Máme dva vinutia (alebo jeden s priemerným bodom), odstránime z nich dva rovnaké napätia. Budú sa rovnať, pulzácia bude malá, pretože mostový obvod, napätie na každom kondenzátore sa považuje za napätie na každom vinutí vynásobené koreňom dvoch - všetko, ako obvykle. Vodič zo stredu vinutia vyrovnáva napätie cez kondenzátory, ak sú zaťaženia plus a mínus rozdielne.
5. Obvod s zdvojeným napätím.
Jedná sa o dva polovičné vlnové obvody, ale s diódami zahrnutými rôznymi spôsobmi. Platí, ak potrebujeme zdvojnásobiť napätie. Napätie na každom kondenzátore sa určí podľa nášho vzorca a celkové napätie na nich sa zdvojnásobí. Rovnako ako polovičný okruh má tento aj veľké pulzácie. V ňom môžete vidieť bipolárny výstup - ak sa stredný bod kondenzátorov nazýva zem, potom sa ukáže ako v prípade batérií, bližšie sa pozrite. Ale moc s takýmto systémom nemožno odstrániť.
6. Prijímanie nepolárneho napätia z dvoch usmerňovačov.
Nie je nutné, aby tieto boli rovnaké napájacie zdroje - môžu byť rozdielne v napätí alebo iné v napájaní. Napríklad, ak naše schéma spotrebuje 1A pre +12 voltov a pre -5 voltov - 0,5A, potom potrebujeme dva napájacie zdroje - + 12V 1A a -5V 0,5A. Je tiež možné pripojiť dva identické usmerňovače na získanie bipolárneho napätia, napríklad na napájanie zosilňovača.
7. Paralelné pripojenie identických usmerňovačov.
Dáva nám to isté napätie, len so zdvojeným prúdom. Ak spojíme dva usmerňovače, budeme mať dvojité prúdové zvýšenie, trojnásobné, atď.
No, ak vy, drahí, všetko pochopíte, potom sa opýtajme, možno domácich úloh. Vzorec na výpočet kapacity filtračného kondenzátora pre plný vlnový usmerňovač: 
Pri polovičnom usmerňovači je vzorec trochu iný: 
Dva v menovateli sú počet "tyčí" narovnávania. Pre trojfázový usmerňovač bude v menovateli trojnásobný.
Vo všetkých vzorcoch sa nazývajú premenné:
Cf je kapacita filtračného kondenzátora, uF
Výstupný výkon, W
U - výstupné usmerňovacie napätie,
f - frekvencia striedavého napätia, Hz
dU - rozsah pulzácií, V
Pre referenčné prípustné pulzy:
Zosilňovače mikrofónu - 0.001 ... 0.01%
Digitálna technológia - pulzácia 0,1 ... 1%
Výkonové zosilňovače - pulzácie napájaného zdroja 1 ... 10% v závislosti od kvality zosilňovača.
Tieto dve vzorce sú platné pre napäťové usmerňovače s frekvenciami do 30 kHz. Pri vyšších frekvenciách strácajú elektrolytické kondenzátory svoju účinnosť a usmerňovač sa vypočítava trochu inak. Ale toto je ďalšia téma.
Most je cez rieku, cez roklinu a cez cestu. Ale už ste niekedy počuli frázu "diódový mostík"? Aký most? Ale pokúsime sa nájsť odpoveď na túto otázku.
Výraz "diódový mostík" je vytvorený zo slova "dióda". Takže diódový mostík by mal pozostávať z diód. Ale ak existujú diódy v mostíku diódy, potom v jednom smere dióda bude prenášať elektrický prúd, ale v druhom nie je. Táto vlastnosť diód sme použili na určenie ich výkonu. Kto si nepamätá, ako sme to urobili, potom vy tu. Preto sa na získanie konštantného napätia zo striedavého napätia používa most diód.
A tu je diagram diaľkového mosta:
Niekedy v schémach je tiež označené:
Ako vy a ja vidíme, obvod pozostáva zo štyroch diód. Ale aby diódový mostík fungoval, musíme správne pripojiť diódy a správne aplikovať na ne striedavé napätie. Na ľavej strane vidíme dve "~" ikony. Na týchto dvoch výstupoch aplikujeme striedavé napätie a odstránime jednosmerné napätie z ďalších dvoch záverov: s plusom a mínusom.
Aby sa premenilo striedavé napätie na konštantnú, môže byť na rektifikáciu použitá jedna dióda, ale nie je žiadúca. Pozrime sa na obrázok:
Striedavé napätie sa mení s časom. Dióda prechádza napätím iba vtedy, keď je napätie nad nulou, keď sa stane pod nulou, dióda je zablokovaná. Myslím, že všetko je základné a jednoduché. Dióda znižuje zápornú polovičnú vlnu a ponecháva iba pozitívnu polovičnú vlnu, čo vidíme na obrázku vyššie. A kúzlo tohto jednoduchého obvodu spočíva v tom, že z premennej dostaneme konštantné napätie.Celý problém je, že stratíme polovicu striedavého prúdu. Jej dióda tupo odreže.
Na nápravu tejto situácie bol navrhnutý diódový mostík. Diódový mostík "otočí" negatívnu polovičnú vlnu a premení ju na pozitívnu polovičnú vlnu. Takto sa sila zachováva. Nie je to úžasné?
Na výstupe diódového mosta máme konštantné pulzujúce napätie s frekvenciou dvojnásobku frekvencie siete: 100 Hz.
Myslím, že nemusíte písať, ako funguje obvod, stále to nepotrebujete, najdôležitejšou vecou je pamätať, kde sa strieda napätie a odkiaľ prichádza konštantné pulzujúce napätie.
V praxi vidíme, ako dióda a diódový most pracujú.
Najprv si vezmeme diódu.
Odhodil som ho z napájania počítača. Katódu možno ľahko rozpoznať pásom. Takmer všetci výrobcovia majú katódový prúžok alebo bodku.
Aby boli naše experimenty bezpečné, urobil som krok-down transformátor, ktorý z 220 voltov transformuje 12 voltov. Kto nevie, ako to robí, môžete čítať článok transformátorové usporiadanie.
Na primárnom vinutie závislý 220 voltov, s sekundárnym odberom 12 voltov. Karikatúra zobrazuje o niečo viac, pretože na sekundárne vinutie nie je pripojené žiadne zaťaženie. Transformátor pracuje na takzvanom "voľnobehu".
Pozrime sa na oscilogram, ktorý prichádza so sekundárnym vinutím trans. Nie je ťažké vypočítať maximálnu amplitúdu. Ak si nepamätáte, ako vypočítať, môžete sa pozrieť na článok Osciloskop. Základy prevádzky , 3,3х5 = 16,5V je maximálna hodnota napätia. A ak rozdelíte maximálnu hodnotu amplitúdy koreňom dvoch, dostanete 11,8 voltov. To je efektívna hodnota napätia , Oscilla nie je klamstvá, všetko je v poriadku.
Opäť som mohol použiť 220 voltov, ale 220 voltov nie je vtip, tak som znížil striedavé napätie.
Spájame našu diódu na jeden koniec sekundárneho vinu tranzu.
Opätovne sa prilepte pomocou sondy na mierku
Pozeráme sa na oscillu
A kde je spodná časť obrazu? Odišla diódu. Dióda ponechala iba hornú časť, ktorá je pozitívna. A pretože odrezal spodnú časť, následne prerušil výkon.
Nájdeme ďalšie tri také diódy a spájame diódový mostík.
Pridržiavame sa sekundárneho vinu tranzu podľa schémy diódového mosta.
Z ďalších dvoch koncov odoberáme konštantné pulzujúce napätie pomocou sond oscilátora a pozrite sa na oscilátor.
Teraz, teraz poriadok a moc, ktorú sme nikde nestratili :-).
Aby nedošlo k neporiadku s diódami, vývojári v jednom prípade vložili všetky štyri diódy. Výsledkom je veľmi kompaktný a pohodlný diódový mostík. Myslím, že budete hádať, kde dovezený, a kde sovietsky))).
A tu je sovietsky:
A ako si myslel? :-) Napríklad na sovietskom mostíku diódy sú znázornené kontakty, pre ktoré sa má indikovať striedavé napätie ("~") a kontakty, z ktorých sa má zobrazovať konštantné pulzujúce napätie ("+" a "-").
Pozrime sa na importovaný diódový mostík. K tomu, aby sme chytiť dvaja jeho kontaktu s prestávky, rovnako ako u ďalších dvoch kontaktov, aby prijali hodnoty na oscilátor.
A tu je oscilogram:
Takže importovaný diódový most funguje chiki-puki.
Na záver by som chcel dodať, že most dióda sa používa takmer vo všetkých rádiových zariadení, ktorá sníva napätia v sieti, či už sa jedná o jednoduchý TV alebo dokonca poplatok za mobilný telefón. Diódový mostík je kontrolovaný použiteľnosťou všetkých jeho diód.
V mnohých elektronických zariadeniach pracujúcich so striedavým prúdom 220 voltov sa inštalujú diódové mostíky. Diaľkový mostový obvod pre 12 voltov vám umožňuje efektívne vykonávať funkciu rektifikácie striedavého prúdu. To je spôsobené tým, že väčšina zariadení používa jednosmerný prúd.
Ako funguje diódový mostík
Striedavý prúd s určitou premenlivou frekvenciou sa aplikuje na vstupné kontakty mostíka. Na výstupoch pozitívneho a negatívneho unipolárny hodnoty prúdu vytvoreného majúci zvýšenú pulzácie frekvencia omnoho vyššia, než je prúd vedený na vstup.
Zobrazujúce sa pulzy musia byť nevyhnutne odstránené, inak elektronický obvod nebude schopný pracovať normálne. Preto v schéme existujú špeciálne filtre, ktoré sú elektrolytické s veľkou kapacitou.
Samotná montáž mosta sa skladá zo štyroch diód s rovnakými parametrami. Sú pripojené v spoločnom okruhu a umiestnené v spoločnom kryte.
Diódový mostík má štyri výstupy. Dve z nich sú napojené na striedavé napätie a ďalšie dve sú kladné a záporné svorky pulzujúceho usmerňovacieho napätia.
Usmerňovací mostík vo forme zostavy diód má významné technologické výhody. Na doske s plošnými spojmi je teda inštalovaný jeden monolitický kus. Počas prevádzky sú pre všetky diódy k dispozícii rovnaké tepelné podmienky. Náklady na všeobecnú montáž sú nižšie ako štyri diódy zvlášť. Táto časť má však vážnu nevýhodu. Ak je jedna dióda poškodená, musí sa celá zostava vymeniť. V prípade potreby môže byť akákoľvek všeobecná schéma nahradená štyrmi samostatnými časťami.
Použitie diódových mostov
V každom prístroji a elektronike, pre ktoré sa používa premenlivý elektrický prúd, je diódový mostový obvod pre 12 voltov. Používa sa nielen v transformátore, ale aj v impulzných usmerňovačoch. Najcharakteristickejším impulzným blokom je napájanie počítača.
Okrem toho sa diódové mosty používajú v fluorescenčných kompaktných lampách alebo v energeticky úsporných žiarovkách. Dávajú veľmi dobrý účinok, keď sa používajú v elektronických ovládacích zariadeniach. Široko používaný vo všetkých modeloch moderných zariadení.
Ako vytvoriť diódový mostík
Diódový mostík vám pomôže premeniť striedavý prúd na konštantný - okruh a princíp fungovania tohto zariadenia sú uvedené nižšie. V bežnom osvetľovacom okruhu preteká striedavý prúd, ktorý v priebehu jednej sekundy zmení svoju veľkosť a smer 50 krát. Jeho premena na konštantu je pomerne častou potrebou.
Princíp činnosti polovodičovej diódy
Obr. 1Názov opísaného zariadenia jasne naznačuje, že tento dizajn pozostáva z diód - polovodičových zariadení, ktoré vedú elektrickú energiu v jednom smere a prakticky ho nevedú v opačnom smere. Obraz tohto zariadenia (VD1) v schémach zapojenia je znázornený na obr. 2c. Keď to prúd preteká v smere dopredu - od anódy (doľava) k katóde (vpravo), jeho odpor je malý. Keď sa smer prúdu zmení na opačný odpor diódy, zvyšuje sa rozdiel. V tomto prípade preteká mierne odlišný reverzný prúd.
Preto keď sa na reťazec obsahujúci diódu aplikuje premenné napätie U (ľavý graf), elektrina prúdi cez záťaž len počas kladných polčasov, keď sa na anódu kladie kladné napätie. Záporné polovice cyklov sú "prerušené" a v tomto čase prakticky neexistuje žiadny prúd v odporovom zaťažení.
Presne povedané, výstupné napätie U von (pravý graf) nie je konštantné, hoci tok v jednom smere, ale pulzujúci. Je ľahké pochopiť, že počet impulzov (pulzácií) za jednu sekundu je 50. To nie je vždy prípustné, ale pulzy môžu byť vyhladené pripojením kondenzátora s dostatočne veľkou kapacitou rovnobežnou so záťažou. Nabíjanie počas napäťových impulzov, v intervaloch medzi nimi, vybíja kondenzátor na zaťaženie. Pulzácie sú vyhladené a napätie sa stáva blízke konštantnému.
Usmerňovač vyrobený v súlade s touto schémou sa nazýva polovičný usmerňovač, pretože sa v ňom používa iba polovica obdobia rektifikovaného napätia. Najvýznamnejšie nevýhody takéhoto usmerňovača sú:
- zvýšené vlnenie rektifikovaného napätia;
- nízka účinnosť;
- veľkú hmotnosť transformátora a jeho neefektívne využitie.
Preto sa takéto obvody používajú iba na napájanie zariadení s nízkym výkonom. Aby sa napravila táto nežiaduca situácia, boli vyvinuté usmerňovače s plnou vlnou, ktoré konvertujú záporné polovičky na pozitívne. Môžete to urobiť rôznymi spôsobmi, ale najjednoduchším spôsobom je použitie diódového mostíka.
Obr. 2 Diódový mostík je obdĺžnikový rektifikačný obvod, ktorý obsahuje 4 diódy namiesto jedného (obrázok 2c). V každom poločase sú dve z nich otvorené a prechádzajú elektrickou energiou v smere dopredu, zatiaľ čo ostatné dva sú uzavreté a cez ne preteká žiadny prúd. Počas kladného polkruhu sa kladné napätie aplikuje na anódu VD1 a záporné napätie na katódu VD3. V dôsledku toho sú obe diódy otvorené a VD2 a VD4 sú zatvorené.
Počas záporného pol-cyklu sa kladné napätie aplikuje na anódu VD2 a záporné napätie sa aplikuje na katódu VD4. Tieto dve diódy sú otvorené a otvorené počas predchádzajúceho polroku. Prúd preteká odporom zaťaženia v tom istom smere. V porovnaní s polovičným usmerňovačom sa počet impulzov zdvojnásobuje. Výsledkom je vyšší stupeň vyhladzovania pri rovnakej kapacite filtračného kondenzátora, zvýšenie účinnosti transformátora použitého v usmerňovači.
Diódový mostík môže byť nielen zostavený z jednotlivých prvkov, ale aj ako monolitická konštrukcia (montáž diód). Je ľahšie pripojiť a diódy sa zvyčajne zhodujú s parametrami. Je tiež dôležité, aby pracovali v rovnakých tepelných režimoch. Nevýhodou diódového mostíka je potreba vymeniť celú zostavu v prípade výpadku dokonca jednej diódy.
Ešte bližšie k konštanty bude pulzujúci rektifikovaný prúd, ktorý vám umožní získať trojfázový diódový mostík. Jeho vstup je pripojený k trojfázového striedavého prúdu zdroja (generátora alebo transformátora), a výstupné napätie sa príliš nelíši od konštantný a hladký, že ešte jednoduchšie ako po dvojcestnom usmernenie.
Usmerňovač založený na diódovom moste
Obvod úplného vlnového usmerňovača na báze diódového mostíka vhodného na samonosnú montáž je znázornený na obr. 3a. Napätie odstránené zo sekundárneho vinutia transformátora T sa podrobí náprave. Na tento účel pripojte diódový mostík k transformátoru.
Pulzujúce usmerňovacie napätie je vyhladené elektrolytickým kondenzátorom C, ktorý má dostatočne veľkú kapacitu, zvyčajne rádovo niekoľko tisíc μF. Rezistor R hrá úlohu usmerňovača pri voľnobehu. V tomto režime sa kondenzátor C nabije na amplitúdovú hodnotu, ktorá je 1,4 násobok koreňa aktuálnej hodnoty napätia odobratého zo sekundárneho vinutia transformátora.
Pri zvyšovaní záťaže sa výstupné napätie znižuje. Aby ste sa zbavili tejto nevýhody, môžete pripojiť jednoduchý tranzistorový stabilizátor k výstupu usmerňovača. Obraz diódového mostíka je v zásade často zjednodušený. Na obr. 3b ukazuje, ako zodpovedajúci fragment na obr. 3a.
Treba poznamenať, že hoci priamy odpor diód je malý, napriek tomu sa líši od nuly. Z tohto dôvodu sú v súlade s Joule-Lenzovým zákonom ohrievané čím silnejšie, tým väčší je prúd pretekajúci okruhom. Aby sa zabránilo prehriatiu, sú na chladičoch (radiátory) často inštalované výkonné diódy.
Diódový mostík je prakticky povinným prvkom akéhokoľvek elektronického zariadenia, ktoré je napájané zo siete, či ide o počítač alebo usmerňovač na nabíjanie mobilného telefónu.
Podobné záznamy: