Egy praktikus 12 órás feszültségű diódahíd-áramkör

A rádió és az elektromos tápegységek szinte mindig olyan egyenirányítót használnak, melyeket egyenáramú átalakításra terveztek. Ez annak köszönhető, hogy szinte minden elektronikus áramkört és sok más eszközt áramforrásról kell táplálni. Egy egyenirányító bármely olyan elem lehet, amelynek nemlineáris áramfeszültség-jellemzője van, vagyis eltérő irányú, ellentétes irányban áramló áram. A modern eszközökben sík félvezető diódákat használnak ilyen elemekként.

Félvezető dióda áramkör

Áramkör-félvezető dióda.

Lapos félvezető diódák

A jó vezetőkkel és szigetelőkkel együtt sok olyan anyag van, amelyek a két osztály között vezetőképesek. Ezeket az anyagokat félvezetőknek hívják. A tiszta félvezető ellenállása a hőmérséklet növekedésével csökken, ellentétben azokkal a fémekkel, amelyeknek az ellenállása ilyen körülmények között nő.

Ha kis mennyiségű szennyeződést adunk egy tiszta félvezetőhöz, jelentősen megváltoztathatjuk vezetőképességét. Kétfajta ilyen szennyeződés létezik: Dióda eszköz

1. ábra Planáris dióda: a. eszközdióda; b. dióda kijelölése áramkörökben; a. a különböző teljesítményű síkdiódák megjelenése.

  1. Donor - tiszta anyag átalakítása n-típusú félvezetőbe, amely felesleges szabad elektronokat tartalmaz. Ezt a fajta vezetőképességet elektronikusnak nevezik.
  2. Elfogadó - ugyanazt az anyagot p-típusú félvezetővé alakítva, mesterségesen létrehozva a szabad elektronok hiányát. Az ilyen félvezető vezetőképességét lyuknak nevezik. A "lyuk" - egy olyan hely, amely az elektronot elhagyta, pozitív töltésként viselkedik.

A p- és n-típusú félvezetők (pn csatlakozás) határán egy réteg egyirányú vezetőképességgel rendelkezik - jól halad az egyik irányban (előre) és nagyon rosszul az ellenkező irányba (hátra). A síkdióda készülékét az 1a. Ábra mutatja. Az alap félvezető lemez (germánium), kis mennyiségű donor-szennyeződéssel (n-típus), amelyen indiumot helyeznek el, ami akceptor-szennyező.

Fűtés után az indium a félvezető szomszédos területeire diffundál, p-típusú félvezetőkké alakulva. A kétféle vezetőképességű régió határán p-n csomópont keletkezik. A p-típusú félvezetőhöz csatlakoztatott kimenetet az eredményül kapott dióda anódja, az ellenkezője - a katódja. A félvezető dióda képét a kapcsolási rajzokon az 1. ábra mutatja. Ábra, különböző teljesítményű síkdiódák megjelenése - 1c.

Vissza a tartalomjegyzékhez

Legegyszerűbb egyenirányító

A jelenlegi áramkörök jellemzői

2. ábra: A jelenlegi áramkörök jellemzői.

A hagyományos világítási hálózatban folyó áram változik. Mérete és iránya 50 másodpercen belül változik egy másodpercen belül. A feszültség idő függvényének grafikonját az 1. ábra mutatja. 2a. Pozitív felezési idő piros, negatív kék.

Mivel az áram nagysága 0-tól a maximális (amplitúdó) értékig változik, az áram és a feszültség tényleges értékének fogalma kerül bevezetésre. Például egy világítási hálózatban a 220 V-os feszültség effektív értéke a hálózatban lévő fűtőberendezésben ugyanolyan hőmennyiség keletkezik ugyanazon időtartam alatt, mint ugyanazon a berendezésen egy 220 V DC áramkörben.

De valójában a hálózat feszültsége 0,02-nél változik az alábbiak szerint:

  • az első negyedévben (időszak) - 0-ról 311-re nő;
  • az időszak második negyedéve - 311 V-ról 0-ra csökken;
  • az időszak harmadik negyedévében - 0-ról 311-re csökken;
  • az időszak utolsó negyedévében 311 V-ról 0-ra emelkedik.

Ebben az esetben 311 V az U feszültségamplitúdókörülbelül. Az amplitúdó és az effektív (U) feszültségek összekapcsolódnak az alábbi képlet segítségével:

Uo = √2 * U.

Diódahíd

3. ábra Dióda híd.

Ha soros kapcsolt diódák (VD) és terhelés váltakozó áramát kapcsolják az áramkörhöz (2b ábra), az áram csak a pozitív félidőkön át áramlik (2c. Ábra). Ez a dióda egyoldalú vezetése miatt következik be. Az ilyen egyenirányító félhullámnak nevezik - az időszak egyik felében az áramkör áramköre, a második alatt - hiányzik.

Az ilyen egyenirányítóban a terhelésen áthaladó áram nem állandó, hanem lüktető. A szûrõnek a terheléshez képest párhuzamos C kondenzátor bekapcsolásával szinte állandóvá alakíthatóf elég nagy kapacitással. Az időszak első negyedévében a kondenzátort egy amplitúdóértékre terheljük, és a pulzusok közötti intervallumokban a terhelésre kerül. A feszültség majdnem állandó lesz. A simítás hatása erősebb, annál nagyobb a kondenzátor kapacitása.

Vissza a tartalomjegyzékhez

Dióda hídkör

Egy tökéletesebb a teljes hullámú kiegyenlítési séma, ha mind a pozitív, mind a negatív félidőket használjuk. Számos fajta ilyen rendszer létezik, de a leggyakrabban használt járdák. A diódahíd diagramját a 3. ábrán mutatjuk be. 3c. A piros vonal azt mutatja, hogy az áram a pozitív és a kék negatív félidő alatt áramlik át a terhelésen.

12 voltos egyenirányító áramkör

4. ábra: 12 V-os egyenirányító áramkör egy diódahíd használatával.

Az időszak első és második fele, a terhelésen átfolyó áram ugyanabban az irányban (3b. Ábra). Az impulzusok száma egy másodpercig nem 50, mint félhullámú egyengetéssel, de 100-at. Ennek megfelelően a szűrőkondenzátor kapacitásával a kiegyenlítő hatás sokkal hangsúlyosabb lesz.

Amint látható, diódahíd felépítéséhez 4 diódára van szükség - VD1-VD4. Korábban a diódahidakat elvileg diagramokkal ábrázolták pontosan ugyanúgy, mint a 2. ábrán. 3c. Napjainkban a 2. ábrán látható kép általánosan elfogadott. 3g. Bár csak egy dióda kép van rajta, nem szabad elfelejteni, hogy a híd négy diódából áll.

A hídkört leggyakrabban egyes diódákból állítják össze, de monolitikus dióda szerelvényeket néha használnak. Könnyebben rögzíthetők a táblára, de ha a híd egyik karja meghibásodik, az egész szerelvényt kicserélik. Válassza ki azokat a diódákat, amelyekről a híd fel van szerelve, az általuk áthaladó áram nagysága és a megengedett fordított feszültség nagysága alapján. Ezek az adatok lehetővé teszik, hogy útmutatást kapjon a diódákhoz vagy referenciakönyvekhez.

A 12 V-os egyenirányító teljes diagramját diódahíd felhasználásával mutatjuk be. 4. T1 egy lefelé irányuló transzformátor, amelynek szekunder tekercselése 10-12 V feszültséget biztosít. A FU1 biztosíték a biztonság szempontjából jelentős részlet, és nem szabad figyelmen kívül hagyni. A már említett VD1-VD4 diódák márkáját az egyenirányító által fogyasztott áram mennyisége határozza meg. C1 kondenzátor - elektrolitikus, 1000 mm mikrofarad vagy nagyobb kapacitással, legalább 16 V feszültségig.

A kimeneti feszültség fix, értéke a terheléstől függ. Minél nagyobb az áramerősség, annál kisebb a feszültség nagysága. Az állítható és stabil kimeneti feszültség eléréséhez komplexebb áramkörre van szükség. Állítsa be az állítható feszültséget a 2. ábrán látható áramkörből. 4 két módon:

  1. A T1 transzformátor elsődleges tekercselésére beállítható feszültség, például a LATR.
  2. Miután a transzformátor szekunder tekercseléséből több csavart készítettek, és egy kapcsolót helyeztek el.

Remélhetőleg a fenti leírások és diagramok gyakorlati segítséget nyújtanak egy egyszerű egyenirányító összeállításához a gyakorlati igényekhez.

Megjegyzés hozzáadása