Diodisilta

-diodisilta - muotoilu, jonka avulla voit korjata virran tehokkaasti. Diodisiltaa pidetään täyden aallon tasasuuntaajana.

Diodi, sillat ja nykyisen

: n korjauksen vaikeudet Aluksi diodeja kutsuttiin elektroniputkiksi, joissa oli kaksi elektrodia. Lämmitetty katodi emittoi elektroneja, jotka kykenivät lentämään yhdessä suunnassa - anodilla. Ja vastakkaiseen suuntaan virta ei virtaa. Tämä mahdollisti osan AC-jännitejakson leikkaamisesta. Tämän seurauksena virta on korjattu.

Suunnitteluvika on ilmeinen - osa ajasta, puoli aikaväliä, järjestelmä ei ole aktiivinen. Tästä syystä korkean suorituskyvyn luominen on vaikeaa. Emme puhu tehokkuudesta vaan pikemminkin vaikuttavat kokonaistehoon. Verkon jännite on rajoitettu nimelliseen, on välttämätöntä käyttää olemassa olevaa tehoa. Jos lisäät kulutusta yhden diodin kautta, se kuumenee ja polttaa. Tässä diodisilta tulee pelastamaan.

-sillan rakentaminen

-järjestelmässä Tässä artikkelissa käsitellyt rakenteet tähtäävät tiettyjen ominaisuuksien parantamiseen. Muussa tapauksessa yhden konfiguraation diodisilta olisi ollut käytössä pitkään. Neljän venttiilin tunnettu diodisilta on kaukana ainoasta yksinkertaisesta syystä - se on suunniteltu toimimaan yhdellä jännitteellä.Tämä on virheellinen vaihtoehto, joka toimitetaan koteihimme johtojen säästämiseksi, eikä sitä sovelleta teollisuuteen.

Aloitetaan Nikola Teslan kanssa. Tämä mies tuli ensin pyörivään magneettikenttään. Aiemmin käytettiin vaihtovirtaa, mutta yksittäisen vaiheen avulla ei voi luoda äänetöntä ilmiötä.Moottorin sisällä on pyöritettävä kenttää.Ainoa vaihe fyysisesti tarjota ei pysty. Nikola Tesla keksi asynkronisen moottorin monilla napoilla. Huomaa, että kollektorityypit voivat toimia AC- ja DC-laitteissa, mutta on suositeltavaa välttää kestomagneeteilla varustettuja malleja. Roottori ja staattori on koottu kuparikäämityksistä.Uskomme, että 1800-luvulla ei ollut samanlaisia ​​moottoreita.

Takaisin vaiheisiin. Kun keksittiin asynkroninen( induktio) AC-moottori, Nikola Tesla huomasi patentissa mahdollisuutensa lisätä vaiheita edelleen, mutta ei mennyt pidemmälle. Myöhemmin Dolivo-Dobrovolsky osoitti, että kolmen vaiheen käyttäminen on paljon tehokkaampaa. Nykyisin teollisuusrakenteet käyttävät tätä vaihtoehtoa. Huomaa, että mikä tahansa moottori voi ajaa kuluttamaan ja synnyttämään virtaa, lukijat ymmärtävät, että yksivaiheinen diodisilta ei ole ihanteellinen ratkaisu. Tämä on virheellinen, leikattu versio kodinkoneille. Ei enää.

Ajoneuvon järjestelmissä on kolmivaiheinen generaattori, joka on nykyisin tehokkain muotoilu. Jo käytetty järjestelmä Larionov. Näin saavutetaan paras säästö- ja tehokkuussuhde. Hyvillä ominaisuuksilla on Mitkevichin tasasuuntaajapiirit. Koulujen ja yliopistojen fysiikan kursseilla on yksinkertaistettu rakenne tieteen liian voimakkaan kehityksen vuoksi: on mahdotonta sovittaa kaikki tiedot opiskelijoiden päähän lukukaudelle.

Gretzin diodisilta kodinkoneille ei ole ainoa mahdollinen. Vaiheessa on kolme vaihtoehtoa, paljon yleisempää kuin aluksi näyttää.Suunnittelun ja ominaisuuksien diodit ovat hyvin erilaisia. Tämä määrittää sovelluksen erityispiirteet. Esimerkiksi teholajikkeet ovat voimakkaita, mutta kärsivät suurista tappioista. Siksi Schottky-diodeja, joilla on pieni jännitehäviö p-n-risteyksessä, käytetään kytkentävirtalähteiden lähtöpiirissä.

Diodisiltojen mallit

Diodisillan ainoa muotoilu ei pysty tarjoamaan kaikkia tarpeita. Siksi autoissa käytettiin Larionov-järjestelmää.Keskustelemme suunnittelusta, selvitämme ensin, miksi diodisilta on niin kutsuttu. Vuonna 1833 ehdotettiin kaavion resistanssin mittaamiseksi, joka perustuu kahden haaran keskitapien potentiaalin tasaamiseen:

  1. Neljä vastusta on liitetty neliöön( yksi kummallekin puolelle geometrista kuvaa).
  2. Kaksi kulmaa toimitetaan akulla tai muulla lähteellä.
  3. Kaksi muuta kulmaa, minkä tahansa jännitteen tai virran lukemat otetaan.

Työn tarkoitus on kääntää ilmaisimen lukemat nollaan potentiometrillä.Sitten he sanovat - sillan tasapaino on tullut. Tuolloin( ennen Kirchhoffin lakien julkaisemista) he tiesivät jo, että jännitehäviö kahden vastuksen välillä on verrannollinen niiden arvoon, mikä tarkoittaa, että on totta, että: R1 / R2 = R3 / Rx, jossa R2 on potentiometri, R1 ja R3 ovat vakioresistansseja tunnetulla nimellisarvollaRx on tutkittava elementti. Sitten yksinkertaisesta osuudesta on haluttu arvo.

Englanninkielisen kirjallisuuden sillapiiriä kutsutaan siitä syystä, että sähköpiirin kahden haaran välillä, jotka koostuvat vastuksista R1, R2 ja R3, Rx, on vastaavasti hyppy - mittauslaite. Se muistutti ihmisiä sillasta, järjestelmä nimettiin vastaavasti.

Gretzin diodisilta

Vuonna 1897 Elektronische Zeitung -lehti( osa 25) julkaisi Leo Gretzin muistion diodisillan tutkimuksesta. Erilliset lukijat päättivät, että kyseinen henkilö tuli laitteen keksijäksi. Tähän asti( vuonna 2016) Wikipedian venäläinen verkkotunnus on edelleen kiistämätön tosiasia. Itse asiassa Gretz-diodisillan keksijä oli puolalainen sähköinsinööri Karol Pollack. Katsauksen tekijät eivät löytäneet venäläisen tutkijan aviomiehen elämäkertaa. Ei ole yllättävää, että 14. tammikuuta 1896 patentti- numerosta 96564 tiedetään vähän.

Diodisillan

kaavio Kuvassa on selostus piirin nimestä - diodisilta, kaikki merkit:

  1. Kaksi diodin haaraa keskellä lyhennetään kuormituspiirillä.
  2. -verkkovirta toimitetaan neliön molemmille puolille.
  3. Lähdössä on vakiojännite.

Tosiasia on piirin haittapuoli: jännitteen lasku pn-risteyksessä kaksinkertaistuu. Virta kulkee milloin tahansa diodien parin läpi, eikä yhden, kuten täyden aallon tasasuuntaajan tapauksessa. Suurilla jännitteillä häviöt voidaan jättää huomiotta niin, että piiri ei pala, se on varustettu suurilla, kestävillä metalli-pattereilla. Autoilijat ovat jo ymmärtäneet, mitä he puhuvat, pelkät kuolevaiset huomaavat, että kodinkoneiden osalta tämä ei ole aina totta( ei ole jäähdytintä).Syynä ei ole henkilöautoketjun teho. Pikemminkin 12 V: n vakiojännitteellä aluksella olevalla verkossa virta on korkea, mikä johtaa tällaiseen voimakkaaseen lämmön vapautumiseen.

Selitämme. Joule-Lenzin lain mukaan sähkövirran virtauksesta peräisin oleva lämpö on verrannollinen virran suuruuden neliöön. Pienjännitepiireissä kuparilangat on tästä syystä tehtävä paksuiksi. Tästä syystä teollisuusjännite on yli 12 V. Kilovolttia kulkee sähköjohdoissa, mikä auttaa vähentämään kaapelin poikkileikkausta ja säästämään materiaaleihin. Muuntajaa käytetään rivien väliseen muuntamiseen, ja se sijaitsee yleensä minkä tahansa kodinkoneen sisääntulossa.

Tätä tarvitaan nopeasti tarvittavien jännitteiden luomiseksi. Selvitys jäljittyy erityisen voimakkaasti katodisädeputketelevision esimerkistä.Syöttömuuntaja kuljettaa paljon ulostulokäämiä piirien lukumäärän mukaan. Ainoastaan ​​virran korjaaminen on tarpeen, mikä vähentää laitteiden monimutkaisuutta. Voit tehdä tämän, kun muuntajan ulostulokäämitys on asettanut diodisillan Gretz( puhumme yksivaiheisista 220 V: n verkoista).

Nykyaikaisissa pulssivirtalähteissä eri tavalla. Diodisilta asetetaan suoraan sisääntulosuodattimen jälkeen, sitten tasasuuntainen jännite leikataan tyristorin( transistorin) avaimella muuntajalle kohdistettuihin suurtaajuisiin pulsseihin. Näin voit pienentää ytimen ja käämien kokoa toistuvasti. Katsokaa matkapuhelimen sovitinta: sisällä on pulssimuuntaja. Koko ei vertaa television virransyöttöön. Suosittelemme kiinnittämään huomiota henkilökohtaisen tietokoneen järjestelmäyksikköön, jossa lähde tuottaa vähintään 350 wattia. Tämä riittää CRT-televisioon.

Gretz-sillan kaavio

Pulssimuuntajan jälkeen tasasuuntaaja on jälleen. Joskus se on diodisilta, joka perustuu Schottky-diodeihin, joissa on alhainen jännite putoaa pn-risteyksessä.Palauta yllä mainitut haitat. Vaihtovirtalähteen alhaisille lähtöjännitteille diodisiltojen käyttö on kannattamatonta, venttiilien määrä kaksinkertaistuu. Tämän seurauksena menetys on suurempi, mikä luonnollisesti vähentää tehokkuutta. Lisätekijä on lämmöntuotanto: matalilla jännitteillä on käytettävä säteilijöitä, joilla on suuri pn-liitoksen vastus.

-vastuksen pn-liitos

Gretzin diodisillat ovat nykyään kotitalouksissa käytännössä määräävässä asemassa. Teemme pienen kaivoksen pn-risteyksen resistanssista.

Kuten tiedetään, diodin ominaisuus muistuttaa parabolia x-akselin positiivisessa osassa. Olitpa muodosta riippumatta, tärkeä seikka on, että missä tahansa kaavion kohdassa on mahdollista löytää vastarintaa. Sinun tarvitsee vain jakaa jännite virran mukaan. Osoittautuu, että diodin resistanssi riippuu käytetystä jännitteestä ja tyypillisessä tapauksessa muuttuu jatkuvasti. Tämän parametrin keskimääräinen luku on nykyisen jännitearvon( 220 V) tapaan. Tappiot riippuvat siitä.Mitä pienempi pn-risteys on, sitä parempi. Siksi on edullista käyttää Schottky-diodeja.

Yksivaiheiset tasasuuntaajat Mitkevichin suunnitelman

mukaan Piiri ei näytä siltana, paitsi joitakin yhtäläisyyksiä.Kuviosta ilmenee, että kuorma lyhentää muuntajan käämityksen ja diodien haarat. Tämä on venytys. Joten ketju voidaan kutsua sillaksi. Joka tapauksessa puolet Mitkevichin piirin rakennustöistä.Toinen on lukittu.

Sama koskee Gretz-diodisillaa, mutta täällä lausunto koskee muuntajan käämitystä, jota ei voida todeta edellisessä tapauksessa.

Kolmivaiheiset tasasuuntaajat

Tasasuuntaaja Larionov( katso kuva) ei ole silta, vaikka kuljettajat kutsuvat häntä.Kolmivaiheisten linjojen, nimeltään tähti ja kolmio, terminologiassa on kahdenlaisia ​​malleja. Autoilijat joutuvat useammin kosketuksiin ensimmäisen vaihtoehdon kanssa, jossa jännite on hieman korkeampi ja menetys pienempi. Tämä johtuu taloudellisista syistä.

Rinnakkaiset ja sarjaliitännät

Tasasuuntaajat Mitkevich ja Larionov

Tunnetaan järjestelmä, joka antaa mainitut sata haitta-pistettä.Tämä on todellinen diodisilta, yhdensuuntainen tai sarjayhteys kolmelle täydelle diodisillalle.

Koronapurkaus

KoronapurkausTietosanakirja

Koronapurkaus - tämä ilma ionisaation pitkin johdot vaikutuksen alaisena voimakkaiden sähkömagneettisten kenttien.Teoria ilman ionisaatiotailma ionisaatio huomannut kauan sitten, mutta eivät ole py...

Lue Lisää
Kosketa kytkintä

Kosketa kytkintäTietosanakirja

Kosketuskytkin on sähkölaite valaistuksen ohjaamiseksi, joka poikkeaa anturin tavallisesta läsnäolosta. Ulkomaisessa käytännössä laitteita kutsutaan oikein sähköiseksi. Ja aivan oikein, kiinteän ...

Lue Lisää
Peltier Element

Peltier ElementTietosanakirja

Peltier-elementti on sähkölaite, joka tuottaa sähkövirran vaikutuksesta lämpötilaeron työkohteissa. Toimintaperiaate on Seebeckin päinvastainen vaikutus. On huomionarvoista, että termoparin liito...

Lue Lisää