Pont de diode

Diode Bridge - une conception qui vous permet de rectifier efficacement le courant. Le pont de diodes est considéré comme un redresseur à double alternance.

Diode, ponts et difficultés de rectification du courant

Initialement, les diodes étaient appelées des tubes électroniques à deux électrodes. La cathode chauffée émet des électrons capables de voler dans une seule direction - sur l'anode. Et dans le sens opposé, le courant ne coule pas. Cela a permis de couper une partie de la période de tension alternative. En conséquence, le courant est devenu rectifié.

Le défaut de conception est évident - une partie du temps, la moitié de l'intervalle, le système est inactif. Pour cette raison, il est difficile de créer une efficacité élevée. Nous ne parlons pas d'efficacité, mais affectons le pouvoir total. La tension dans le réseau est limitée à la valeur nominale, il est nécessaire d’utiliser efficacement celle qui existe. Si vous augmentez la consommation avec une seule diode, elle surchauffera et brûlera. Ici, un pont de diodes vient à la rescousse. Construction d'un pont

Les constructions décrites dans cet article visent à améliorer certaines propriétés. Sinon, un pont de diodes d'une configuration unique aurait été utilisé pendant longtemps. Le pont de diodes sur quatre vannes bien connu est loin d'être le seul, pour la simple raison qu'il est conçu pour fonctionner avec une seule phase de tension. Ceci est une option imparfaite, livrée chez nous dans le but d'économiser des fils, et n'est pas appliquée dans l'industrie.

Commençons par Nikola Tesla. Cet homme est arrivé avec un champ magnétique tournant. Auparavant, le courant alternatif était utilisé, mais à l'aide d'une seule phase, le phénomène annoncé ne peut pas être créé.Dans le moteur, vous devez faire pivoter le champ. La seule phase à fournir physiquement n'est pas capable. Nikola Tesla a inventé le moteur asynchrone, avec de nombreux pôles. Notez que les types de collecteur de moteurs peuvent fonctionner en courant alternatif ou continu, mais il est recommandé d'éviter les conceptions avec aimants permanents. Le rotor et le stator sont assemblés à partir d'enroulements en cuivre. Nous pensons qu’au 19ème siècle, il n’y avait pas de moteurs similaires.

Retour aux phases. Après avoir inventé un moteur à courant alternatif asynchrone( à induction), Nikola Tesla a, en passant, indiqué dans le brevet qu'il était possible d'augmenter encore le nombre de phases, sans aller plus loin. Plus tard, Dolivo-Dobrovolsky a prouvé qu’il était beaucoup plus efficace d’utiliser trois phases. Aujourd'hui, les structures industrielles utilisent cette option. Notez que n'importe quel moteur peut fonctionner pour consommer et générer du courant, les lecteurs comprendront qu'un pont de diodes monophasé ne sera pas la solution idéale. Ceci est une version imparfaite et équilibrée pour les appareils ménagers. Pas plus.

Les systèmes embarqués sont équipés d'un générateur triphasé. Il s'agit de la conception la plus efficace possible à ce jour. Déjà utilisé schéma Larionov. Cela permet d'obtenir le meilleur rapport entre économies et efficacité.De bonnes caractéristiques ont les circuits de redressement de Mitkevich. Les cours de physique dans les écoles et les universités ont une structure simplifiée en raison du développement trop vigoureux de la science: il est impossible d'inscrire toutes les informations dans la tête des étudiants pendant un semestre. Le pont de diodes

Gretz pour appareils ménagers n'est pas considéré comme le seul possible. Il existe trois variantes de la phase, beaucoup plus courantes qu'il n'y parait initialement. Les diodes dans la conception et les caractéristiques sont très différentes les unes des autres. Cela détermine les spécificités de l'application. Par exemple, les variétés de puissance sont puissantes mais subissent de grandes pertes. Par conséquent, des diodes Schottky avec une faible chute de tension à la jonction p-n sont utilisées dans les circuits de sortie des alimentations à découpage.

Conception des ponts de diodes

La seule conception d'un pont de diodes ne permet pas de répondre à tous les besoins. Par conséquent, dans les voitures utilisées schéma Larionov. Nous discutons maintenant de la conception, expliquons d’abord pourquoi le pont de diodes est ainsi appelé.En 1833, un schéma de mesure de la résistance fut proposé, basé sur l’égalisation du potentiel des broches du milieu de deux branches:

1. Quatre résistances sont connectées dans un carré( une de chaque côté d’une figure géométrique).
2. Deux coins sont alimentés par une batterie ou une autre source.
3. Avec deux autres angles, des lectures de tension ou de courant quelconques sont effectuées.

Le but du travail est de mettre les lectures de l'indicateur à zéro avec un potentiomètre. Ensuite, ils disent - l'équilibre du pont est venu.À ce moment-là( avant la publication des lois de Kirchhoff), ils savaient déjà que la chute de tension sur deux résistances était proportionnelle à leur valeur, ce qui signifie qu'il est vrai que: R1 / R2 = R3 / Rx, où R2 est un potentiomètre, R1 et R3 sont des résistances constantes d'un nominal nominal, Rx est l'élément à l'étude. Alors de la simple proportion est la valeur désirée.

Dans la littérature de langue anglaise, le circuit de pontage est appelé car, entre les deux branches du circuit électrique comprenant les résistances R1, R2 et R3, Rx, il existe un cavalier - un appareil de mesure. Cela rappelait aux gens le pont, le plan a été nommé en conséquence.

Pont à diodes de Gretz

En 1897, le magazine Elektronische Zeitung( partie 25) publiait une note de Leo Gretz sur l'étude d'un pont à diodes. Des lecteurs distincts ont décidé que la personne désignée était devenue l'inventeur du dispositif.À ce jour( en 2016), le domaine russe de Wikipedia continue d'affirmer un fait indiscutable. En fait, l'inventeur du pont à diodes de Gretz était l'ingénieur électricien polonais Karol Pollack. Les auteurs de la revue n'ont pas pu trouver la biographie d'un mari érudit en russe. Il n’est pas surprenant que le brevet n o 96564 du 14 janvier 1896 soit peu connu.

La figure montre une explication du nom du circuit - le pont de diodes contient tous les signes:

1. Deux branches des diodes situées au centre sont court-circuitées par un circuit de charge.
2. Une alimentation secteur est fournie aux deux côtés du carré.
3. A la sortie, la tension est constante.

Le fait est un inconvénient du circuit: la chute de tension à la jonction pn double. A tout moment, le courant passe par une paire de diodes et non par une, comme dans le cas d'un redresseur à double alternance. Aux hautes tensions, il est possible de négliger les pertes afin que le circuit ne brûle pas, il est alimenté par de gros radiateurs métalliques robustes. Les automobilistes ont déjà compris de quoi ils parlent, de simples mortels constatent que ce n'est pas toujours vrai pour les appareils ménagers( il n'y a pas de radiateur).La raison n'est pas le pouvoir dans la chaîne de voiture. Plutôt, à une tension constante de 12 V sur le réseau de bord, le courant est élevé, ce qui entraîne un tel dégagement de chaleur.

Nous expliquons. Selon la loi de Joule-Lenz, la chaleur issue du flux de courant électrique est proportionnelle au carré de la magnitude du courant. Pour cette raison, dans les circuits à basse tension, les fils de cuivre doivent être épais. C’est la raison pour laquelle la tension industrielle est supérieure à 12 V. Les kilovolts circulent dans les lignes électriques, ce qui contribue à réduire la section de câble et à économiser les matériaux. Un transformateur est utilisé pour la conversion entre les lignes et se situe généralement à l'entrée de tout appareil électroménager.

Ceci est nécessaire pour créer rapidement des tensions nominales proches de celles requises. L’exemple d’une télévision à tube cathodique est particulièrement révélateur. Le transformateur d'entrée comporte beaucoup d'enroulements de sortie en fonction du nombre de circuits. Il ne reste plus qu'à rectifier le courant si nécessaire, ce qui réduit la complexité de l'équipement. Pour ce faire, placez le pont de diodes Gretz après l'enroulement de sortie du transformateur( nous parlons de réseaux monophasés de 220 V).

Dans les alimentations électriques pulsées modernes, d'une manière différente. Le pont de diodes est placé directement après le filtre d'entrée, puis la tension redressée est coupée sur une clé à thyristor( transistor) des impulsions haute fréquence appliquées au transformateur. Cela vous permet de réduire à plusieurs reprises la taille du noyau et des enroulements. Regardez l'adaptateur pour téléphone portable: il y a un transformateur d'impulsions à l'intérieur. La taille ne compare pas avec l'alimentation du téléviseur. Nous vous recommandons de faire attention à l'unité centrale d'un ordinateur personnel, où la source produit au moins 350 watts. C’est suffisant pour un téléviseur à tube cathodique.

Après le transformateur d'impulsions, le redresseur est à nouveau activé.Parfois, il s’agit d’un pont de diodes basé sur des diodes Schottky à faible chute de tension à une jonction pn. Rappelez-vous les inconvénients ci-dessus. Pour les faibles tensions de sortie de l'alimentation à découpage, l'utilisation de ponts à diodes n'est pas rentable, le nombre de vannes double. En conséquence, la perte est plus élevée, ce qui réduit naturellement l'efficacité.Un facteur supplémentaire est la production de chaleur: à basse tension, les radiateurs doivent être utilisés avec une résistance élevée de la jonction pn.

Résistance pn-jonction

Les ponts à diodes Gretz

sont de nos jours les dominants de facto dans les appareils ménagers. Nous faisons une petite digression sur la résistance de la jonction pn.

Comme on le sait, la caractéristique de la diode ressemble à une parabole dans la partie positive de l'axe des x. Quelle que soit la forme, l'important est que, à n'importe quel moment du graphique, il devient possible de trouver une résistance. Il vous suffit de diviser la tension par le courant. Il s'avère que la résistance de la diode dépend de la tension appliquée et, dans un cas typique, en constante évolution. Nous trouvons, semblable à la valeur de tension actuelle( 220 V), la valeur moyenne pour ce paramètre. Les pertes en dépendent. Plus la résistance de la jonction pn est faible, mieux c'est. Par conséquent, il est avantageux d'utiliser des diodes Schottky.

Redresseurs monophasés selon le schéma de Mitkevich

Le circuit ne ressemble pas à un pont, à part quelques similitudes. La figure montre que la charge court-circuite les branches de l'enroulement du transformateur et les diodes. C'est un tronçon. Toute chaîne peut donc être appelée un pont.À tout moment, la moitié des travaux de construction du circuit de Mitkevich est réalisée. La seconde est verrouillée.

Il en va de même pour le pont à diodes de Gretz, mais la déclaration s'applique ici à l'enroulement du transformateur, ce qui n'est pas le cas dans le cas précédent.

Redresseurs triphasés

Le redresseur de Larionov( voir photo) n’est pas considéré comme un pont, bien que les conducteurs l’appellent de manière aussi persistante. Il existe deux types de conceptions, dans la terminologie des lignes triphasées appelées étoile et triangle. Les automobilistes sont plus souvent en contact avec la première option, où la tension est légèrement supérieure et la perte est moindre. Cela est dû à des considérations d'économie. Circuits parallèle et série

Le schéma donnant les cent points mentionnés du handicap est connu. Il s’agit d’un véritable pont de diodes, d’une connexion parallèle ou en série de trois ponts de diodes complets.