גשר דיודה

דיודה גשר - עיצוב המאפשר לך לתקן את הזרם ביעילות.גשר דיודה נחשב מיישר גל מלא.

דיודה, גשרים וקשיים של תיקון

הנוכחי בתחילה, דיודות נקראו צינורות אלקטרונים עם שתי אלקטרודות.הקתודה המחוממת פולטת אלקטרונים המסוגלים לטוס בכיוון אחד - על האנודה.ובכיוון ההפוך, הזרם אינו זורם.זה איפשר לנתק חלק מתח מתח AC.כתוצאה מכך, הנוכחי הפך לתקן.

ליקוי התכנון הוא ברור - חלק מהזמן, חצי מרווח, את ערכת אינו פעיל.מסיבה זו, יצירת ביצועים גבוהים קשה.אנחנו לא מדברים על יעילות, אלא משפיעים על הכוח הכולל.המתח ברשת מוגבל לנומינלי, הוא נדרש להשתמש ביעילות הקיים.אם תגדיל את הצריכה באמצעות דיודה אחת, זה יהיה להתחמם ולשרוף.כאן מגיע גשר דיודה להצלה.

המבנים הנדונים במאמר זה נועדו לשפר תכונות מסוימות.אחרת, דיודה גשר של תצורה אחת היה בשימוש במשך זמן רב.גשר דיודה ידוע על ארבעה שסתומים הוא רחוק מן היחיד מהסיבה הפשוטה - הוא נועד לעבוד עם שלב מתח יחיד.זוהי אופציה פגומה, שנמסרה לבתים שלנו מתוך חיסכון בחוטים, והיא אינה מיושמת בתעשייה.

נתחיל עם ניקולה טסלה.האיש הזה בא קודם עם שדה מגנטי מסתובב.בעבר, זרם לסירוגין שימש, אבל בעזרת שלב אחד, את התופעה נשמע לא יכול להיווצר.בתוך המנוע אתה צריך לסובב את השדה.השלב היחיד כדי לספק פיזית אינו מסוגל.ניקולה טסלה המציא את המנוע אסינכרוני, עם מוטות רבים.שים לב כי סוגי אספן של מנועים מסוגלים לפעול על AC ו DC, אבל מומלץ להימנע עיצובים עם מגנטים קבועים.הרוטור ואת stator הם התאספו מ windings נחושת.אנו מאמינים כי במאה ה -19 לא היו סוגים דומים של מנועים.

חזרה לשלבים.לאחר המצאת מנוע AC אסינכרוני( אינדוקציה), ניקולה טסלה, בציטוט, ציין בפטנט את האפשרות של הגדלת השלבים, אבל לא הלך רחוק יותר.מאוחר יותר הוכיח Dolivo-Dobrovolsky כי הוא הרבה יותר יעיל להשתמש בשלושה שלבים.כיום, מבנים תעשייתיים משתמשים באפשרות זו.שים לב כי כל מנוע יכול לרוץ כדי לצרוך וליצור הנוכחי, הקוראים יבין כי גשר דיודה חד פאזי לא יהיה הפתרון האידיאלי.זוהי גרסה פגומה, גזוז עבור מכשירי חשמל ביתיים.לא עוד.

מערכות על הלוח לשאת גנרטור תלת פאזי, זה העיצוב היעיל ביותר האפשרי כיום.ערכת כבר בשימוש Larionov.זה משיג את היחס הטוב ביותר של חיסכון ויעילות.מאפיינים טובים יש מעגלים מייטקביץ מיישר.הקורסים בפיסיקה של בית הספר והאוניברסיטה הם בעלי מבנה מפושט בגלל התפתחות מדעית חזקה מדי: אי אפשר להתאים את כל המידע לראשי הסטודנטים לסמסטר.

Gretz דיודה גשר עבור מכשירי חשמל הביתה אינו נחשב היחיד האפשרי.ישנם שלושה גרסאות של השלב, הרבה יותר נפוץ ממה שהוא נראה בתחילה.דיודות בעיצוב ומאפיינים שונים מאוד זה מזה.זה קובע את הפרטים של היישום.לדוגמה, זנים כוח חזקים, אבל סובלים הפסדים גדולים.לכן, דיודות Schottky עם ירידה מתח קטן בצומת p - n משמשים במעגל הפלט של ספקי כוח מיתוג.

עיצובים של גשרים דיודות

העיצוב היחיד של גשר דיודה אינו מסוגל לספק לכל הצרכים.לכן, במכוניות בשימוש תכנית Larionov.עכשיו אנחנו דנים על העיצוב, ראשית להבהיר מדוע גשר דיודה נקרא כך.בשנת 1833 הוצעה תכנית למדידת התנגדות, המבוססת על השוואת הפוטנציאל של הסיכות האמצעיות של שני ענפים:

1. ארבעה חיבורים מחוברים בריבוע( אחד לכל צד של דמות גיאומטרית).
2. שתי פינות מסופקות עם חשמל מסוללה או מקור אחר.
3. עם שתי זוויות אחרות, קריאה של כל מתח או זרם נלקחים.

משמעות העבודה היא להפוך את קריאות האינדיקטור לאפס באמצעות פוטנציומטר.ואז הם אומרים - מאזן הגשר הגיע.באותו זמן( לפני פרסום חוקי Kirchhoff), הם כבר ידעו כי ירידה המתח על פני שני נגדים הוא יחסי לערכם, כלומר, כי R1 / R2 = R3 / Rx, כאשר R2 הוא פוטנציומטר, R1 ו R3 הם התנגדות מתמדת של נומינלי ידוע,Rx הוא היסוד הנחקר.אז מן היחס הפשוט הוא הערך הרצוי.

מעגל הגשר בספרות האנגלית נקרא לסיבה שבין שני ענפי המעגל החשמלי המורכב מהתנגדויות R1, R2 ו- R3, Rx, בהתאמה, יש מכשיר למדידת מגשרים.זה הזכיר לאנשים של הגשר, התוכנית נקראה בהתאם.

Gretz דיודה גשר

בשנת 1897, מגזין Elektronische Zeitung( חלק 25) פרסם פתק של ליאו גרץ על המחקר של גשר דיודה.קוראים נפרדים החליטו כי האדם שצוין הפך לממציא המכשיר.עד היום( בשנת 2016), התחום הרוסי של ויקיפדיה ממשיך לטעון עובדה שאין לערער עליה.למעשה, ממציא גשר דיודה גרץ היה מהנדס החשמל הפולני קרול פולק.מחברי הסקירה לא יכלו למצוא ביוגרפיה של בעל מלומד ברוסית.אין זה מפתיע כי מעט ידוע על פטנט מספר 96564 של 14 ינואר 1896.

איור מציג הסבר על שם המעגל - גשר דיודה, יש כל השלטים:

1. שני סניפים של דיודות במרכז הם קצרים על ידי מעגל לטעון.
2. מתח AC מסופק לשני צדי הריבוע.
3. בפלט קיים מתח קבוע.

העובדה היא חסרון של המעגל: ירידה המתח בצומת pn מכפיל.בכל עת, זרם עובר דרך זוג דיודות, ואף אחד לא, כמו במקרה של מיישר גל מלא.במתח גבוה, ניתן להזניח את ההפסדים כך שהמעגל לא יבער, הוא מסופק עם רדיאטורים מתכתיים גדולים.הנהגים כבר הבינו על מה הם מדברים, בני תמותה בלבד מציינים כי עבור מכשירי חשמל לבית זה לא תמיד נכון( אין רדיאטור).הסיבה היא לא את הכוח של שרשרת הרכב הנוסע.במקום זאת, במתח קבוע של 12 V על גבי הלוח המשולב, הזרם גבוה, עובדה זו מובילה לשחרור חום כה חזק.

אנחנו מסבירים.על פי חוק ג'ול-לנץ, החום מזרימת זרם חשמלי הוא פרופורציונלי לריבוע גודל הזרם.ב מתח נמוך מתח, מסיבה זו, חוטי נחושת צריך להיות עבה.זו הסיבה מדוע המתח התעשייתי גבוה מ 12 וולט. קילובולט פועל בקווי חשמל, מה שמסייע בהפחתת חתך הכבל וחסכון בחומרים.שנאי משמש להמרה בין השורות, ככלל, הוא ממוקם בקלט של כל מכשיר ביתי.

זה נחוץ כדי ליצור במהירות דירוגי מתח קרובים לאלה הנדרשים.ההצהרה היא חייתית במיוחד על ידי דוגמה של טלוויזיה קתודית שפופרת.שנאי הקלט נושא הרבה תפוקות פלט בהתאם למספר המעגלים.זה נשאר רק כדי לתקן את הנוכחי במידת הצורך, אשר מפחית את המורכבות של הציוד.כדי לעשות זאת, לאחר הפלט מתפתל של שנאי לשים את גשר דיודה Gretz( אנחנו מדברים על רשתות חד פאזי של 220 V).

ספקי כוח מודרניים פעמו בצורה אחרת.גשר דיודה ממוקם ישירות אחרי מסנן הקלט, ואז את המתח מתוקן הוא חתך על מפתח thyristor( טרנזיסטור) על פולסים בתדירות גבוהה להחיל על השנאי.זה מאפשר לך לצמצם שוב ושוב את גודל הליבה ואת פיתולים.תסתכל על מתאם עבור טלפון סלולרי: יש שנאי הדופק בפנים.הגודל אינו משתווה עם אספקת החשמל של הטלוויזיה.אנו ממליצים לשים לב ליחידת המערכת של מחשב אישי, שבו המקור מייצר לפחות 350 וואט.זה מספיק עבור טלוויזיה CRT.

לאחר שנאי הדופק, המייצב שוב עומד.לפעמים זה גשר דיודה מבוסס על דיודות Schottky עם טיפות מתח נמוך בצומת pn.נזכיר את החסרונות לעיל.עבור מתחי המוצא הנמוכים של ספק הכוח המיתוג, השימוש בגשרים דיודיים אינו רווחי, מספר השסתומים מכפיל.כתוצאה מכך, ההפסד גבוה יותר, מה שמקטין באופן טבעי את היעילות.גורם נוסף הוא ייצור חום: במתח נמוך, רדיאטורים יש להשתמש עם התנגדות גבוהה של צומת pn.

התנגדות pn צומת

גשרים דיזל גרטץ הם היום דה פקטו דומיננטי מכשירי חשמל לבית.אנחנו עושים סטייה קטנה על ההתנגדות של צומת pn.

כפי שידוע, המאפיין של דיודה דומה פרבולה בחלק החיובי של ציר ה- X.לא משנה מה הצורה, העובדה החשובה היא שבכל שלב בגרף ניתן למצוא התנגדות.אתה רק צריך לחלק את המתח על ידי הנוכחי.מתברר כי ההתנגדות של דיודה תלוי המתח המופעל ובמקרה טיפוסי משתנה כל הזמן.אנו מוצאים, בדומה לערך המתח הנוכחי( 220 V), הנתון הממוצע עבור פרמטר זה.ההפסדים תלויים בה.ככל שההתנגדות נמוכה יותר של הצומת pn, כך ייטב.לכן, כדאי להשתמש דיודות שוטקי.

מיישרים חד פאזיים לפי התוכנית של מיטקביץ '

המעגל לא נראה כמו גשר, למעט כמה קווי דמיון.ניתן לראות מן הדמות כי העומס קצר מעגל השנאי מתפתל ענפים ודיודות.זה קטע.אז כל שרשרת יכולה להיקרא גשר.בכל זמן נתון, מחצית הבנייה עובד עבור מעגל Mitkevich.השני נעול.

אותו הדבר נאמר על גשר דיודות גרטץ, אבל כאן ההצהרה חלה על השנאי מתפתל, אשר לא ניתן לציין במקרה הקודם.

מיישרים תלת פאזיים

הממיר הלארינוב( ראה תמונה) אינו נחשב לגשר, אם כי נהגים מכנים אותו בהתמדה.ישנם שני סוגים של עיצובים, בטרמינולוגיה של שלושה פאזה שורות נקרא כוכב ומשולש.נהגים הם לעתים קרובות יותר במגע עם האפשרות הראשונה, כאשר המתח הוא מעט גבוה יותר, ההפסד הוא פחות.זאת בשל שיקולים של הכלכלה.

התכנית הנותנת את 100 הנקודות של הנכות ידועה.זהו גשר דיודה אמיתי, מקביל או חיבור סדרה של שלושה גשרים דיודה מלא.