Most diodowy

Diode Bridge - projekt, który pozwala na sprawne naprawienie prądu. Mostek diodowy uważany jest za prostownik pełnookresowy.

Dioda, mosty i trudności w prostowaniu prądu

Początkowo diody nazywane były lampami elektronowymi z dwiema elektrodami. Ogrzana katoda emitowała elektrony zdolne do lotu w jednym kierunku - na anodzie. W przeciwnym kierunku prąd nie płynie. Umożliwiło to odcięcie części okresu napięcia przemiennego. W rezultacie prąd został naprawiony.

Wada projektowa jest oczywista - część czasu, połowa przerwy, schemat jest nieaktywny. Z tego powodu tworzenie wysokiej wydajności jest trudne. Nie mówimy tu o wydajności, ale raczej o całkowitej mocy. Napięcie w sieci jest ograniczone do nominalnego, wymagane jest efektywne wykorzystanie istniejącego. Jeśli zwiększysz zużycie za pomocą pojedynczej diody, przegrzeje się i zacznie palić.Tutaj na ratunek przychodzi most diodowy.

Konstrukcje omówione w tym artykule mają na celu poprawę niektórych właściwości. W przeciwnym razie mostek diodowy w pojedynczej konfiguracji byłby używany przez długi czas. Dobrze znany mostek diodowy na czterech zaworach nie jest jedynym z tego prostego powodu - jest przeznaczony do pracy z jedną fazą napięcia. Jest to wadliwa opcja, dostarczana do naszych domów w celu oszczędzania przewodów i nie jest stosowana w przemyśle.

Zacznijmy od Nikoli Tesli. Ten człowiek wpadł najpierw na wirujące pole magnetyczne. Poprzednio stosowano prąd przemienny, ale za pomocą pojedynczej fazy nie można wytworzyć dźwięku. Wewnątrz silnika musisz obrócić pole. Jedyny etap fizycznego zapewnienia nie jest w stanie. Nikola Tesla wynalazł silnik asynchroniczny z wieloma biegunami. Należy zauważyć, że typy kolektorów silników mogą pracować na prądach przemiennych i prądach stałych, ale zaleca się unikanie projektów z magnesami trwałymi. Wirnik i stojan są zmontowane z uzwojeń miedzianych. Wierzymy, że w XIX wieku nie było podobnych typów silników.

Powrót do faz. Po wymyśleniu asynchronicznego( indukcyjnego) silnika prądu przemiennego, Nikola Tesla, przechodząc, zauważył w patencie możliwość dalszego zwiększania faz, ale nie posunął się dalej. Później Dolivo-Dobrovolsky udowodnił, że o wiele skuteczniej jest używać trzech faz. Obecnie obiekty przemysłowe korzystają z tej opcji. Zauważ, że jakikolwiek silnik może pracować, aby zużywać i generować prąd, czytelnicy zrozumieją, że jednofazowy mostek diodowy nie będzie idealnym rozwiązaniem. Jest to wadliwa, przycięta wersja do urządzeń gospodarstwa domowego. Nigdy więcej.

Systemy pokładowe posiadają generator trójfazowy, jest to obecnie najbardziej efektywny projekt. Użyty już schemat Larionov. Daje to najlepszy stosunek oszczędności i wydajności. Dobre cechy mają układy prostownicze Mitkevicha. Szkolne i uniwersyteckie kursy fizyki mają uproszczoną strukturę ze względu na zbyt silny rozwój nauki: niemożliwe jest dopasowanie wszystkich informacji do głowy uczniów na semestr.

Mostek diodowy Gretz do urządzeń domowych nie jest uważany za jedyny możliwy. Istnieją trzy warianty fazy, znacznie bardziej powszechne, niż się wydaje na początku. Diody w projektowaniu i cechach bardzo się od siebie różnią.Określa to specyfikę aplikacji. Na przykład odmiany mocy są potężne, ale ponoszą wielkie straty. Dlatego diody Schottky'ego z małym spadkiem napięcia na złączu p - n są stosowane w wyjściowych obwodach zasilaczy impulsowych.

Projekty mostków diodowych

Jedyny projekt mostka diodowego nie jest w stanie zaspokoić wszystkich potrzeb. Dlatego w samochodach zastosowano system Larionova. Omówimy teraz projekt, najpierw wyjaśnij, dlaczego mostek diodowy to tzw. W 1833 r. Zaproponowano schemat pomiaru rezystancji w oparciu o wyrównanie potencjału środkowych sworzni dwóch odgałęzień:

1. Cztery rezystancje są połączone w kwadrat( po jednym dla każdej strony figury geometrycznej).
2. Dwa rogi są zasilane z akumulatora lub innego źródła.
3. Przy dwóch innych kątach są pobierane odczyty dowolnego napięcia lub prądu.

Celem pracy jest odwrócenie odczytów wskaźnika na zero za pomocą potencjometru. Potem mówią - nadszedł balans mostu. W tym czasie( przed publikacją przepisów Kirchhoffa) wiedzieli już, że spadek napięcia na dwóch rezystorach jest proporcjonalny do ich wartości, co oznacza, że ​​prawdą jest, że: R1 / R2 = R3 / Rx, gdzie R2 jest potencjometrem, R1 i R3 są stałymi rezystancjami znanej nominalnej, Rx jest badanym elementem. Wtedy z prostej proporcji jest pożądana wartość.

Obwód mostkowy w literaturze anglojęzycznej jest wywołany z tego powodu, że między dwiema gałęziami obwodu elektrycznego, składającymi się odpowiednio z rezystancji R1, R2 i R3, Rx, jest urządzenie pomiarowe zworek. Przypomniał ludziom most, schemat został odpowiednio nazwany.

Most diodowy Gretz

W 1897 roku magazyn Elektronische Zeitung( część 25) opublikował notatkę Leo Gretza o badaniu mostka diodowego. Odrębni czytelnicy zdecydowali, że określona osoba stała się wynalazcą urządzenia. Do dziś( w 2016 r.) Rosyjska domena Wikipedii nadal potwierdza niepodważalny fakt. W rzeczywistości wynalazcą mostka diodowego Gretz był polski inżynier elektryk Karol Pollack. Autorzy przeglądu nie mogli znaleźć biografii męża uczonego w języku rosyjskim. Nic dziwnego, że niewiele wiadomo o numerze patentu 96564 z 14 stycznia 1896 roku.

Na rysunku przedstawiono objaśnienie nazwy obwodu - mostek diodowy, są wszystkie znaki:

1. Dwie gałęzie diod w środku są zwarte przez obwód obciążenia.
2. Zasilanie prądem przemiennym dostarczane jest po obu stronach kwadratu.
3. Na wyjściu występuje stałe napięcie.

Faktem jest wada obwodu: podwojenie napięcia na złączu pn podwaja się.W dowolnym momencie prąd przepływa przez parę diod, a nie jedną, jak w przypadku prostownika pełno-falowego. Przy wysokich napięciach można pominąć straty, aby obwód się nie spalił, jest on zasilany dużymi, metalowymi radiatorami. Kierowcy już zrozumieli, o czym mówią, zwykli śmiertelnicy zauważają, że w przypadku sprzętu gospodarstwa domowego nie zawsze tak jest( nie ma grzejnika).Powodem tego nie jest moc w łańcuchu samochodów osobowych. Przeciwnie, przy stałym napięciu 12 V w sieci pokładowej, prąd jest wysoki, co prowadzi do tak silnego uwalniania ciepła.

Wyjaśnimy. Zgodnie z prawem Joule'a-Lenza ciepło z przepływu prądu elektrycznego jest proporcjonalne do kwadratu wielkości prądu. W obwodach niskiego napięcia, z tego powodu, przewody miedziane muszą być wykonane jako grube. To jest powód, dla którego napięcie przemysłowe jest wyższe niż 12 V. Kilowoltuje się w liniach zasilających, co pomaga zmniejszyć przekrój kabla i zaoszczędzić na materiałach. Transformator służy do konwersji między liniami, z reguły znajduje się na wejściu dowolnego urządzenia gospodarstwa domowego.

Jest to konieczne, aby szybko uzyskać napięcie znamionowe zbliżone do wymaganego. Oświadczenie to szczególnie wyraźnie prześledzić można na przykładzie telewizji kineskopowej. Transformator wejściowy przenosi wiele uzwojeń wyjściowych w zależności od liczby obwodów. Pozostaje jedynie skorygować prąd, jeśli to konieczne, co zmniejsza złożoność sprzętu. Aby to zrobić, po uzwojeniu wyjściowym transformatora umieść mostek diodowy Gretz( mówimy o sieciach jednofazowych o napięciu 220 V).

W nowoczesnych zasilaczach impulsowych w inny sposób. Mostek diodowy umieszcza się bezpośrednio za filtrem wejściowym, a następnie rektyfikowane napięcie przecina się na kluczu tyrystorowym( tranzystorowym) do impulsów wysokiej częstotliwości przyłożonych do transformatora. Pozwala to na wielokrotne zmniejszanie rozmiaru rdzenia i uzwojeń.Spójrz na adapter na telefon komórkowy: w środku znajduje się transformator impulsowy. Rozmiar nie jest porównywalny z zasilaniem telewizora. Zalecamy zwrócić uwagę na jednostkę systemową komputera osobistego, którego źródło wytwarza co najmniej 350 watów. To wystarczy na telewizor CRT.

Po transformatorze impulsowym prostownik znowu stoi. Czasem jest to most diodowy oparty na diodach Schottky'ego o niskich spadkach napięcia na złączu pn. Przypomnij sobie powyższe wady. W przypadku niskiego napięcia wyjściowego zasilacza impulsowego wykorzystanie mostków diodowych jest nieopłacalne, liczba zaworów wzrasta dwukrotnie. W rezultacie strata jest większa, co w naturalny sposób zmniejsza wydajność.Dodatkowym czynnikiem jest generowanie ciepła: przy niskich napięciach należy stosować grzejniki o wysokiej odporności złącza pn.

Opornik pn-

Mostki diodowe Gretz są de facto dominujące w urządzeniach domowych. Wykonujemy małą dygresję na temat odporności złącza pn.

Jak wiadomo, charakterystyka diody przypomina parabolę w dodatniej części osi X.Bez względu na formę, ważnym faktem jest, że w dowolnym punkcie wykresu możliwe staje się znalezienie oporu. Trzeba tylko podzielić napięcie na prąd. Okazuje się, że rezystancja diody zależy od przyłożonego napięcia i w typowym przypadku ciągle się zmienia. Znajdziemy, podobnie jak obecna wartość napięcia( 220 V), średnią wartość dla tego parametru. Straty zależą od tego. Im niższa rezystancja złącza pn, tym lepiej. Dlatego korzystne jest stosowanie diod Schottky'ego.

Prostowniki jednofazowe według schematu Mitkiewicza

Obwód nie wygląda jak most, z wyjątkiem pewnych podobieństw. Na rysunku widać, że obciążenie zwiera gałęzie uzwojenia transformatora i diody. To jest odcinek. Tak więc każdy łańcuch można nazwać mostem. W dowolnym momencie połowa prac budowlanych na obwód Mitkiewicza. Drugi jest zablokowany.

Tak samo jest w przypadku mostka diodowego Gretz, ale tutaj odnosi się to do uzwojenia transformatora, którego nie można zauważyć w poprzednim przypadku.

Trójfazowe prostowniki

Prostownik Larionov( patrz zdjęcie) nie jest mostem, chociaż kierowcy nazywają go tak uporczywie. Istnieją dwa rodzaje wzorów w terminologii linii trójfazowych zwanych gwiazdą i trójkątem. Kierowcy często stykają się z pierwszą opcją, gdzie napięcie jest nieco wyższe, a strata jest mniejsza. Jest to spowodowane względami ekonomicznymi.

Znany jest schemat, w którym wymieniono sto punktów upośledzenia. Jest to prawdziwy mostek diodowy, połączenie równoległe lub szeregowe trzech pełnych mostków diodowych.