Podul diod

Diode Bridge - un design care vă permite să rectificați curentul eficient. Podul de diode este considerat un redresor cu undă de undă.

Diodă, punți și dificultăți de rectificare a curentului

Inițial, diodele au fost numite tuburi electronice cu doi electrozi. Catodul încălzit a emis electroni capabili să zboare într-o singură direcție - pe anod.Și în direcția opusă, curentul nu curge. Acest lucru a făcut posibilă întreruperea unei părți a perioadei de tensiune AC.Drept urmare, curentul a fost rectificat.

Defecțiunea de proiectare este evidentă - o parte din timp, jumătate din interval, schema este inactivă.Din acest motiv, crearea unei eficiențe ridicate este dificilă.Nu vorbim despre eficiență, ci mai degrabă afectează puterea totală.Tensiunea din rețea este limitată la nominală, este necesară utilizarea efectivă a acesteia. Dacă creșteți consumul printr-o singură diodă, acesta se va supraîncălzi și arde. Aici un pod dioda vine la salvare. Construcția podului

Construcțiile discutate în acest articol vizează îmbunătățirea anumitor proprietăți.În caz contrar, o punte diodă cu o singură configurație ar fi fost folosită mult timp. Renumita punte de diode pe patru supape este departe de singura pentru simplul motiv - este proiectata sa functioneze cu o singura faza de tensiune. Aceasta este o opțiune defectuoasă, livrată în casele noastre din cauza salvării firelor, și nu este aplicată în industrie.

Să începem cu Nikola Tesla. Acest om a venit primul cu un câmp magnetic rotativ. Anterior, curentul alternativ a fost folosit, dar cu ajutorul unei singure faze, fenomenul sonor nu poate fi creat.În interiorul motorului trebuie să rotiți câmpul. Singura fază pentru a furniza fizic nu este capabilă să.Nikola Tesla a inventat motorul asincron, cu mai mulți poli. Rețineți că tipurile de motoare de tip colector sunt capabile să funcționeze pe AC și DC, dar se recomandă evitarea designurilor cu magneți permanenți. Rotorul și statorul sunt asamblate din bobine de cupru. Credem că în secolul al XIX-lea nu au existat tipuri similare de motoare.

Înapoi la faze. După ce a inventat un motor de curent alternativ asincron( inducție), Nikola Tesla, în trecere, a menționat în brevet posibilitatea de a crește în continuare fazele, dar nu a mers mai departe. Ulterior, Dolivo-Dobrovolsky a demonstrat că este mult mai eficient să se folosească trei faze. Astăzi, structurile industriale utilizează această opțiune. Rețineți că orice motor poate rula să consume și să genereze curent; cititorii vor înțelege că o punte diodă monofazată nu va fi soluția ideală.Aceasta este o versiune defectuoasă, ornamentată pentru aparatele de uz casnic. Nu mai sunt.

Sistemele de la bord poartă un generator trifazat, acesta fiind cel mai eficient design posibil astăzi. Deja folosit schema Larionov. Aceasta atinge cel mai bun raport de economie și eficiență.Caracteristicile bune au circuitele redresoare Mitkevich. Cursurile de fizică și școlară au o structură simplificată datorită dezvoltării prea puternice a științei: este imposibil să se potrivească toate informațiile în capetele elevilor pentru un semestru.

Podul de diode Gretz pentru aparatele de uz casnic nu este considerat singurul posibil. Există trei variante ale fazei, mult mai frecvente decât pare inițial. Diodurile în design și caracteristici sunt foarte diferite una de cealaltă.Aceasta determină specificul aplicației. De exemplu, soiurile de putere sunt puternice, dar suferă pierderi mari. Prin urmare, în circuitele de ieșire ale surselor de alimentare de comutare se utilizează diode Schottky cu o mică cădere de tensiune la joncțiunea p - n.

Proiecte de poduri diodice

Singurul proiect al unei punți diode nu este capabil să asigure toate necesitățile. Prin urmare, în mașini utilizate Larionov scheme. Acum discutăm despre proiectare, mai întâi clarificăm de ce se numește podul de diode.În 1833, sa propus o schemă de măsurare a rezistenței, bazată pe egalizarea potențialului pinilor de mijloc ai două ramuri:

1. Patru rezistențe sunt conectate într-un pătrat( unul pentru fiecare parte a unei figuri geometrice).
2. Două colțuri sunt alimentate cu energie de la o baterie sau altă sursă.
3. Cu alte două unghiuri, sunt luate citiri de orice tensiune sau curent.

Semnificația lucrării este de a transforma citirile indicatorului la zero cu ajutorul unui potențiometru. Apoi spun - a venit echilibrul podului. La acea vreme( înainte de publicarea legilor lui Kirchhoff), ei știau deja că scăderea de tensiune pe două rezistoare este proporțională cu valoarea lor, ceea ce înseamnă că este adevărat că: R1 / R2 = R3 / Rx, unde R2 este un potențiometru, R1 și R3 sunt rezistențe constante ale unui semnal nominal, Rx este elementul studiat. Apoi, din proporția simplă este valoarea dorită.

Circuitul podului din literatura de limbă engleză este apelat din motivul că între cele două ramuri ale circuitului electric constând din rezistențele R1, R2 și R3, respectiv Rx există un dispozitiv de măsurare a jumperilor. A reamintit oamenilor podul, schema a fost numită în consecință.

Podul diodei Gretz

În 1897, revista Elektronische Zeitung( partea 25) a publicat o notă a lui Leo Gretz privind studiul unei punți diode. Cititorii separați au decis că persoana specificată a devenit inventatorul dispozitivului. Până în prezent( în 2016), domeniul rusesc Wikipedia continuă să afirme un fapt incontestabil. De fapt, inventatorul podului de diode Gretz a fost inginerul electric polonez Karol Pollack. Autorii recenziilor nu au putut găsi o biografie a unui soț savant în limba rusă.Nu este surprinzător că se știe puțin despre brevetul nr. 96564 din 14 ianuarie 1896.

Figura prezintă o explicație a denumirii circuitului - puntea diodă, există toate semnele:

1. Două ramuri ale diodelor din centru sunt scurtcircuitate de un circuit de sarcină.
2. Puterea AC este furnizată pe cele două laturi ale pătratului.
3. La ieșire există o tensiune constantă.

Faptul este un dezavantaj al circuitului: căderea de tensiune la joncțiunea pn se dublează.În orice moment, curentul trece printr-o pereche de diode, și nu unul, ca în cazul unui redresor cu undă întreagă.La tensiuni mari, este posibil să se neglijeze pierderile, astfel încât circuitul să nu ardă, este furnizat cu radiatoare mari metalice robuste.Șoferii au înțeles deja despre ce vorbesc, pur și simplu muritorii observă că pentru aparatele de uz casnic acest lucru nu este întotdeauna adevărat( nu există radiator).Motivul nu este puterea din lanțul de mașini de pasageri. Mai degrabă, la o tensiune constantă de 12 V pe rețeaua de la bord, curentul este ridicat, acest fapt duce la o astfel de eliberare puternică de căldură.

Explicăm. Conform legii Joule-Lenz, căldura de la curentul electric este proporțională cu pătratul de magnitudine al curentului.În circuitele de joasă tensiune, din acest motiv, firele de cupru trebuie să fie groase. Acesta este motivul pentru care tensiunea industrială este mai mare de 12 V. Kilovoletul funcționează pe linii electrice, ceea ce ajută la reducerea secțiunii cablurilor și la economisirea materialelor. Un transformator este utilizat pentru conversia între linii, de regulă se află la intrarea oricărui aparat de uz casnic.

Acest lucru este necesar pentru a crea rapid evaluări de tensiune care sunt aproape de cele necesare. Declarația este evidențiată în mod deosebit de exemplul unei televiziuni cu tuburi catodice. Transformatorul de intrare transportă o mulțime de înfășurări de ieșire în funcție de numărul de circuite. Rămâne doar să rectificăm curentul dacă este necesar, ceea ce reduce complexitatea echipamentului. Pentru a face acest lucru, după ieșirea de ieșire a transformatorului pune podul dioda Gretz( vorbim de rețele monofazate de 220 V).

În surse de curent pulsatoare moderne într-un mod diferit. Puntea diodă este plasată direct după filtrul de intrare, apoi tensiunea rectificată este taiată pe o cheie tiristor( tranzistor) la impulsurile de frecvență înaltă aplicate la transformator. Acest lucru vă permite să reduceți în mod repetat mărimea miezului și a înfășurărilor. Uită-te la adaptor pentru un telefon mobil: există un transformator de impulsuri în interiorul. Mărimea nu se compară cu sursa de alimentare a televizorului. Vă recomandăm să acordați atenție unității de sistem a unui computer personal, unde sursa produce cel puțin 350 de wați. E suficient pentru un televizor CRT.Schema

După transformatorul de impuls, redresorul stă din nou. Uneori este o punte diodă bazată pe diode Schottky cu picături de tensiune joasă la o joncțiune pn. Amintiți-vă dezavantajele de mai sus. Pentru tensiunile de ieșire scăzute ale sursei de alimentare cu comutare, utilizarea punților diodice este neprofitabilă, numărul supapelor se dublează.Ca urmare, pierderea este mai mare, ceea ce reduce în mod natural eficiența. Un factor suplimentar este generarea de căldură: la tensiuni mici, radiatoarele trebuie să fie utilizate cu o rezistență ridicată a joncțiunii pn. Rezistența

pn-junction

Podurile diode Gretz sunt de facto dominante astăzi în aparatele de uz casnic. Facem o mică diferențiere în legătură cu rezistența joncțiunii pn.

După cum se știe, caracteristica unei diode seamănă cu o parabolă în partea pozitivă a axei x. Indiferent de formă, este important faptul că în orice punct al graficului devine posibil să se găsească rezistență.Trebuie doar să împărțiți tensiunea pe curent. Se pare că rezistența diodei depinde de tensiunea aplicată, iar într-un caz tipic se schimbă în mod constant. Gasim, similar cu valoarea curentului de tensiune( 220 V), valoarea medie a acestui parametru. Pierderile depind de aceasta. Cu cât rezistența joncțiunii pn este mai mică, cu atât mai bine. Prin urmare, este avantajos să se utilizeze diode Schottky.

Redresoare monofazate în conformitate cu schema lui Mitkevich

Circuitul nu arată ca o punte, cu excepția unor similitudini. Se poate observa din figura că sarcina scurtcirculează ramurile transformatorului și a diodelor. Aceasta este o întindere. Deci orice lanț poate fi numit pod.În orice moment, jumătate din lucrările de construcție pentru circuitul Mitkevich. Al doilea este blocat.

Același lucru se spune despre podul diodei Gretz, dar aici afirmația se aplică înfășurării transformatorului, care nu se poate observa în cazul precedent.

Redresoare trifazate

Redresorul Larionov( vezi imaginea) nu este considerat o punte, deși soferii îl numesc atât de persistent. Există două tipuri de modele, în terminologia liniilor trifazice numite stea și triunghi. Conducătorii auto sunt mai des în contact cu prima opțiune, unde tensiunea este puțin mai mare, iar pierderea este mai mică.Acest lucru se datorează considerentelor de economie.

Se cunoaște schema care indică cele 100 de puncte menționate. Aceasta este o adevărată punte diodă, conexiune paralelă sau serie de trei poduri diode pline.