Diodni most

Diode Bridge - model, ki vam omogoča učinkovito odpravljanje toka. Diodni most velja za polnovalni usmernik.

Dioda, mostovi in ​​težave pri popravljanju toka

Na začetku so se diode imenovale elektronske elektronke z dvema elektrodama. Ogrevana katoda je oddajala elektrone, ki lahko letijo v eni smeri - na anodi. In v nasprotni smeri tok ne teče. To je omogočilo, da se izklopi del obdobja izmenične napetosti. Posledično se je tok popravil.

Napaka pri načrtovanju je očitna - del časa, polovica intervala, shema je neaktivna. Zato je ustvarjanje visoke učinkovitosti težko. Ne govorimo o učinkovitosti, temveč o skupni moči. Napetost v omrežju je omejena na nominalno, zato je potrebno učinkovito uporabiti obstoječo.Če porabo povečate z eno samo diodo, se bo pregrevala in gorila. Tukaj rešuje diodni most. Gradnja mostov

Konstrukcije, obravnavane v tem članku, so namenjene izboljšanju določenih lastnosti. V nasprotnem primeru bi se dolgo uporabljal diodni most v eni konfiguraciji. Znani diodni mostiček na štirih ventilih je daleč od edinega iz preprostega razloga - zasnovan je za delo z eno napetostno fazo. To je napačna možnost, dostavljena v naše domove z namenom varčevanja žic, in se ne uporablja v industriji.

Začnimo z Nikolo Teslo. Ta človek je najprej prišel z rotirajočim magnetnim poljem. Prej je bil uporabljen izmenični tok, vendar s pomočjo ene faze ni bilo mogoče ustvariti zvočnega pojava. Znotraj motorja morate vrteti polje. Edina faza, ki jo lahko fizično zagotovimo, ni sposobna. Nikola Tesla je izumil asinhroni motor z mnogimi poli. Upoštevajte, da so tipi kolektorjev sposobni delovati na izmenični in enosmerni tok, vendar je priporočljivo, da se izognete modelom s trajnimi magneti. Rotor in stator sta sestavljena iz bakrenih navitij. Menimo, da v 19. stoletju ni bilo podobnih tipov motorjev.

Nazaj na faze. Ko je Nikola Tesla izumil asinhroni( indukcijski) AC motor, je v patentu opazil možnost nadaljnjega povečevanja faz, vendar ni šel dlje. Kasneje je Dolivo-Dobrovolsky dokazal, da je veliko bolj učinkovito uporabljati tri faze. Danes industrijske strukture uporabljajo to možnost. Upoštevajte, da lahko kateri koli motor teče, da porabi in ustvari tok, bralci pa bodo razumeli, da enofazni diodni most ne bo idealna rešitev. To je napačna, obrezana različica za gospodinjske aparate. Nič več.

Vgrajeni sistemi imajo trifazni generator, kar je danes najučinkovitejša izvedba.Že uporabljena shema Larionov. S tem dosežemo najboljše razmerje prihrankov in učinkovitosti. Dobre lastnosti imajo Mitkevičova usmerniška vezja.Šolski in univerzitetni tečaji fizike imajo zaradi prevelikega razvoja znanosti poenostavljeno strukturo: nemogoče je, da bi vse informacije vpisali v vodje študentov za semester.

Gretzov diodni most za gospodinjske aparate ni edini možni. Obstajajo tri variante faze, ki so veliko pogostejše, kot se zdi na začetku. Diode v oblikovanju in značilnostih se med seboj zelo razlikujejo. S tem določite posebnosti aplikacije. Na primer, sorte moči so močne, vendar trpijo velike izgube. Zato se Schottky diode z majhnim padcem napetosti na p - n stiku uporabljajo v izhodnih vezjih stikalnih napajalnikov.

Modeli diodnih mostov

Edina konstrukcija diodnega mostu ne more zagotoviti vseh potreb. Zato je v avtomobilih, ki uporabljajo Larionov shemo. Zdaj razpravljamo o zasnovi, najprej pojasnimo, zakaj se ti diodni most imenuje. Leta 1833 je bila predlagana shema za merjenje upora, ki temelji na izenačevanju potenciala srednjih čepov dveh vej:

1. Štirje upori so povezani v kvadrat( po eno za vsako stran geometrijske figure).
2. Dva vogala sta napajana z baterijo ali iz drugega vira.
3. Pri dveh drugih kotih se odčitajo vrednosti napetosti ali toka.

Pomen dela je, da se odčitavanje indikatorjev s potenciometrom spremeni na nič.Potem pravijo - ravnotežje mostu je prišlo. Takrat( pred objavo Kirchhoffovih zakonov) so že vedeli, da je padec napetosti na dveh uporih sorazmeren njihovi vrednosti, kar pomeni, da je res: R1 / R2 = R3 / Rx, kjer je R2 potenciometer, sta R1 in R3 konstantni upori znane nominalne, Rx je predmet študije. Nato iz preprostega razmerja dobimo želeno vrednost.

Mostno vezje v literaturi v angleškem jeziku se imenuje iz razloga, da med dvema vejama električnega tokokroga, ki sestoji iz uporov R1, R2 in R3, Rx, obstaja skakalec - merilna naprava. Ljudje so spomnili na most, shema je bila poimenovana v skladu s tem.

Gretzov Diodni most

Leta 1897 je revija Elektronische Zeitung( del 25) objavila noto Lea Gretza o študiju diodnega mostu. Ločeni bralci so se odločili, da je navedena oseba postala izumitelj naprave. Do danes( v letu 2016) ruska domena Wikipedije še naprej zagovarja nesporno dejstvo. Pravzaprav je bil izumitelj mosta Gretz diode poljski elektro inženir Karol Pollack. Avtorji revije niso mogli najti biografije moža učenjaka v ruskem jeziku. Ni presenetljivo, da je o patentu št. 96564 14. januarja 1896 malo znanega.

Na sliki je prikazano ime vezja - diodni most, obstajajo vsi znaki:

1. Dve veji diod v središču sta obkroženi z obremenitvenim krogom.
2. Napajanje z izmeničnim tokom se napaja na obe strani kvadrata.
3. Na izhodu je konstantna napetost.

Dejstvo je pomanjkljivost vezja: padec napetosti na pn-spoju se podvoji. Tok v vsakem trenutku poteka skozi par diod in ne enega, kot v primeru polnovalnega usmernika. Pri visokih napetostih je mogoče zanemariti izgube, tako da tokokrog ne gori, je opremljen z velikimi robustnimi kovinskimi radiatorji. Avtomobilisti so že razumeli, o čem govorijo, samo smrtniki ugotavljajo, da za gospodinjske aparate to ni vedno resnično( ni radiatorja).Razlog ni v moči v verigi osebnih avtomobilov. Nasprotno, pri konstantni napetosti 12 V na omrežju na krovu je tok visok, to dejstvo vodi do tako močnega sproščanja toplote.

Razložimo. V skladu z Joule-Lenzovim zakonom je toplota iz toka električnega toka sorazmerna s kvadratom velikosti toka. Pri nizkonapetostnih tokokrogih morajo biti zato bakrene žice debele. To je razlog, zakaj je industrijska napetost višja od 12 V. Kilovolti delujejo v električnih vodih, kar pomaga zmanjšati prečni prerez kabla in prihrani materiale. Za pretvorbo med linijami se uporablja transformator, praviloma pa se nahaja na vhodu katerega koli gospodinjskega aparata.

To je potrebno za hitro ustvarjanje napetosti, ki so blizu zahtevanim. Izjava je še posebej živo sledena na primeru televizije s katodno cevjo. Vhodni transformator nosi veliko izhodnih navitij glede na število vezij. Preostanek je treba popraviti, če je potrebno, kar zmanjšuje kompleksnost opreme.Če želite to narediti, po izhodu navijanje transformatorja dal diodni most Gretz( govorimo o enofaznih omrežjih 220 V).

V sodobnih impulznih napajalnikih na drugačen način. Diodni mostiček je nameščen neposredno za vhodnim filtrom, nato se popravljena napetost prereže na tiristorskem( tranzistorskem) ključu do visokofrekvenčnih impulzov, ki se nanašajo na transformator. To vam omogoča, da večkrat zmanjšate velikost jedra in navitja. Oglejte si adapter za mobilni telefon: v njem je impulzni transformator. Velikost ni primerljiva z napajanjem televizorja. Priporočamo, da bodite pozorni na sistemsko enoto osebnega računalnika, kjer vir proizvede najmanj 350 vatov. To je dovolj za CRT TV.

Po impulznem transformatorju, usmernik spet stoji. Včasih je to diodni most, ki temelji na Schottkyjevih diodah z nizko napetostjo na pn križišču. Spomnimo se zgoraj navedenih pomanjkljivosti. Pri nizkih izhodnih napetostih preklopnega napajanja je uporaba diodnih mostov nedonosna, število ventilov pa se podvoji. Posledično je izguba višja, kar seveda zmanjšuje učinkovitost. Dodaten dejavnik je proizvodnja toplote: pri nizkih napetostih je treba radiatorje uporabljati z visoko upornostjo pn stika.

Odpornost pn-priključka

Gretzovi diodni mostovi so danes de facto dominantni v gospodinjskih aparatih. Naredimo majhno odstopanje o uporu pn-stičišča.

Kot je znano, je značilnost diode podobna paraboli v pozitivnem delu osi x. Ne glede na obliko je pomembno dejstvo, da je na kateri koli točki v grafu mogoče najti odpor. Samo napetost morate razdeliti s tokom. Izkazalo se je, da je odpornost diode odvisna od uporabljene napetosti in se v tipičnem primeru stalno spreminja. Podobno kot trenutna vrednost napetosti( 220 V) bomo našli tudi povprečno vrednost za ta parameter. Izgube so odvisne od tega. Nižji kot je upor stičišča pn, boljše je. Zato je koristno uporabiti Schottky diode.

Enofazni usmerniki po Mitkevičovi shemi

Vezje ni videti kot most, razen nekaterih podobnosti. Iz slike je razvidno, da obremenitev kratkostično povezuje veje navitja transformatorja in diode. To je raztezanje. Vsako verigo lahko imenujemo most. V vsakem trenutku je polovica gradbenih del za Mitkevičovo vezje. Drugi je zaklenjen.

Enako velja za most Gretz diode, toda tukaj se izjava nanaša na navitje transformatorja, ki ga v prejšnjem primeru ni mogoče zapisati.

Trifazni usmerniki

Larionov usmernik( glej sliko) ni most, čeprav ga vozniki tako vztrajno kličejo. Obstajata dve vrsti modelov v terminologiji trifaznih linij, imenovanih zvezda in trikotnik. Avtomobilisti so pogosto v stiku s prvo možnostjo, kjer je napetost nekoliko višja in je izguba manjša. Razlog za to so ekonomski pomisleki. Paralelna in serijska vezja

Znana je shema z navedenimi sto točkami handicapa. To je pravi diodni most, vzporedni ali zaporedni priključek treh polnih diodnih mostov.