Praktični krug dioda mosta za napon od 12 v

Radio i napajanje gotovo uvijek koriste ispravljače dizajnirane za pretvaranje izmjenične struje u DC. To je zbog činjenice da gotovo sva elektronička sklopa i mnogi drugi uređaji moraju biti napajani iz DC izvora. Ispravljač može biti bilo koji element s nelinearnom strujnom naponskom karakteristikom, drugim riječima, struje koja struji drugačije u suprotnim smjerovima. U suvremenim uređajima obično se koriste takvi elementi planarnih poluvodičkih dioda.

Poluvodički diodni krug

Kružna poluvodička dioda.

Ravne poluvodičke diode

Zajedno s dobrim vodičima i izolatorima, postoje mnoge tvari koje su međusobno povezane u provođenju između ove dvije klase. Pozvaju takve tvari poluvodiča. Otpornost čistog poluvodiča se smanjuje s povećanjem temperature, za razliku od metala čiji se otpor povećava pod tim uvjetima.

Dodavanjem male količine nečistoće čistom poluvodiču može se značajno promijeniti vodljivost. Postoje dvije vrste takvih nečistoća: Diodni uređaj

Slika 1. Planarna dioda: a. dioda ureaja; b. oznaka dioda u električnim krugovima; u. izgled planarnih dioda različite snage.

  1. Donator - pretvaranje čistog materijala u n-tip poluvodiča, koji sadrži višak slobodnih elektrona. Ova vrsta provodljivosti naziva se elektronički.
  2. Prijemnik - pretvaranje istog materijala u poluvodič p-tipa, koji ima umjetno stvoreni nedostatak slobodnih elektrona. Vodljivost takvog poluvodiča naziva se rupom. "Hole" - mjesto koje je napustilo elektron, ponaša se kao pozitivna naboja.

Sloj na granici poluvodiča p- i n-tipa (pn spoj) ima jednosmjernu vodljivost - provodi struju dobro u jednom (naprijed) smjeru i vrlo slabo u suprotnom (obrnutom) smjeru. Uređaj planarne diode prikazan je na slici 1a. Baza je poluvodička ploča (germanija) s malom količinom nečistoće donora (n-tipa) na kojoj se stavlja komad indija, što je akceptorska nečistoća.

Nakon zagrijavanja, indium difundira u susjedna područja poluvodiča pretvarajući ih u poluvodiče p-tipa. Na granici regija s dva tipa provodljivosti dolazi p - n spoj. Izlaz spojen na poluvodič p-tipa naziva se anoda rezultirajuće diode, suprotno - njegova katoda. Slika poluvodičke diode na kružnim dijagramima prikazana je na Sl. 1b, izgled planarnih dioda različitih snaga - na sl. 1c.

Natrag na sadržaj

Jednostavni ispravljač

Trenutne karakteristike u različitim sklopovima

Slika 2. Karakteristike struje u različitim krugovima.

Struja koja struji u konvencionalnoj rasvjetnoj mreži je promjenjiva. Njegova veličina i smjer promjene 50 puta u roku od jedne sekunde. Grafikon njegovog napona u odnosu na vrijeme prikazan je na slici. 2a. Pozitivna poluvremena prikazana su crvenom, negativnom u plavom.

Budući da veličina struje varira od nule do maksimalne (amplitudne) vrijednosti, uveden je koncept učinkovite vrijednosti struje i napona. Na primjer, u rasvjetnoj mreži, efektivna vrijednost napona od 220 V - u grijaču uključenom u ovu mrežu, stvara se ista toplina za isto vremensko razdoblje kao u istom uređaju u krugu od 220 V DC.

No, u stvari, napon u mreži varira u 0,02 sa sljedećim:

  • prvi kvartal tog vremena (razdoblje) - povećava se od 0 do 311 V;
  • drugo tromjesečje razdoblja - smanjuje se sa 311 V na 0;
  • treći kvartal razdoblja - smanjuje se od 0 do 311 V;
  • posljednja četvrtina razdoblja povećava se sa 311 V na 0.

U ovom slučaju, 311 V je napon amplituda Uoko. Amplituda i učinkoviti (U) naponi su povezani pomoću formule:

Uo = √2 * U.

Diodni most

Slika 3. Diodni most.

Kada je izmjenična struja serije spojene diode (VD) i opterećenja povezana s krugom (slika 2b), struja teče kroz nju samo tijekom pozitivnih polu-razdoblja (slika 2c). To se događa zbog jednostrane provodljivosti diode. Takav ispravljač zove se poluval - polovica razdoblja u kojem je struja u drugom trenutku - odsutna.

Struja koja teče kroz opterećenje takvog ispravljača nije konstantna, već pulsirana. Može se pretvoriti u gotovo konstantno uključivanjem kondenzatora filtra C paralelno s opterećenjemf dovoljno velik kapacitet. Tijekom prvog tromjesečja razdoblja kondenzator se naplaćuje amplitudnom vrijednošću, au intervalima između pulsiranja se ispušta do tereta. Napon postaje gotovo konstantan. Učinak zaglađivanja je jači, to je veći kapacitet kondenzatora.

Natrag na sadržaj

Krug dioda mosta

Još savršenije je shema ravnanja vala pune vala, kada se koriste i pozitivna i negativna polu razdoblja. Postoji nekoliko vrsta takvih shema, ali najčešće koristi pločnik. Dijagram dioda mosta je prikazan na sl. 3c. Na njemu, crvena linija pokazuje kako struja teče kroz opterećenje tijekom pozitivnih i plavo - negativnih pola razdoblja.

12 voltni ispravljački sklop

Slika 4. Kružni ispravljač od 12 V pomoću diodnog mosta.

I prva i druga polovica razdoblja, struja kroz opterećenje teče u istom smjeru (slika 3b). Broj pulsiranja za jednu sekundu nije 50, kao kod poluvalnog ravnanja, ali 100. Prema tome, s istim kapacitetom filtarskog kondenzatora, učinak izravnanja bit će izraženiji.

Kao što možete vidjeti, za izgradnju dioda mosta, 4 diode su potrebne - VD1-VD4. Ranije su diodni mostovi bili prikazani u načelnim dijagramima na isti način kao na sl. 3c. Danas je slika prikazana na slici 2 općenito prihvaćena. 3g. Iako postoji samo jedna slika diode na njemu, ne treba zaboraviti da se most sastoji od četiri diode.

Krug mosta najčešće se sastavlja od pojedinačnih dioda, no ponekad se koriste monolitne diodne sklopove. Lakše ih je montirati na ploču, ali kada jedna ruka mosta ne uspije, zamijenit će se cijeli sklop. Izaberite diode s kojih je most montiran, na temelju veličine struje koja teče kroz njih i veličine dopuštenog obrnutog napona. Ovi podaci omogućuju vam da uputite upute na diode ili referentne knjige.

Cjeloviti dijagram 12-voltnog ispravljača koji koristi diodni most prikazan je na sl. 4. T1 je transformator za spuštanje, čiji sekundarni navoj daje napon od 10-12 V. FU1 osigurač je značajan detalj s gledišta sigurnosti i ne smije se zanemariti. Marka diode VD1-VD4, kao što je već spomenuto, određuje se količinom struje koja će se trošiti iz ispravljača. Kondenzator C1 - elektrolitički, s kapacitetom od 1000.0 mikrofara ili više, za napon ne manji od 16 V.

Izlazni napon je fiksan, njegova vrijednost ovisi o opterećenju. Što je veća struja, to je manja veličina ovog napona. Za postizanje podesivog i stabilnog izlaznog napona potreban je složeniji sklop. Primajte podesivi napon iz kruga prikazanog na sl. 4 na dva načina:

  1. Primjenom na primarno navijanje transformatora T1 podesivi napon, na primjer, iz LATR.
  2. Nakon što je napravio nekoliko udaraca od sekundarnog namota transformatora i, odnosno, stavio prekidač.

Nadamo se da će gore navedeni opisi i dijagrami pružiti praktičnu pomoć u sastavljanju jednostavnog ispravljača za praktične potrebe.

Dodajte komentar