2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21
El corrent elèctric altern es converteix en una pulsació constant mitjançant l'ús de circuits electrònics especials: ponts de díodes. El circuit de pont de díode rectificador es divideix en 2 versions: monofàsica i trifàsica.
En el funcionament del rectificador, l'element principal és el díode. Estructuralment, és una placa d'un cristall semiconductor amb dues zones de conductivitat diferent. Una característica és la transmissió unidireccional del corrent elèctric, depenent de la direcció del flux.
El disseny i el funcionament d'un díode rectificador es basen en les característiques de la unió p-n entre zones de semiconductors. La seva resistència depèn de la polaritat de la tensió externa. En un cas és gran, en l' altre és insignificant.
Pont de díodes monofàsics
Quan l'entrada és una tensió sinusoïdal alterna, en cada mig cicle, el corrent passa per un parell de díodes i l' altre es tanca. Com a resultat, a la sortida del circuit del pont de díode rectificador,tensió pulsatòria, la freqüència de la qual és el doble de la de l'entrada.
Circuit pont trifàsic
Aquest circuit utilitza rectificadors de mig pont de díodes. La tensió de sortida aquí s'obté amb menys ondulació.
Com suavitzar la ondulació en rectificar la font d'alimentació?
La qualitat de la tensió rectificada disminueix a mesura que augmenta la seva ondulació. Per reduir-lo, s'utilitzen elements que acumulen energia quan prové del rectificador i la ceden quan aquest deixa de subministrar.
Al circuit de pont de díodes d'un rectificador amb un condensador, aquest últim està connectat en paral·lel amb la càrrega. La seva capacitat es selecciona en funció del corrent de càrrega. Quan s'aplica un pols, el condensador es carrega. Entre polsos (quan no n'hi ha cap), la tensió d'aquest es dóna a la càrrega.
Com a resultat de la suavització, la tensió de sortida del filtre es fa més gran i s'aproxima a l'amplitud del valor rectificat.
La tensió ideal a la sortida del filtre no es pot obtenir a causa de la descàrrega del condensador entre polsos. Normalment, aquestes ondulacions són acceptables. Es poden reduir augmentant la capacitat del condensador.
Si s'utilitza un inductor per suavitzar, es connecta en sèrie amb la càrrega. Els circuits de filtre combinats inclouen bobines i condensadors.
Dissenys de ponts de díodes
El dispositiu de pont més senzill es realitza soldant díodes individuals. A la indústria es produeixen estructures monolítices, que són menysmides i més barates. A més, s'hi seleccionen díodes amb característiques similars, cosa que els permet treballar amb la mateixa calefacció. Això millora la fiabilitat del circuit del pont de díode rectificador.
L'avantatge dels ponts de díodes d'elements individuals és la possibilitat de reparació quan un d'ells falla. El conjunt s'ha de substituir completament. Poques vegades es produeixen errors de funcionament, ja que els elements estan seleccionats correctament.
Rectificadors d'alimentació
Els dispositius que consumeixen un gran corrent solen estar alimentats amb 220 V. Els dispositius no estan connectats directament, perquè la tensió dels circuits electrònics és petita i el corrent és constant. A continuació, utilitzeu l'adaptador de xarxa.
La tensió es redueix mitjançant un transformador, que també crea un aïllament galvànic entre els circuits d'alimentació primari i secundari. Això redueix el risc de descàrrega elèctrica i protegeix l'equip si es produeix un curtcircuit al circuit.
En la majoria dels casos, els adaptadors moderns funcionen segons un circuit simplificat sense transformador sense aïllament galvànic, on l'excés de tensió és absorbit pel condensador.
Circuit de pont de díodes de 12 volts: instruccions i muntatge
La font d'alimentació consta de dos mòduls, on el primer és un transformador reductor i el segon és un pont de díodes que converteix un tipus de tensió en un altre.
S'ha seleccionat un transformador adequat. El bobinatge primari es localitza mitjançant un tester. La seva resistència hauria de ser la màxima. En sonar amb un multímetre en el mode de mesura de resistència, el necessariacaba. Després es troben altres parells i es fan marques.
S'alimenta el bobinat primari de 220 V. A continuació, el provador passa al mode de mesura de la tensió de CA i es mesura la tensió dels bobinats restants. Hauríeu de triar-ne un o enrotllar-ne un a 10 V. És important que la tensió no sigui de 12 V, perquè després del filtre capacitiu augmenta un 18%.
El transformador es selecciona per a la potència requerida, després de la qual es pren un marge del 25%.
Els 4 díodes es retorcen en un pont de díodes i els extrems estan soldats. A continuació, es connecta el circuit, un condensador de 25 V i 2200 microfarads (electròlit) es connecta a la sortida i es verifica el funcionament.
Circuit pont de díode rectificador de 24 V sense transformador
En la pràctica de la ràdio amateur, s'utilitzen àmpliament fonts d'alimentació de baixa potència sense transformadors.
L'alimentació de 220 V es subministra a través del condensador de balast C1. El rectificador consta de díodes VD1, VD2 i díodes zener VD3, VD4. Per eliminar les pujades de corrent a través del pont, s'instal·la una resistència limitadora de corrent de 50-100 ohms en sèrie amb el condensador quan es connecta l'alimentació. Per descarregar el condensador quan el circuit no funciona, s'hi connecta una resistència de 150-300 kΩ en paral·lel.
A la sortida del circuit s'instal·la un condensador de suavització amb una capacitat de 2000 microfaradis.
La manca d'acoblament galvànic crea un risc de descàrrega elèctrica.
Aplicació
Aplicacions de pont de díodesextremadament ampli i variat:
- il·luminació (LED i làmpades fluorescents);
- comptadors d'electricitat;
- fonts d'alimentació per a equips electrònics;
- fontidors d'alimentació industrials, controls i carregadors.
Com triar els díodes per fer un pont de díodes?
Els criteris de selecció principals són la tensió i el corrent en què el díode no s'escalfa. Quan s'encén directament, hi cau una tensió d'uns 0,6 V, ja que té resistència interna. La tensió inversa que pot suportar el díode sense entrar en el mode d'avaria tèrmica i elèctrica té un cert límit. Si està dissenyat per a 220 V, es pren un marge d'almenys el 25%. Però és millor agafar-lo prou gran com per protegir-se de sobretensions accidentals.
El corrent també es pren amb un marge. S'ofereix un radiador de refrigeració si cal.
Per a l'elecció correcta, utilitzeu la taula de referència de díodes i ponts de díodes.
Fabricants de ponts de díodes
Entre els elements per a equips d'il·luminació destaquen els rectificadors de la sèrie 1N4007 i MS250 fabricats per Diotec. Estan dissenyats per a tensions de fins a 1000 V. En el primer cas, el circuit de pont de díodes consta de 4 díodes col·locats en una placa de circuit imprès, i en el segon es presenta com un conjunt compacte. Tot i que la sèrie 1N4007 funciona de manera fiable, el conjunt MS250 estalvia pes i empremta. Malgrat això, la demanda de la sèrie 1N4007 segueix sent forta, ja que el preu ha baixatque es determina principalment pel cost dels cables de coure.
La tecnologia de fabricació de ponts de díodes de la sèrie MS continua. Ara els 4 cristalls del pont estan instal·lats junts, cosa que augmenta la seva resistència a la calor a causa de la uniformitat dels paràmetres.
La fiabilitat dels rectificadors disminueix a mesura que augmenta la temperatura ambient. Aquest problema es resol amb la sèrie B250S2A, que té una classificació de 2,3 A i passa 0,7 A a 125 °C.
La majoria de fabricants compren díodes i després munten rectificadors acabats. Diotec s'encarrega de tot el cicle de producció, des de la fabricació de cristalls fins al muntatge i l'embalatge.
Una altra empresa líder mundial, IRF, té tecnologies úniques per reduir les dimensions de les peces, millorar la transferència de calor i augmentar l'eficiència de la tecnologia de semiconductors. És l'únic que produeix components per a tot el cicle de conversió d'energia.
Conclusió
El circuit pont de díode rectificador s'utilitza en tots els equips electrònics. S'han d'utilitzar rectificadors d'ona completa, les característiques dels quals són molt millors que els d'ona única. Podeu comprovar-ne qualsevol si feu sonar cada díode.
Recomanat:
Controlador del controlador: finalitat, dispositiu i principi de funcionament
L'ús de diversos vehicles avui és molt actiu. Tots tenen en comú que cal gestionar-los. El controlador del conductor també està dissenyat per al control. Amb ell, podeu controlar de forma remota el motor de tracció en mode de frenada o tracció
Extintors d'escuma d'aire. Principi de funcionament del dispositiu i normes d'ús
Dispositiu extintor d'escuma d'aire i el seu abast, manual d'instruccions. Desavantatges d'utilitzar un extintor d'escuma química. Precaucions de seguretat quan s'utilitza un extintor d'escuma
Màquina de perforació de diamants: tipus, dispositiu, principi de funcionament i condicions de funcionament
La combinació d'una configuració complexa de direcció de tall i un equip de treball d'estat sòlid permet que els equips de perforació de diamant realitzin operacions de treball del metall extremadament delicades i crítiques. Aquestes unitats són de confiança per a les operacions de creació de superfícies conformades, correcció de forats, acondicionament d'extrems, etc. Al mateix temps, la perforadora de diamant és universal pel que fa a les possibilitats d'aplicació en diversos camps. S'utilitza no només en indústries especialitzades, sinó també en tallers privats
Motor turbohélice: dispositiu, esquema, principi de funcionament. Producció de motors turbohèlix a Rússia
Un motor turbohèlix és semblant a un motor de pistó: tots dos tenen una hèlix. Però en tots els altres aspectes són diferents. Penseu en què és aquesta unitat, com funciona, quins són els seus pros i contres
Reparació del bloc del motor: instruccions pas a pas amb una descripció, dispositiu, principi de funcionament, consells dels mestres
El bloc és la part principal de gairebé qualsevol motor de combustió interna. És al bloc de cilindres (d'ara endavant anomenat BC) on s'uneixen totes les altres peces, començant pel cigonyal i acabant amb el capçal. Ara els BC estan fets principalment d'alumini, i abans, en models de cotxes més antics, eren de ferro colat. Les fallades del bloc de cilindres no són gens infreqüents. Per tant, serà interessant que els propietaris de cotxes novells aprenguin a reparar aquesta unitat
