A legtöbb erőmű váltakozó áramot generál. Ez a generátorok kialakításának köszönhető. Az egyetlen kivétel a napelemek, amelyekből az egyenáram készül.
Általánosságban elmondható, hogy a közvetlen és váltakozó áram választása a termelés, a szállítás és a fogyasztás tekintetében ellentmondások küzdelme.
Könnyebb és könnyebben előállítható (erőműveknél) váltakozó áram.
Szállítási költséghatékony egyenáram. A váltakozó feszültség félciklusainak változása veszteséghez vezet.
A transzformáció szempontjából (feszültségcsökkentés) kényelmesebb a váltakozó árammal dolgozni. A transzformátorok működési elve pulzáló vagy váltakozó feszültségre épül.
A legtöbb villamosenergia-fogyasztó (az eszközökről beszélünk) egyenáramú. Az áramkör nem működhet váltakozó feszültséggel.
Ennek eredményeként a következő képet kapjuk:
Az aljzathoz az AC feszültsége 220 volt. És minden háztartási készüléket (kivéve a nagy teljesítményű villamos motorokat és fűtőelemeket tartalmazó) készülékek egyenárammal vannak ellátva.
A legtöbb otthoni berendezésben van tápegység. A feszültség leengedése (átalakítása) után az áramot AC-ről DC-re kell átalakítani. A rendszer alapja egy dióda-híd.
A definíció alapján a váltakozó áram egy bizonyos frekvenciával (50 Hz-es háztartási tápegységben) változik állandó értékkel.
Fontos! Mivel tudjuk, hogy a legtöbb áramkör áramellátásához poláris feszültségre van szükség - az eszközök tápegységében a váltakozó áramot egy egyenáram váltja fel.
Két vagy három szakaszban történik:
A diódaszerkezet segítségével a váltakozó áram pulzálóvá alakul. Ez egy korrigált ütemterv, azonban az ilyen minőség nem elegendő az áramkör normális működéséhez.
Az impulzusok simítása érdekében a híd után egy szűrőt telepítünk. A legegyszerűbb esetben ez egy közös poláris kondenzátor. Ha meg kell növelni a minőségi hozzáadott fojtót.
Az átalakítás és simítás után biztosítani kell az üzemi feszültség állandó értékét.
Ebből a célból a harmadik fázisban feszültségstabilizátorok vannak felszerelve.
Mégis, a tápegység első eleme egy dióda-híd.
Ez mind az egyes részekből, mind a mono tokból készülhet.
Az első opció sok helyet foglal el, és nehezebb telepíteni.
Előnyök vannak:
egy ilyen konstrukció olcsó, könnyebben diagnosztizálható, és egyetlen elem meghibásodása esetén csak ez megváltozik.
A második kialakítás kompakt, a telepítési hibák kizárhatók. A költség azonban valamivel magasabb, mint az egyes diódáké, és lehetetlen egyetlen elemet javítani, meg kell változtatni az egész modult.
Emlékezzünk a dióda jellemzőire és céljára. Ha nem megy be a technikai részletekbe - egy irányba halad egy elektromos áramot, és ellenkező irányba zárja az utat.
Ez a tulajdonság már elegendő a legegyszerűbb egyenirányító egyetlen diódára való összeszereléséhez.
Az elem egyszerűen beépül a sorozatba, és minden második áramimpulzus az ellenkező irányba kerül.
Ezt a módszert a félhullámnak nevezik, és számos hátránya van:
Nagyon erős csípés, félperiódusok között van egy szünet az áramellátásban, ami megegyezik a szinuszoid felének hosszával.
A sinusoid alsó hullámainak levágása következtében a feszültség felére csökken. A pontos mérésnél a csökkenés nagyobb, mivel a diódákban veszteségek vannak.
Az a képesség, hogy a feszültséget egyenesítéskor felére csökkentsék, alkalmazást talált a közművekben.
A többlakásos bejáratok lakói, akik állandóan égő izzólámpákkal fáradtak, diódákkal rendelkeznek.
A bekapcsolás után a fényesség fénye csökken, és a lámpa sokkal tovább él.
Az igazi erős villogás meggátolja a szemet, és egy ilyen lámpa csak vészvilágításra alkalmas.
A veszteségek csökkentése érdekében négy elem kombinációja van.
Teljes hullámú dióda-híd munkarendszer:
Bármilyen irányban áramlik a váltakozó áram a bemeneti érintkezőkön keresztül, a dióda-híd kimenete állandó polaritást biztosít a kimeneti érintkezőkön.
Az ilyen csatlakozás frekvenciája pontosan kétszer olyan magas, mint a bemeneti váltakozó áram frekvenciája.
Mivel a híd vállai nem tudnak egyidejűleg áramot vezetni mindkét irányban - stabil áramkör védelmet biztosít.
Még akkor is, ha van egy dióda-híd a készüléken, nincs rövidzárlat vagy feszültség túlfeszültség.
A hídáramkör megbízhatóságát évtizedek óta tesztelték. A bemeneti túlfeszültség-védelmet transzformátor biztosítja.
A túlterhelésből a stabilizátor a kijáratnál ment. Csak a hibás alkatrészek használata esetén vagy a gépkocsiban, ahol az áramkör állandó terhelésnek van kitéve, megszakad a dióda-hídon.
A dióda-híd feszültségesése 0,7 volt. Hagyományos alkatrészek kisfeszültségű áramkörökben történő használata esetén a feszültségesés néha a névleges tápegység 50% -át teszi ki. Ez a hiba nem megengedett..
A 1,5 voltos és 12 voltos feszültségű tápegységek működésének biztosítása érdekében Schottky diódákat használnak.
Egy egyenáramú áramlás esetén a feszültségesés egyetlen chipen nem haladja meg a 0,3 voltot. Szorozzuk meg a híd négy elemével - kiderül, hogy a veszteségek elfogadható értéke.
Ezen túlmenően, ha a Schottky dióda híd zajszinttel rendelkezik, akkor a szilícium pn diódák számára elérhetetlen értéket kap.
A pn-csomópont hiánya miatt egy másik előny a magas frekvenciájú működés képessége.
Ezért a nagyfrekvenciás feszültséget meghaladó egyenirányítók kizárólag az ilyen típusú diódákon készülnek.
A Schottky diódáknak azonban vannak hátrányai is. Ha rövid ideig ki van téve a fordított feszültségnek, az elem meghibásodik.
A diódasáv multiméterrel történő ellenőrzése azt mutatja, hogy ez az ok visszafordíthatatlan következményekkel jár.
A p-n csomóponttal rendelkező közös germánium- vagy szilíciumcellát a polaritás megfordítása után függetlenül helyreállítják.
Ezért a Schottky diódákon lévő hidakat csak kisfeszültségű tápegységekben és fordított feszültség elleni védelemben használják.
Az egyenirányítót hagyományos elemalapra szerelik össze, így elmondjuk, hogy miként tesztelhetjük a dióda hídját egy multiméterrel.
Az ábra azt mutatja, hogyan áramlik át az áram a hídon. A tesztelés elve ugyanaz, mint egy dióda ellenőrzésénél.
Átnézzük a könyvtárat, mely modul kimenetek megfelelnek egy változó bemenetnek vagy poláris kimenetnek - és tárcsázunk.
Mivel az ellenkező irányú áram nem áramlik át a diódán, a helytelen teszt eredmények hídmegszakítást jeleznek.
A híd eltávolítása nem szükséges, a többi tápegység nem befolyásolja a mérést.
Alsó sor: Bármelyik önállóan is összeállíthat egy dióda-hídot és meghibásodás esetén javíthatja. Elég a villamosmérnöki alapkészségek.
Nézze meg a videót: multiméterként, hogy ellenőrizze az autógenerátor dióda-hídját.
https://m.youtube.com/watch?v=SDMj2xcuCOo
Egy részletes történet arról, hogyan lehet ellenőrizni a dióda-hídot egy multiméterrel ebben a videóban
Az elektronikus készülékek egyik legjelentősebb része, az AC 220 volt, az úgynevezett dióda-híd. A dióda-híd az egyik áramköri megoldás, amelynek alapján a váltakozó áramú korrekciós funkciót végzik.
Mint ismeretes, a nem váltakozó áramú eszközök többségének munkájához, de közvetlen szükséges. Ezért szükség van a váltakozó áram javítására.
Úgy vélem, egyértelmű, hogy az egyes diódák esetében csak egy hibás diódát kell cserélni, ami ennek megfelelően kevesebbet fog fizetni.
A valóságban a dióda-híd szerelvény így néz ki.
Dióda szerelvény KBL02 az áramköri lapon
Vagy tetszik.
Dióda szerelvény RS607 fedélzeti számítógép tápegység
Így néz ki a DB107S dióda szerelvény a felület (SMD) szereléséhez. Kis méretének ellenére a DB107S szerelvény ellenáll egy 1 A-es előremenő áramnak és 1000 V-os fordított feszültségnek.
A nagyobb teljesítményű egyenirányító dióda hidak hűtését igénylik, mivel üzem közben nagyon melegek. Ezért a testük szerkezetileg úgy van kialakítva, hogy a radiátorra felszerelhető. A fotó - dióda híd KBPC250425 amperes egyenáramra számítva.
Természetesen bármely hídszerelvény helyettesíthető 4 különálló diódával, amelyek megfelelnek a kívánt paramétereknek. Ez akkor szükséges, ha a kívánt szerelvény nem áll rendelkezésre.
Néha ez az újszülöttek zavart okoz. Hogyan csatlakoztassuk megfelelően a diódákat, ha egy dióda-hídot kívánunk gyártani az egyes diódákból? A válasz a következő ábrán látható.
A dióda-híd és a diódaszerkezet feltételes képe
Mint látható, ez elég egyszerű. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan kell csatlakoztatni a diódákat, fel kell tüntetni a dióda rombuszképének oldalán.
Az áramköri diagramokon és a nyomtatott áramköri lapokon a dióda-híd másképp jelölhető. Ha külön diódákat használunk, a rövidítés egyszerűen a mellette látható. VD, és annak sorrendszámát a rendszer mellé helyezi. Például: VD1 – VD4. Néha a megnevezést használják. VDS. Ezt a megnevezést általában az egyenirányító híd szimbólum mellett jelzik. levél S ebben az esetben azt jelenti, hogy egy gyülekezet. Megtalálhatja a megjelölést is BD.
A híd áramkört aktívan használják szinte minden olyan elektronikában, amely egyfázisú váltakozó áramú hálózatból (220 V) működik: zenei központok, DVD-lejátszók, kineszkopikus és LCD TV-k. Igen, hol van ez nem! Emellett nemcsak az alkalmazást találta transzformátor tápegységek hanem impulzusban is. Példa egy impulzusos tápegységre, amelyben ez a séma szokásos számítógépes tápegység. A táblán könnyen azonosítható egy egyenirányító híd az egyes nagy teljesítményű diódákról, vagy egy dióda szerelvény.
A hegesztőgépekben nagyon erős dióda hidak találhatók, amelyek a hűtőbordához kapcsolódnak. Ezek csak néhány példa arra, hogy hol lehet ezt az áramkör megoldást alkalmazni.
Először is, válaszoljon a leállási kérdésre: "Mi a hálózati feszültség?" Valószínűleg azt fogják mondani; "220 volt." Mások hozzáadják: "Változó, 50 hert." Mindez természetesen igaz. A legtöbb világítási hálózatban a feszültség (hatékony) 220 V, változó, szinuszos, és a szinuszos rezgések frekvenciája 50 Hz, ami 20 milliszekundum ismétlődési periódusnak felel meg.
1. ábra.
De kevesen tudják, hogy a hálózat feszültségének amplitúdó értéke körülbelül 310 V, és a különbség (span) a maximális és a minimális érték között 620 V (1a. Ábra). Könnyű kiszámítani az amplitúdó értékét - meg kell szorozni az effektív feszültséget √2-vel. Mit ad ez? Ily módon kiszámítható, hogy melyik állandó feszültséget kapjuk a váltakozásból, ha kiegyenesedik.
Ez félvezető diódákkal történik (2a. Ábra). A dióda (VD1 jelzéssel van jelölve) két elektródával rendelkezik - a katód (k) és az anód (a). A diódán átáramló áram csak az anódtól a katódig terjedő irányban haladhat (a grafikus kép „nyíl” mentén). A hátoldalon a diódán átáramló áram (különösen, ha szilícium) alig folyik - azt mondják, hogy a dióda „zárt”.
2. ábra.
Ahhoz, hogy a legegyszerűbb - a teljes hullámú - kiegyenesítéshez négy (VD1 - VD4) diódát kombináljanak egy úgynevezett hídkört (2b. Ábra). De vannak kész dióda hidak - a 2.c ábrán az egyikük látható - VD1.
Hajtott járda kétperces egyenirányító.
Képzeljünk el egy normál HL1 izzólámpát 220 V feszültségre. Ezután a 3a. Ábrán látható sémának megfelelően körülbelül ugyanúgy ragyog, mintha a VD1 - VD4 diódák egyáltalán nem léteznének. Végül is, amikor a 3b. Ábrán látható 10 ms-os feszültség polaritás látható a hálózaton, az áram áthalad a VD1 diódán, a HL1 lámpán és a VD4 diódán. Ha a másik 10 ms alatt a hálózati feszültség polaritása megfordul (3c. Ábra), az áram a VD3, a HL1 szivattyú és a VD2 diódán keresztül áramlik. Más szavakkal, most a HL1 lámpán átáramló áram az egész irányban ugyanabban az irányban megy végbe, és nem különböző irányokban, mint az 1. ábra. 1 változó hanghálózatban. De egy izzólámpának nincs különbsége - a szál egyenletesen felmelegszik, függetlenül attól, hogy milyen irányban halad az áram. A fűtés ugyanaz lesz, a lámpára feszültséget alkalmazunk az 1a. Ábrán látható ábra szerint (váltakozó feszültség 50 Hz frekvenciával) vagy az 1b. Ábrán látható diagram (100 Hz frekvenciájú pulzáló feszültség).
3. ábra.
Ha a lámpával párhuzamosan csatlakozunk egy oxid (elektrolit) C1 kondenzátort (a 3d. Ábrán), a HL1 lámpa sokkal világosabb lesz. Végül is, a C1 kondenzátorban lévő villamos erő tartalék szinte elég ahhoz, hogy kompenzálja a feszültség csökkenését az egyes pulzálások közötti "intervallumokban". Következésképpen a C1 kondenzátor feszültsége közel áll a 310 V amplitúdó értékéhez (1c. Ábra). Egy ilyen kísérlet során a villanykörte egyszerűen kiéghet!
Feltételezzük, hogy a kísérletünk pusztán spekulatív - nem valószínű, hogy ilyen magas feszültségre lenne szükség (310 V!), Amely időközben népszerű volt a cső technológiájában. Most a tranzisztor és az IC technológia 10 ... 50-szer kisebb feszültségekkel foglalkozik. Igen, jó - ez a szint már elég biztonságos.
Csökkentse a feszültséget a szokásos módon - egy T1 leépítő transzformátorral (4. ábra). Ez lehet a régi lámpa TV töltőanyaga. Ha az elsődleges tekercset 220 V-ra alkalmazom, akkor a másodlagos tekercs II feszültsége kb. 7,5 V lesz. Már tudjuk, hogy ez az effektív feszültségérték. Ez azt jelenti, hogy az amplitúdó értékének 1,41-szeresnek kell lennie, és körülbelül 10,5 V-nak kell lennie. De a kondenzátoron a C1 valójában némileg kisebb lesz, azaz 9 V körül. hagyományos módon nem vettük figyelembe a két „nyitott” diódán belüli feszültségesést. És ez körülbelül 1,4 V (szilícium diódák esetében). A valóságban tehát egy állandó feszültséget kapunk, körülbelül 9 V. A hálózati egyenirányító képes lesz a Krona, Korund, Oreol-1 vagy 7D-0, 115-U1.1 újratölthető elemek szerepére. Egy ilyen egyenirányítótól teljesen lehetséges egy kis vevő, egy kis lejátszó bekapcsolása ...
4. ábra.
A hálózathoz való csatlakozáshoz az egyenirányító rendszeres XP1 csatlakozót használ (4. ábra) A készüléket egy XS1 aljzathoz csatlakoztatta, amely egy régi „Kron” akkumulátorból származik. A C1 oxid-kondenzátor bármilyen típusú lehet: minél nagyobb a kapacitása, annál jobb, ha a finomított feszültség kisebb lesz. A VD1 dióda-híd a KTS405, KTS402 sorozat diódakészleteiből tetszőleges betűjelzővel történik. Ha nincs végleges szerelés, akkor egy négy dióda által összeállított hídra cseréljük. Az ilyen csere legmegfelelőbb diódái a KD105 vagy a KD208, KD209 sorozat. De a modern KD226-as sorozat alkalmazható, vagy a múltban népszerű D226-sorozat használata. Ha nem szilíciumot, hanem germánium-diódákat vesz fel, akkor az egyenirányított feszültség majdnem 10 V-ra nő, ami azonban elfogadható a berendezések számára. A kapott „adalékanyagot” azzal magyarázza, hogy a germánium diódák közvetlen feszültségesése kisebb (kb. 0,4 V minden diódánál), mint a szilícium (kb. 0,7 V). Ilyen diódákat „teljesen elárasztottak” lelkes rádió amatőrök, és megosztották őket. A régi D7 sorozatú diódák (például D7ZH, D7E) nagyon jól működnek. Még idősebbek is alkalmasak - DGTs-24, DGTs-25, DGTs-26, DGTs-27.
A szerelés előtt ne felejtse el ellenőrizni a diódákat jó állapotban, ez különösen fontos, ha véletlenül kapta meg őket. Különböző módon ellenőrizheti őket, de a legjobb, ha egy ohmmérővel végezzük el. Az egyik irányban a dióda (különösen, ha a germánium) nagyon kevés ellenállást fog mutatni, a másikban pedig nagyon nagy lesz (ha szilícium).
