دستگاه، اصل عملکرد و نمودار پل دیود یکسو کننده

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

جریان الکتریکی متناوب با استفاده از مدارهای الکترونیکی ویژه - پل های دیودی به یک ضربان ثابت تبدیل می شود. مدار پل دیود یکسو کننده به دو نسخه تک فاز و سه فاز تقسیم می شود.

در عملکرد یکسو کننده، عنصر اصلی دیود است. از نظر ساختاری، صفحه ای از یک کریستال نیمه هادی با دو ناحیه رسانایی متفاوت است. یک ویژگی انتقال یک طرفه جریان الکتریکی است، بسته به جهت جریان.

طراحی و عملکرد یک دیود یکسو کننده بر اساس ویژگی های اتصال p-n بین مناطق نیمه هادی است. مقاومت آن به قطبیت ولتاژ خارجی بستگی دارد. در یک مورد بزرگ است، در مورد دیگر ناچیز است.

پل دیودی تک فاز

وقتی ورودی یک ولتاژ سینوسی متناوب است، در هر نیم سیکل، جریان از یک جفت دیود عبور می کند و دیگری بسته می شود. در نتیجه، در خروجی مدار پل دیود یکسو کننده،ولتاژ ضربانی که فرکانس آن دو برابر ورودی است.

مدار پل سه فاز

این مدار از یکسو کننده های نیمه پل دیودی استفاده می کند. ولتاژ خروجی در اینجا با ریپل کمتر به دست می آید.

چگونه ریپل را هنگام اصلاح منبع تغذیه صاف کنیم؟

کیفیت ولتاژ تصحیح شده با افزایش ریپل آن کاهش می یابد. برای کاهش آن، از عناصری استفاده می‌شود که وقتی انرژی از یکسو کننده می‌آید، انرژی را جمع می‌کنند و زمانی که تامین نمی‌شود، آن را از بین می‌برند.

در مدار پل دیودی یکسوساز با خازن، دومی موازی با بار متصل می شود. ظرفیت آن بسته به جریان بار انتخاب می شود. هنگامی که یک پالس اعمال می شود، خازن شارژ می شود. بین پالس ها (زمانی که هیچ کدام وجود ندارد)، ولتاژ حاصل از آن به بار داده می شود.

در نتیجه صاف کردن، ولتاژ خروجی فیلتر بزرگتر می شود و به دامنه مقدار اصلاح شده نزدیک می شود.

ولتاژ ایده آل در خروجی فیلتر را نمی توان به دلیل تخلیه خازن بین پالس ها به دست آورد. معمولا چنین موج هایی قابل قبول هستند. آنها را می توان با افزایش ظرفیت خازن کاهش داد.

اگر از سلف برای صاف کردن استفاده می شود، به صورت سری به بار متصل می شود. مدارهای فیلتر ترکیبی شامل چوک و خازن هستند.

طراحی پل های دیودی

ساده ترین دستگاه پل با لحیم کاری دیودهای مجزا انجام می شود. در صنعت سازه های یکپارچه تولید می شود که کمتر استاندازه ها و ارزان تر علاوه بر این، دیودهایی با ویژگی های مشابه در آنها انتخاب می شوند که به آنها اجازه می دهد با همان گرمایش کار کنند. این امر قابلیت اطمینان مدار پل دیود یکسو کننده را بهبود می بخشد.

مزیت پل های دیودی از عناصر جداگانه امکان تعمیر در صورت خرابی یکی از آنها است. مجموعه باید به طور کامل تعویض شود. نقص در آن به ندرت رخ می دهد، زیرا عناصر به درستی انتخاب شده اند.

یکسو کننده های قدرت

دستگاه هایی که جریان بالایی مصرف می کنند معمولاً با ۲۲۰ ولت تغذیه می شوند. سپس از آداپتور شبکه استفاده کنید.

ولتاژ توسط یک ترانسفورماتور کاهش می یابد، که همچنین یک ایزوله گالوانیکی بین مدارهای تغذیه اولیه و ثانویه ایجاد می کند. این امر خطر برق گرفتگی را کاهش می دهد و در صورت اتصال کوتاه در مدار از تجهیزات محافظت می کند.

آداپتورهای مدرن در بیشتر موارد بر اساس یک مدار بدون ترانسفورماتور ساده و بدون عایق گالوانیکی کار می کنند، جایی که ولتاژ اضافی توسط خازن جذب می شود.

مدار پل دیودی 12 ولت: دستورالعمل و مونتاژ

منبع تغذیه از دو ماژول تشکیل شده است که اولی یک ترانسفورماتور کاهنده است و دومی یک پل دیودی است که یک نوع ولتاژ را به دیگری تبدیل می کند.

یک ترانسفورماتور مناسب انتخاب شده است. سیم پیچ اولیه با استفاده از تستر قرار می گیرد. مقاومت او باید بزرگترین باشد. با زنگ زدن با مولتی متر در حالت اندازه گیری مقاومت، لازم استبه پایان می رسد. سپس جفت های دیگر پیدا می شوند و علامت گذاری می شوند.

220 ولت به سیم‌پیچ اولیه تامین می‌شود. سپس تستر به حالت اندازه‌گیری ولتاژ AC تغییر می‌کند و ولتاژ روی سیم‌پیچ‌های باقی‌مانده اندازه‌گیری می‌شود. شما باید یکی را با ولتاژ 10 ولت انتخاب کنید یا باد کنید. مهم این است که ولتاژ 12 ولت نباشد، زیرا بعد از فیلتر خازنی 18٪ افزایش می یابد.

ترانسفورماتور برای توان مورد نیاز انتخاب می شود و پس از آن یک حاشیه 25٪ گرفته می شود.

دیودهای 4 در یک پل دیود پیچ خورده و انتهای آن لحیم می شوند. سپس مدار وصل می شود، یک خازن 25 ولت و 2200 میکروفاراد (الکترولیت) به خروجی وصل می شود و عملکرد آن بررسی می شود.

مدار پل دیودی یکسو کننده 24 ولت بدون ترانسفورماتور

در تمرین رادیویی آماتور، منابع تغذیه کم توان بدون ترانسفورماتور به طور گسترده استفاده می شود.

برق 220V از طریق خازن بالاست C1 تامین می شود. یکسو کننده از دیودهای VD1، VD2 و دیودهای زنر VD3، VD4 تشکیل شده است. برای حذف نوسانات جریان از طریق پل، یک مقاومت محدود کننده جریان 50-100 اهم به صورت سری با خازن در هنگام اتصال برق نصب می شود. برای تخلیه خازن در زمانی که مدار کار نمی کند، یک مقاومت 150-300 کیلو اهم به صورت موازی به آن متصل می شود.

یک خازن صاف کننده با ظرفیت 2000 میکروفاراد در خروجی مدار نصب شده است.

فقدان کوپلینگ گالوانیکی خطر برق گرفتگی ایجاد می کند.

برنامه

کاربردهای پل دیودبسیار گسترده و متنوع:

• لوازم روشنایی (لامپ های LED و فلورسنت)؛
• کنتور برق؛
• منابع تغذیه تجهیزات الکترونیکی؛
• منابع تغذیه صنعتی، کنترل ها و شارژرها.

چگونه دیودها را برای ساخت پل دیودی انتخاب کنیم؟

معیار اصلی انتخاب ولتاژ و جریانی است که در آن دیود بیش از حد گرم نمی شود. هنگامی که مستقیما روشن می شود، ولتاژی حدود 0.6 ولت در آن افت می کند، زیرا مقاومت داخلی دارد. ولتاژ معکوسی که دیود می تواند بدون وارد شدن به حالت خرابی حرارتی و الکتریکی تحمل کند، محدودیت خاصی دارد. اگر برای 220 ولت طراحی شده باشد، حداقل 25٪ حاشیه گرفته می شود. اما بهتر است آن را به اندازه کافی بزرگ بگیرید تا در برابر افزایش ناگهانی برق محافظت کنید.

جریان نیز با حاشیه گرفته می شود. در صورت نیاز یک رادیاتور خنک کننده ارائه می شود.

برای انتخاب درست، از جدول مرجع دیودها و پل های دیودی استفاده کنید.

سازندگان پل دیودی

در میان عناصر تجهیزات روشنایی، یکسو کننده های سری 1N4007 و MS250 ساخت شرکت دیوتک متمایز هستند. آنها برای ولتاژهای تا 1000 ولت طراحی شده اند. در حالت اول، مدار پل دیود از 4 دیود تشکیل شده است که روی یک برد مدار چاپی قرار گرفته اند و در مورد دوم به عنوان یک مجموعه فشرده ارائه می شود. در حالی که سری 1N4007 در عملکرد قابل اعتماد است، مونتاژ MS250 باعث کاهش وزن و ردپا می شود. با وجود این، با کاهش قیمت، تقاضا برای سری 1N4007 همچنان قوی استکه عمدتاً توسط هزینه سرب مس تعیین می شود.

تکنولوژی ساخت پل های دیودی سری MS همچنان ادامه دارد. اکنون هر 4 کریستال پل با هم نصب شده اند که به دلیل یکنواختی پارامترها مقاومت حرارتی آن را افزایش می دهد.

قابلیت اطمینان یکسو کننده ها با افزایش دمای محیط کاهش می یابد. این مشکل توسط سری B250S2A حل شده است که دارای امتیاز 2.3A است و در دمای 125 درجه سانتیگراد از 0.7A عبور می کند.

بیشتر تولیدکنندگان دیودها را می خرند و سپس یکسو کننده های تمام شده را مونتاژ می کنند. دیوتک کل چرخه تولید، از ساخت کریستال گرفته تا مونتاژ و بسته بندی را بر عهده دارد.

یکی دیگر از شرکت های پیشرو جهانی - IRF - دارای فناوری های منحصر به فردی برای کاهش ابعاد قطعات، بهبود انتقال حرارت و افزایش کارایی فناوری نیمه هادی است. این تنها مؤلفه ای است که برای کل چرخه تبدیل انرژی تولید می کند.

نتیجه گیری

مدار پل دیود یکسو کننده در تمام تجهیزات الکترونیکی استفاده می شود. باید از یکسو کننده های تمام موج استفاده کرد که ویژگی های آنها بسیار بهتر از تک موج است. شما می توانید هر یک از آنها را خودتان با زنگ زدن هر دیود بررسی کنید.