Punte de diode pentru transformator. Diode redresoare, punți de diode și domeniile lor de aplicare. Desemnarea pe diagramă
Redresorul de curent electric este un dispozitiv mecanic, electro-vid, semiconductor sau alt dispozitiv conceput pentru a converti un curent electric de intrare alternativ într-un curent electric de ieșire directă.
O punte de diode este un circuit electronic conceput pentru a converti („redresa”) curentul alternativ în curent continuu pulsatoriu. Acest tip de rectificare se numește rectificare cu undă completă.
Să evidențiem două opțiuni pentru conectarea circuitelor de punte: monofazat și trifazat.
Circuit de punte monofazat:
La intrarea circuitului este furnizată o tensiune alternativă (pentru simplitate, vom considera una sinusoidală în fiecare semiciclu, curentul trece prin două diode, celelalte două diode sunt închise (Fig. 1 a, b); .
Ca rezultat al acestei conversii, ieșirea circuitului puntea produce o tensiune pulsatorie de două ori mai mare decât frecvența tensiunii de intrare (Fig. 2 a, b, c)
Orez. 2. a) tensiune inițială (tensiune de intrare), b) redresare pe jumătate de undă, c) redresare cu undă completă
Circuit de punte trifazat:
Într-un circuit de punte de redresor trifazat, rezultatul este o tensiune de ieșire cu ondulație mai mică decât într-un redresor monofazat (Fig. 3).
Orez. 3. Tensiune la ieșirea unui redresor trifazat
Redresoarele cu diode sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru a redresa tensiunile trifazate. Circuitele redresoare foarte frecvente se bazează pe redresoare cu diode cu jumătate de punte (Fig. 4.
Orez. 4. Circuit redresor trifazat în semipunte
De regulă, pentru a netezi tensiunea pulsatorie la ieșirea redresorului, se utilizează un filtru sub formă de condensator sau inductor și este instalată o diodă Zener pentru a stabiliza tensiunea de ieșire (Fig. 5.
Orez. 5. Circuit redresor cu diodă cu filtru
Design, avantaje
Orez. 6. Punte de diode pe elemente discrete
Proiectarea punților de diode poate fi realizată din diode individuale sau sub forma unei structuri monolitice (ansamblu de diode). Construcția monolitică, de regulă, este de preferat - este mai ieftină și mai mică ca volum. Diodele din acesta sunt selectate la fabrica producătorului, iar parametrii sunt cât mai asemănători unul cu celălalt, spre deosebire de diodele individuale, unde parametrii pot diferi unul de celălalt, în plus, în starea de funcționare, diodele din ansamblul diode funcționează în același regim termic, ceea ce reduce probabilitatea defecțiunii elementului. Un alt avantaj al ansamblului diodei este ușurința sa de montare pe placă. Principalul dezavantaj al unui design monolitic este că nu este posibilă înlocuirea unei diode care a eșuat cu alta, în acest caz este necesară schimbarea întregului ansamblu, dar acest lucru se întâmplă extrem de rar dacă modurile de funcționare ale punții de diode sunt; selectat corect.
Orez. 7. Ansamblu diode
Domenii de utilizare
Domeniul de aplicare al punților redresoare este extins, de exemplu:
- dispozitive de iluminat (lampi fluorescente, balasturi electronice, module de baterii solare);
- contoare de energie electrică;
- surse de alimentare și unități de control pentru electrocasnice (televizoare, mixere, mașini de spălat, aspiratoare, set-top-box-uri, calculatoare, frigidere, scule electrice etc.), încărcătoare pentru telefoane mobile și laptopuri, AC/DC-DC/DC convertoare;
- industriale (surse de alimentare, încărcătoare, unități de control al motoarelor electrice, regulatoare de putere etc.), redresoare auto.
Diotec în electronică
Să ne uităm la domeniile de aplicare ale diodelor redresoare Diotec.
Compania a fost fondată în 1973 în orașul Heitersheim (Germania). Astăzi, compania este un producător de frunte de diode și redresoare semiconductoare standard și de putere, toate produsele sunt realizate pe echipamente de ultimă generație, cu un nivel înalt de calitate folosind tehnologie fără plumb. Datorită utilizării propriei tehnologii unice Plasma EPOS, care nu are analogi în lume și este concepută pentru a asigura nu numai calitate înaltă a produselor, ci și pentru a elimina complet utilizarea acizilor agresivi în procesul de producție și pentru a minimiza impactul nociv. în ceea ce privește mediul, compania a ocupat unul dintre locurile de frunte pe piața componentelor electronice.
După cum știți, inima unui element semiconductor este un cristal de siliciu. Spre deosebire de mulți alți producători care achiziționează cipuri de la terți, Diotec deține propriul lanț complet de procese de fabricare a semiconductoarelor - de la crearea cipurilor până la asamblare (ambalare), testare și ambalare.
Diotec pentru produse de iluminat
Unul dintre cele mai comune elemente pentru utilizarea în echipamentele de iluminat este redresorul din seria 1N4007, evaluat pentru curent de până la 1 A și tensiune de până la 1000 V.
Orez. 8. Redresoare seria 1N4007 comparativ cu MS500 pe o placă de circuit imprimat
Această diodă a ocupat o nișă demnă pe piața dispozitivelor de iluminat, dar progresul nu stă pe loc și multe companii s-au grăbit să găsească un înlocuitor rentabil pentru 1N4007 sub forma unui dispozitiv echivalent cu montare pe suprafață. Compania Diotec și-a propus soluția sub forma unei punți redresoare din seria MS (Fig. 8). Dispozitivul MS500, conceput pentru tensiuni de funcționare de până la 1000 V, este astăzi cel mai popular pentru utilizarea în dispozitivele de iluminat. Puntea de diode MS500 are cabluri cu pas de 2,5 mm, care respectă cel mai bine standardele industriale, suprafața ocupată de puntea pe placa de circuit imprimat este redusă de la 140 mm 2 la 30 mm 2, înălțimea este de 1,6 mm. Astfel, se economisește până la 80% din suprafața de pe placă și până la 90% din greutatea componentelor electronice, ceea ce afectează costurile de transport la transportul elementelor. Astfel de caracteristici de proiectare ale podului oferă flexibilitate în fabricarea dispozitivelor și economisesc bani. În plus, toate cele patru cristale de punte de diode sunt instalate simultan (este utilizată tehnologia QuattroChip), ceea ce îmbunătățește „alinierea” punții de diode, crește rezistența la căldură și, de asemenea, reduce numărul de defecțiuni cauzate de parametrii diodei neuniformi (cu instalare discretă) și supratensiuni ale curentului de intrare.
Orez. 9. Aspectul unei lămpi fluorescente miniaturale și circuit de balast
Majoritatea modelelor de balast consumă puțin curent. Prin urmare, cerințele pentru parametrii de curent nominal ai redresoarelor nu sunt foarte mari. Principala problemă a dispozitivelor de iluminat este temperatura ambientală ridicată.
Orez. 10. Caracteristicile punții de diode B250S2A în regim de temperatură ridicată
Temperaturile ridicate cauzează probleme de reducere a curentului și, în multe cazuri, inginerii evită utilizarea redresoarelor în punte cu montare la suprafață (SMD) în circuitele de balast ale corpurilor de iluminat de mare putere. Aceștia preferă să utilizeze patru elemente de montare pe suprafață discrete (cum ar fi seria S1M) sau componente axiale. Seria de punți de diode B250S2A rezolvă această problemă. Acest redresor în punte este evaluat până la 2,3 A și este capabil să transporte 0,7 A la 125°C. În plus, este capabil să furnizeze o cădere de tensiune directă VF = 0,95 V la un curent de 2 A, ceea ce este cu 15-20% mai bun decât redresoarele în punte de la alți producători. La fabricarea punților de diode din seria BxxxS2A, a fost utilizată și tehnologia QuattroChip, care face posibilă creșterea rezistenței caracteristicilor curent-tensiune ale redresorului de punte la supratensiuni.
Tehnologia de iluminat necesită adesea redresoare proiectate să funcționeze cu tensiuni de până la 2000 V. Astfel de redresoare sunt utilizate în unele tipuri de lămpi unde este necesară tensiune înaltă pentru a aprinde descărcarea. Tehnologiile de pasivare utilizate în industrie pentru joncțiunile de diode pentru fabricarea elementelor în pachete destinate montării la suprafață prezintă o anumită dificultate.
Orez. 11. Vedere generală a balastului electronic
Sistemul patentat Plasma EPOS de la Diotec permite utilizarea tehnologiilor de pasivizare a substratului pentru tensiuni de până la 2000 V. Joncțiunile de diode produse prin aceste procese pot fi montate în pachete MELF sau cu montare pe suprafață plată (SMD). Acest proces tehnologic a dus la apariția redresoarelor cu diode din seria SM513...SM2000 în pachete MELF proiectate pentru un curent de funcționare de până la 1 A și o tensiune de 1300-2000 V.
Orez. 12. Vedere generală a unei lămpi fluorescente miniaturale
Aici merită remarcat unul dintre cele mai recente redresoare din seria S1T...S1Y lansate de Diotec în producție de masă, care reprezintă o continuare logică a standardului industrial al seriei S1, concepute pentru tensiuni de până la 2000 V și curenți de până la 2000 V. 1 A; redresoarele din această serie sunt produse în carcasă SMA. Precum și versiunile S2x și S3x concepute pentru curenți de până la 2 și 3 A în pachetele SMB și, respectiv, SMC.
Orez. 13. Seria de redresoare de înaltă tensiune în design SMD
În industria rusă, mulți producători de echipamente de iluminat folosesc în prezent în mod activ punți de diode de la producători concurenți pentru montarea la suprafață a seriei DB10xS, proiectate pentru curenți de funcționare de până la 1 A și tensiuni de până la 1000 V. Compania Diotec produce punți de diode similare de seria BxxxS, al cărei avantaj este menținerea parametrilor nominali de temperatură, datorită utilizării tehnologiei avansate pentru fabricarea elementelor și controlului atent al calității, curentul de șoc înainte ajunge la 40 A, față de 30 A pentru concurenți, în plus, carcasa de punțile de diode din seria BxxxS SO-DIL (SMD) au dimensiuni mai mici ale elementelor similare de la alți producători.
Să luăm în considerare una dintre schemele interesante pentru utilizarea unei punți de diode într-un balast electronic (ECG) Fig. 14.
Orez. 14. Balast electronic bazat pe UBA2021, cu circuit de intrare pe B380C1500A
Baza circuitului de balast electronic este un microcircuit UBA2021 de 630 de volți conceput pentru a controla și monitoriza o lampă fluorescentă. Circuitul de intrare este realizat pe o punte de diode din seria B380C1500A, proiectată pentru un curent de funcționare de până la 2,3 A și o tensiune de până la 800 V.
Pentru a controla lămpile fluorescente, puteți utiliza microcircuite din seriile UBA2014, UBA2021, UBA2024.
O altă aplicație a punților de diode este, de exemplu, controlerele de iluminat de uz casnic pentru lămpi cu incandescență.
Să ne uităm la câteva circuite regulatoare simple.
Orez. 15. Dimmer lampă incandescentă
Circuitul controlerului din Fig. 15 vă permite să efectuați două funcții: mențineți automat un anumit nivel de iluminare, indiferent de modificările nivelului de iluminare externă și reglați fără probleme nivelul specificat de iluminare.
La instalarea dispozitivului, este necesar să se țină cont de faptul că elementul fotosensibil (fotorezistor) este poziționat astfel încât lumina de la lampa incandescentă să nu lovească direct zona de lucru a fotorezistorului.
Dacă este necesar, acest dimmer poate fi transformat într-un controler al altor parametri, de exemplu într-un termostat.
Figura 16 prezintă o altă opțiune pentru construirea unui regulator. Acest controler poate fi folosit și pentru diverse aplicații, dimmer, temperatură, tensiune, curent etc.
Orez. 16. Controler de temperatură bazat pe dimmer
Partea redresorului este construită pe diode discrete din seria 1N4007, puteți utiliza și o punte de diode din seria B500S. Triac-ul BT136B-600E din pachetul D2PAK este folosit pentru a economisi spațiu un alt triac din această serie.
Cu o mică modificare a acestor circuite, puteți dezvolta un senzor pentru aprinderea automată a luminii, de exemplu, pe baza unui efect de sunet, cu pornirea la sunet sau folosind un senzor optic pe razele IR și, de asemenea, puteți crea un circuit de control al luminii de la distanță.
Tabelul 1. Caracteristicile redresorului
| P/N | Cadru | Tensiune inversă impuls, V RRM (V) | Curent continuu mediu max, I FAV (A) | Curent de șoc direct, I FSM (A) | Tensiune continua | Curent de scurgere | ||
| V F (V) | ÎN CAZUL ÎN CARE O) | I R (µA) | V R (V) | |||||
| Redresoare | ||||||||
| 1N4001 | DO-41 | 50 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 50 |
| 1N4002 | DO-41 | 100 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 100 |
| 1N4003 | DO-41 | 200 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 200 |
| 1N4004 | DO-41 | 400 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 400 |
| 1N4005 | DO-41 | 600 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 600 |
| 1N4006 | DO-41 | 800 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 800 |
| 1N4007 | DO-41 | 1000 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1000 |
| 1N4007-13 | DO-41 | 1300 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1300 |
| EM513 | DO-41 | 1600 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1600 |
| EM516 | DO-41 | 1800 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1800 |
| EM518 | DO-41 | 2000 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 2000 |
| S1A | SMA | 50 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 50 |
| S1B | SMA | 100 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 100 |
| S1D | SMA | 200 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 200 |
| S1G | SMA | 400 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 400 |
| S1J | SMA | 600 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 600 |
| S1K | SMA | 800 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 800 |
| S1M | SMA | 1000 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1000 |
| S1T | SMA | 1300 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1300 |
| S1W | SMA | 1600 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1600 |
| S1X | SMA | 1800 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1800 |
| S1Y | SMA | 2000 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 2000 |
| S2A | SMB | 50 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 50 |
| S2B | SMB | 100 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 100 |
| S2D | SMB | 200 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 200 |
| S2G | SMB | 400 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 400 |
| S2J | SMB | 600 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 600 |
| S2K | SMB | 800 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 800 |
| S2M | SMB | 1000 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1000 |
| S2T | SMB | 1300 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1300 |
| S2W | SMB | 1600 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1600 |
| S2X | SMB | 1800 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1800 |
| S2Y | SMB | 2000 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 2000 |
| S3A | SMC | 50 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 50 |
| S3B | SMC | 100 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 100 |
| S3D | SMC | 200 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 200 |
| S3G | SMC | 400 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 400 |
| S3J | SMC | 600 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 600 |
| S3K | SMC | 800 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 800 |
| S3M | SMC | 1000 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1000 |
| S3T | SMC | 1300 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1300 |
| S3W | SMC | 1600 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1600 |
| S3X | SMC | 1800 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1800 |
| S3Y | SMC | 200 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 2000 |
| Punți redresoare | ||||||||
| MS40 | Micro-DIL | 80 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 80 |
| MS80 | Micro-DIL | 160 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 160 |
| MS125 | Micro-DIL | 250 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 250 |
| MS250 | Micro-DIL | 600 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 600 |
| MS380 | Micro-DIL | 800 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 800 |
| MS50 | Micro-DIL | 1000 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 1000 |
| B40S2A | SO-DIL | 80 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 80 |
| B80S2A | SO-DIL | 160 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 160 |
| B125S2A | SO-DIL | 250 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 250 |
| B250S2A | SO-DIL | 600 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 600 |
| B380S2A | SO-DIL | 800 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 800 |
| B40S | SO-DIL | 80 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 80 |
| B80S | SO-DIL | 160 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 160 |
| B125S | SO-DIL | 250 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 250 |
| B250S | SO-DIL | 600 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 600 |
| B380S | SO-DIL | 800 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 800 |
| B500S | SO-DIL | 1000 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 100 |
Diotec pentru contoare de energie electrică
Contoarele de curent alternativ datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea, când primul contor de electricitate a fost dezvoltat în 1888 de Oliver B. Schellenberg.
Există trei tipuri de contoare de energie electrică:
- inducția (mecanice) sunt cele mai simple și mai ieftine, dar au o serie de dezavantaje: erori mari de calcul, lipsa tarifelor de măsurare și nicio posibilitate de citire la distanță.
- Aceste contoare digitale (electronice) sunt mai scumpe decât contoarele cu inducție, dar au o serie de avantaje: au o precizie ridicată de măsurare, o interfață (LCD) ușor de utilizat și un set de funcții pentru utilizatori, durata medie de viață a acestor contoare. metri este de 30 de ani. Contoarele digitale au capacitatea de a seta mai multe tarife și capacitatea de a include astfel de contoare într-un sistem comun cu posibilitatea de a lua citiri de la distanță (ASCAE, de regulă, astfel de contoare au reglare automată a temperaturii, unde senzorii digitali de temperatură ai LM75); Se pot utiliza seriile , NE16, SE95.
- Contoarele hibride de electricitate sunt cel mai rar tip de contoare, care folosesc o interfață digitală, o parte de măsurare inductivă sau electrică și un dispozitiv de calcul mecanic.
Contoarele de energie electrică trebuie împărțite în mai multe unități funcționale: sursa de alimentare, circuitul contorului, circuitele de corecție etc. Sursa de alimentare transformă tensiunea de intrare alternativă ridicată în tensiune continuă scăzută și furnizează energie tuturor circuitelor contorului. Circuitul contorului măsoară curentul consumat de sarcină printr-un transformator de curent prin care trece curentul. Alte blocuri ale contorului electric îndeplinesc o serie de funcții diferite: afișarea citirilor și controlul prin rețele cu fir (Ethernet) sau fără fir (Wi-Fi, WiMax, ZeegBee), controlul afișajului LCD, corectarea preciziei, compensarea temperaturii contorului etc. .
Să luăm în considerare opțiunea de a folosi o punte de diode într-un contor de energie electrică, de exemplu, să luăm circuitul celui mai simplu contor monofazat, Fig. 17.
Contorul constă dintr-un cip de procesare, trei transformatoare de curent, un circuit de putere, un dispozitiv de numărare electromecanic și circuite suplimentare.
Un dispozitiv electromecanic simplu de măsurare care utilizează un motor pas cu două faze este folosit ca registru de electricitate.
Orez. 17. Circuit de contor monofazat
Alimentarea contorului este asigurată de o sursă construită pe un transformator de curent și un redresor cu undă întreagă cele mai populare diode redresoare din seria 1N4007 sunt utilizate ca diode redresoare, care pot fi înlocuite cu punți de diode din seria MS250, B500S; pentru montaj la suprafață sau diode similare din seria S1M în design SMD.
Diotec pentru surse de alimentare și convertoare AC/DC-DC/DC
Sursa clasică de alimentare este o sursă de alimentare cu transformator. În cazul general, acesta constă dintr-un transformator coborâtor, cu o înfășurare primară și secundară, și un redresor care transformă tensiunea alternativă în tensiune continuă. În cele mai multe cazuri, redresorul constă dintr-o diodă, cum ar fi seria 1N400x, sau patru diode conectate într-un circuit de punte pentru a forma o punte de diodă discretă. Dar, așa cum sa discutat mai devreme, o astfel de includere a diodelor are o serie de dezavantaje în comparație cu o punte de diode sub forma unei structuri monolitice. De regulă, un filtru este instalat după redresor pentru a netezi pulsațiile, de obicei, se folosește un condensator mare; Filtre pentru interferențe de înaltă frecvență (choke), supratensiuni (diode TVS, de exemplu, BZW04-xxx, P4KExx, seria 1.5KExx), protecție la scurtcircuit, stabilizatori de tensiune și curent (diode Zener, de exemplu, ZPDxx, ZPYxx, 1N53xx serie) pot fi instalate și BZVxx, BZXxx).
Să luăm în considerare unul dintre circuitele simple ale unei surse de alimentare cu transformator, al cărei circuit este prezentat în Fig. 18.
Tensiunea de ieșire este reglată fără probleme de rezistența R7 de la 0 la 30 V. În plus, această sursă de alimentare are o limită de curent reglabilă fără probleme.
Tensiunea de la transformator este redresată printr-o punte de diode din seria GBU6B și alimentată unui circuit de stabilizare și apoi circuitelor de reglare și protecție a curentului de tensiune.
Orez. 18. Alimentare transformator
În prezent, sursele de alimentare în comutație prezintă un interes mai mare, deoarece... au o serie de avantaje, precum: greutate redusă, eficiență ridicată, cost redus, putere de vârf crescută cu dimensiuni comparabile, gamă largă de tensiune de alimentare, sistem de protecție.
La comutarea surselor de alimentare, tensiunea alternativă este mai întâi redresată. Tensiunea de curent continuu rezultată este utilizată pentru a alimenta un modulator de lățime a impulsurilor (PWM), controler, drivere și convertor, cu ajutorul cărora tensiunea de curent continuu este convertită în impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență și un ciclu de lucru dat, furnizate transformatorului. Astfel de surse de alimentare pot folosi transformatoare de dimensiuni mici - acest lucru se explică prin faptul că, pe măsură ce frecvența tensiunii de alimentare crește, cerințele pentru dimensiunile miezului scad. În cele mai multe cazuri, un astfel de miez poate fi realizat din materiale feromagnetice, spre deosebire de miezurile transformatoarelor de joasă frecvență, pentru care se folosește oțel electric.
Una dintre înfășurările de ieșire ale transformatorului este utilizată pentru feedback. În funcție de tensiunea de pe acesta (de exemplu, când se schimbă curentul de sarcină), frecvența sau ciclul de lucru al impulsurilor la ieșirea controlerului PWM se modifică. Astfel, cu ajutorul acestui feedback, sursa de alimentare menține o tensiune de ieșire stabilă.
Să luăm în considerare una dintre cele mai simple scheme de circuit ale unei surse de alimentare comutatoare, prezentată în Fig. 19.
Sursa de alimentare este un SMPS flyback.
Orez. 19. Circuitul de alimentare cu comutare
Sursa de alimentare are două ieșiri și oferă o tensiune de 36 V și un curent de până la 3 A cu o putere totală de până la 220 W. Rectificarea tensiunii de intrare este asigurată de puntea de diode KBU6M, diode TVS din seria P6KE200A limită supratensiuni. Cipul AD1 îndeplinește funcțiile de control și cheie. Sursa de alimentare are izolație galvanică a intrării și ieșirii, inclusiv circuitul de feedback. Este posibil să reglați fără probleme tensiunea de ieșire folosind rezistorul R7.
Să luăm în considerare un alt circuit interesant al unei surse de alimentare comutatoare, prezentat în Fig. 20.
Sursa de alimentare oferă o tensiune de ieșire de până la 5 V și un curent de până la 1,2 A.
Orez. 20. Circuit de alimentare cu comutare bazat pe TEA1522
Inima acestei surse de alimentare este cipul TEA1522, care este o soluție completă pentru construirea părții electronice a SMPS (circuit de control și comutator într-un singur pachet).
Partea de intrare a sursei de alimentare este realizată folosind diode discrete binecunoscute din seria 1N4007, care, după cum sa discutat mai devreme, pot fi înlocuite cu o punte de diode realizată într-un singur pachet monolitic din seria MS250, B500S.
Să luăm în considerare o altă aplicație a redresoarelor cu diode în aparatele de uz casnic folosind exemplul unei unități de control a frigiderului, să ne uităm la circuitul simplu prezentat în Fig. 21.
Orez. 21. Diagrama unității de comandă a frigiderului
În schema de circuit, unitatea de control constă dintr-o unitate de control termic, un temporizator de întârziere la pornire și o unitate de control a tensiunii de rețea.
Pentru a rectifica tensiunea de intrare, acest circuit folosește o punte de diode fabricată în Rusia din seria KTs407, care poate fi înlocuită cu patru diode discrete din seria 1N4002-1N4007 sau o punte cu diode din seria MS250, B500S.
Diotec pentru încărcătoare
Să ne uităm la un exemplu simplu de utilizare a punților de diode în încărcătoare, folosind câteva circuite simple ca exemplu.
Orez. 22. Circuitul încărcător
În circuitul din Fig. 22, puntea de diode este realizată pe una dintre diodele comune din seria 1N4004, care poate fi înlocuită cu o punte de diode sub forma unui bloc monolitic din seria MS250.
Diagrama din Fig. 23 prezintă cea mai simplă opțiune pentru utilizarea unui astfel de încărcător folosind exemplul unei lanterne electrice alimentată de o baterie.
Principiul de funcționare al lanternei este simplu atunci când este conectată la curent alternativ, bateria începe să se încarce.
Orez. 23. Diagrama lanternei
Tensiunea alternativă a rețelei este convertită printr-un circuit de punte folosind diode din seria 1N4004, regulatorul de tensiune de pe cipul din seria 7805 oferă o tensiune constantă circuitului.
Această versiune a lanternei este foarte convenabilă, circuitul folosește un minim de elemente și întreaga structură poate fi realizată în corpul lanternei în sine cu contacte pentru conectarea la o rețea de curent alternativ.
Diotec pentru aparate de sudat
Să luăm în considerare un alt dintre cele mai populare dispozitive în care sunt utilizate punți de diode - acestea sunt mașini de sudură. Figura 24 prezintă o diagramă a unui aparat simplu de sudură de uz casnic.
Orez. 24. Schema unui aparat de sudura de uz casnic
Acest circuit al mașinii de sudură seamănă cu circuitul oricărui încărcător de baterii, cu excepția prezenței unui transformator descendente, care vă permite să selectați curentul consumat de dispozitiv.
Redresorul de aici este o punte de diode din seria KBPC5012 (50 A, 1200 V).
Pentru a transforma încărcătorul într-o mașină de sudură ieftină, este necesar să faceți mai multe modificări: adăugați un releu electromagnetic pentru a controla curentul de sudare, instalați un ventilator pentru a răci transformatorul și, de asemenea, instalați un sistem automat de control al puterii.
Figura 25 prezintă o altă opțiune pentru construirea unei mașini de sudură bazată pe microcontrolerul din seria Pic. Circuitul vă permite să controlați viteza de avans a firului, reglată de un potențiometru.
Orez. 25. Schema unui aparat de sudura de uz casnic bazat pe PIC16F628
Redresorul este realizat folosind patru diode din seria 1N5403 (3 A, 300 V). Pentru a indica parametrii mașinii de sudură, se folosește un indicator LED cu șapte segmente cu un anod comun controlat de un microcontroler Pic.
Diotec pentru unitati de control motoare
Motoarele electrice sunt de curent continuu si curent alternativ, una, bifazate si trifazate, multifazate, comutatoare si fara perii, sincrone si asincrone, stepper, supape si altele. Sistemele de antrenare electrice cu diverse opțiuni de control sunt construite pe baza acestor motoare, în prezent, cele mai comune sunt acționările electrice cu microprocesor. Acționările electrice cu control digital cu microprocesor sunt utilizate pe scară largă nu numai în domenii industriale, cum ar fi construcția de mașini-unelte, industria auto, ci și în aparatele de uz casnic, echipamentele medicale și uneltele electrice.
Să ne uităm la câteva circuite simple de control al motoarelor electrice.
Circuitul din Fig. 26 vă permite să controlați un motor electric cu o putere de până la 5 kW aici este utilizat un motor de curent continuu și un circuit simplu folosind un releu; Circuitul asigură o pornire lină și setarea manuală a vitezei de rotație dorite de către motorul electric.
Orez. 26. Circuitul de control al motorului electric
Circuitul de control folosește o punte de diode din seria B125S (1 A, 125 V) într-un pachet SO-DIL. Generatorul de impulsuri, realizat pe tranzistorul BD238, este sincronizat cu perioada de ondulare a tensiunii de rețea. Circuitul de control furnizează un semnal către bornele de control ale tiristoarelor din seria BT145-R (25 A, 800 V) din pachetul TO220AB; În locul diodelor redresoare din seria P1000G pentru un curent de până la 10 A și o tensiune de 400 V, puteți utiliza punți de diode din seria KBPC2512F (800 V, 25 A).
Circuite de control pentru motoare electrice de putere redusă
Puteți regla viteza de rotație a unui motor electric cu comutator de putere redusă conectând un rezistor în serie cu acesta. Cu toate acestea, această opțiune oferă o eficiență scăzută și nu face posibilă reglarea fără probleme a rotației. Principalul lucru este că o astfel de măsură duce la o oprire a rotației arborelui: motorul electric „atârnă” la o tensiune de alimentare scăzută într-o anumită poziție a rotorului. Circuitul unui regulator de viteză PWM pentru un motor cu perii de putere redusă prezentat în Fig. 27 este lipsit de astfel de deficiențe. Acest circuit poate fi folosit și pentru a regla luminozitatea lămpilor cu incandescență.
Orez. 27. Controler de viteză PWM al unui motor electric cu perii de putere redusă
Acest circuit este realizat pe un temporizator integrat din seria ICM7555 și vă permite să reglați viteza de rotație în intervalul de la 2 la 98% din perioada de repetare a pulsului.
Partea de intrare a regulatorului este realizată pe o punte de diode din seria MS250 (250 V, 0,5 A) într-un pachet SuperMicroDIL.
Redresoare cu diode pentru aplicații monofazate și trifazate
Diotec oferă diode semiconductoare și module redresoare de diode pentru aplicații în surse de alimentare neîntreruptibile și circuite de control al motoarelor, invertoare și surse de alimentare industriale. Compania are un portofoliu mare de redresoare cu diode pentru construirea de circuite monofazate și trifazate.
Redresorul de intrare poate fi integrat în invertor sau utilizat ca unitate separată. Atunci când alegeți un anumit element de circuit, este necesar să țineți cont de caracteristicile termice și de costul circuitelor.
Atât invertorul, cât și puntea de diode disipă o oarecare putere. Invertorul și puntea de diode situate în aceeași carcasă au o serie de limitări atunci când sunt utilizate, deoarece puterea disipată trebuie îndepărtată dintr-o zonă destul de mică, în acest caz, este necesară instalarea unui radiator, ceea ce duce la o creștere a costului circuitului. Utilizarea redresoarelor discrete și a modulelor invertoare în acest caz poate fi mai adecvată. Diotec oferă o soluție de compromis sub forma unui modul redresor separat. Această soluție asigură cea mai bună disipare a căldurii, ceea ce înseamnă o stabilitate mai bună și o durată de viață mai bună a elementului. Seria DB de punți trifazate cu terminale Fast-On și seria DBI din pachetele proprii Diotec cu un singur capăt sunt cele mai potrivite pentru aplicațiile de putere mică până la medie.
Redresoarele trifazate din seria DB sunt proiectate pentru un curent de 15-35 A la tensiuni de până la 1600 V, redresoarele din seria DBI sunt proiectate pentru un curent de până la 25 A la tensiuni de până la 1600 V.
Portofoliul Diotec de redresoare cu diode include o listă mare de redresoare monofazate, precum serii B40, B80, B125/250/380, CS concepute pentru curenți de până la 7A la tensiuni de până la 1000 V, GBS, GBI, GBU, KBU, KBPC, PB pentru curent 4-35 A și tensiune până la 1600 V. Tabelul 2 prezintă câteva denumiri ale redresoarelor cu diode din aceste serii și scurtele caracteristici ale acestora.
Tabelul 2. Caracteristici ale redresoarelor cu diode monofazate și trifazate
| P/N | Ambalaj, mm | Tensiune inversă a impulsului, V RRM V | Curent direct mediu max, I FAV A | Curent de șoc continuu 50/60 Hz, I FSM A | Tensiune continua | Curent de scurgere | ||
| V F B | ÎN CAZUL ÎN CARE O | I R pA | V R B | |||||
| Redresoare trifazate | ||||||||
| DB15/25-005 | 28,5x28,5x10 | 50 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 50 |
| DB15/25-01 | 28,5x28,5x10 | 100 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 100 |
| DB15/25-02 | 28,5x28,5x10 | 200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 200 |
| DB15/25-04 | 28,5x28,5x10 | 400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 400 |
| DB15/25-06 | 28,5x28,5x10 | 600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 600 |
| DB15/25-08 | 28,5x28,5x10 | 800 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 800 |
| DB15/25-10 | 28,5x28,5x10 | 1000 | 15/25 | 375/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1000 |
| DB15/25-12 | 28,5x28,5x10 | 1200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1200 |
| DB15/25-14 | 28,5x28,5x10 | 1400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1400 |
| DB15/25-16 | 28,5x28,5x10 | 1600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1600 |
| DB35-005 | 28,5x28,5x10 | 50 | 35 | 500 | 1.02 | 17.5 | 10 | 50 |
| DB35-01 | 28,5x28,5x10 | 100 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 100 |
| DB35-02 | 28,5x28,5x10 | 200 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 200 |
| DB35-04 | 28,5x28,5x10 | 400 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 400 |
| DB35-06 | 28,5x28,5x10 | 600 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 600 |
| DB35-08 | 28,5x28,5x10 | 800 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 800 |
| DB35-10 | 28,5x28,5x10 | 1000 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1000 |
| DB35-12 | 28,5x28,5x10 | 1200 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1200 |
| DB35-14 | 28,5x28,5x10 | 1400 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1400 |
| DB35-16 | 28,5x28,5x10 | 1600 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1600 |
| DBI15/25-005 | 40x20x10 | 200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 50 |
| DBI15/25-01 | 40x20x10 | 400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 100 |
| DBI15/25-02 | 40x20x10 | 600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 200 |
| DBI15/25-04 | 40x20x10 | 800 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 400 |
| DBI15/25-06 | 40x20x10 | 1000 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 600 |
| DBI15/25-08 | 40x20x10 | 1200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 800 |
| DBI15/25-10 | 40x20x10 | 1400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1000 |
| DBI15/25-12 | 40x20x10 | 1600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1200 |
| DBI15/25-14 | 40x20x10 | 50 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1400 |
| DBI15/25-16 | 40x20x10 | 100 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1600 |
| DBI25-005A | 35x25x4 | 50 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 50 |
| DBI25-04A | 35x25x4 | 400 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 400 |
| DBI25-08A | 35x25x4 | 800 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 800 |
| DBI25-12A | 35x25x4 | 1200 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 1200 |
| DBI25-16A | 35x25x4 | 1600 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 1600 |
| DBI6-005 | 40x20x10 | 200 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 50 |
| DBI6-01 | 40x20x10 | 400 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 100 |
| DBI6-02 | 40x20x10 | 600 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 200 |
| DBI6-04 | 40x20x10 | 800 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 400 |
| DBI6-06 | 40x20x10 | 1000 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 600 |
| DBI6-08 | 40x20x10 | 1200 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 800 |
| DBI6-10 | 40x20x10 | 1400 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1000 |
| DBI6-12 | 40x20x10 | 1600 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1200 |
| DBI6-14 | 40x20x10 | 900 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1400 |
| DBI6-16 | 40x20x10 | 1000 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1600 |
| Punți redresoare | ||||||||
| B125C1500A/B | 19x3,5x10 | 250 | 1.8 | 50 | 10 | 250 | ||
| B125D | DIL | 250 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 250 |
| B250C1500A/B | 19x3,5x10 | 600 | 1.8 | 50 | 10 | 600 | ||
| B250S | DIL | 600 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 600 |
| B380C1500A/B | 19x3,5x10 | 800 | 1.8 | 50 | 10 | 800 | ||
| B380D | DIL | 800 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 800 |
| B40C1500A/B | 19x3,5x10 | 80 | 1.8 | 50 | 10 | 80 | ||
| B40D | DIL | 80 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 80 |
| B500C1500A/B | 19x3,5x10 | 1000 | 1.8 | 50 | 10 | 1000 | ||
| B500S | DIL | 1000 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 1000 |
| B80C1500A/B | 19x3,5x10 | 160 | 1.8 | 50 | 10 | 160 | ||
| B80D | DIL | 160 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 160 |
| CS10D | DIL | 20 | 1 | 40 | 0.5 | 1 | 500 | 20 |
| GBI10M | 32x5,6x17 | 1000 | 3 | 220 | 10 | 1000 | ||
| GBU10M | 20,8x3,3x18 | 1000 | 8.4 | 300 | 1 | 12 | 10 | 1000 |
| KBPC10/15/2500FP | ||||||||
| KBPC601 | 15,2x15,2x6,3 | 100 | 3.8 | 125 | 1.2 | 3 | 10 | 100 |
| KBU12M | 23,5x5,7x19,3 | 1000 | 8.4 | 300 | 1 | 12 | 10 | 1000 |
| KBU8M | 23,5x5,7x19,3 | 1000 | 5.6 | 300 | 1 | 8 | 10 | 1000 |
| MS500 | SuperMicroDIL | 1000 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 1000 |
| MYS250 | MicroDIL | 600 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 600 |
| PB1001 | 19x19x6,8 | 70 | 10 | 150 | 1.2 | 5 | 10 | 35 |
| S80 | MiniDIL (TO-269AA) | 160 | 0.8 | 44 | 1.2 | 0.8 | 10 | 160 |
Pentru aplicații monofazate și trifazate, Diotec oferă noile semi-punturi din seria S16 în pachetul D2PAK (TO263). Două sau trei dintre aceste jumătăți de punți pot forma cu ușurință un circuit redresor de intrare monofazat sau trifazat.
Orez. 28. Semi pod S16
Această jumătate de punte îmbunătățește procesul de lipire automată a plăcilor de circuite și nu necesită procesul manual de montare a unei punți/radiatoare în sursele de alimentare și unitățile de control al motorului concepute pentru a funcționa până la câteva sute de wați.
Seria S16 conține două diode de 8 A, care pot fi folosite pentru a crea o punte monofazată cu un curent maxim de 16 A sau o punte trifazată cu un curent de până la 24 A. Tensiunea inversă a semi-punte atinge 1000 V, curentul maxim de suprasarcină este de 135 A la o frecvență de 50 Hz.
Diotec pe piata componentelor electronice
După cum se poate observa din exemplele discutate, domeniul de aplicare al redresoarelor cu diode este foarte mare. Diotec, unul dintre liderii de pe piața semiconductoarelor, nu se limitează la producția de redresoare cu diode, are un portofoliu puternic de produse semiconductoare de diode și tranzistoare de uz general, diode TVS (sau așa cum sunt numite și diode supresoare, sau de prindere). diode), diode rapide și ultra-rapide, diode Schottky, diode Zener etc.
Piața electronică din Rusia are propriile sale specificități de funcționare, iar uneori prețul unei componente devine argumentul principal atunci când alegeți un anumit producător, mai degrabă decât caracteristicile electrice și fiabilitatea acestora. Mulți producători asiatici își furnizează produsele ieftine pe piața rusă. Diotec este de mare ajutor pe piața rusă a componentelor electronice pentru companiile asiatice, cu produse de cea mai înaltă calitate și prețuri rezonabile.
În combinație cu tehnologii avansate și o abordare germană a organizării producției, produsele Diotec le permit să fie utilizate în diverse industrii electronice unde sunt impuse cerințe sporite de fiabilitate.
Experiența cu utilizarea componentelor Diotec a arătat că acestea pot fi utilizate cu ușurință în electronică, unde componentele electronice de la alți producători cunoscuți, cum ar fi, au fost utilizate anterior și depășesc adesea parametrii de calitate și preț ai acestor producători.
Există un pod peste un râu, peste o râpă și, de asemenea, peste un drum. Dar ați auzit vreodată expresia „punte de diode”? Ce fel de pod este acesta? Dar vom încerca să găsim un răspuns la această întrebare.
Expresia „punte de diode” este derivată din cuvântul „diodă”. Se pare că puntea de diode trebuie să fie formată din diode. Dar dacă există diode în puntea de diode, înseamnă că dioda va trece într-o direcție, dar nu în cealaltă. Am folosit această proprietate a diodelor pentru a le determina performanța. Dacă nu vă amintiți cum am făcut-o, atunci acesta este locul potrivit pentru dvs. Prin urmare, se folosește o punte de diode pentru a obține o tensiune constantă dintr-o tensiune alternativă.
Și iată diagrama punții de diode:
Uneori, în diagrame este desemnat după cum urmează:
După cum putem vedea, circuitul este format din patru diode. Dar pentru ca circuitul punții de diode să funcționeze, trebuie să conectăm corect diodele și să le aplicăm corect tensiune alternativă. În stânga vedem două pictograme „~”. Aplicăm tensiune alternativă acestor două terminale și eliminăm tensiunea constantă de la celelalte două terminale: plus și minus.
Pentru a transforma tensiunea alternativă în tensiune continuă, puteți folosi o diodă pentru redresare, dar nu este recomandabil. Să ne uităm la poză:
Tensiunea AC se modifică în timp. Dioda trece tensiunea prin ea însăși numai atunci când tensiunea este peste zero, iar când scade sub zero, dioda se oprește. Cred că totul este elementar și simplu. Dioda oprește semiunda negativă, lăsând doar semiundă pozitivă, ceea ce vedem în figura de mai sus. Și frumusețea acestui circuit simplu este că obținem tensiune constantă de la tensiunea alternativă.Întreaga problemă este că pierdem jumătate din curent alternativ. Dioda o oprește prostește.
Pentru a corecta această situație, a fost dezvoltat un circuit de punte cu diode. Puntea de diodă „întoarce” semiundă negativă, transformând-o într-o semiundă pozitivă. Astfel economisim energie. Minunat nu?
La ieșirea punții de diode avem o tensiune pulsatorie constantă cu o frecvență de două ori mai mare decât frecvența rețelei: 100 Hz.
Cred că nu este nevoie să scrieți cum funcționează circuitul, oricum nu veți avea nevoie de el, principalul lucru este să vă amintiți unde merge tensiunea alternativă și de unde vine tensiunea constantă pulsatorie.
Să aruncăm o privire practică asupra modului în care funcționează o diodă și o punte de diodă.
Mai întâi, să luăm o diodă.
L-am dezlipit de la sursa computerului. Catodul poate fi identificat cu ușurință după dunga sa. Aproape toți producătorii arată catodul cu o dungă sau un punct.
Pentru ca experimentele noastre să fie sigure, am luat un transformator coborâtor, care transformă 220 de volți în 12 volți. Pentru cei care nu știu cum face asta, puteți citi articolul despre designul transformatorului.
Conectăm 220 de volți la înfășurarea primară și scoatem 12 volți din înfășurarea secundară. Desenul animat arată puțin mai mult, deoarece nicio sarcină nu este conectată la înfășurarea secundară. Transformatorul funcționează la așa-numita „turație în gol”.
Să ne uităm la oscilograma care provine din înfășurarea secundară a transei. Amplitudinea maximă a tensiunii este ușor de calculat. Dacă nu vă amintiți cum să calculați, puteți consulta articolul Osciloscop. Bazele de operare. 3.3x5= 16.5V este valoarea maximă a tensiunii. Și dacă împărțim valoarea maximă a amplitudinii la rădăcina a doi, ajungem undeva la 11,8 volți. Aceasta este valoarea tensiunii efective. Oscill nu minte, totul este OK.
Încă o dată, aș fi putut folosi 220 de volți, dar 220 de volți nu este o glumă, așa că am scăzut tensiunea alternativă.
Lipiți dioda noastră la un capăt al înfășurării secundare a transmisiei.
Ne agățăm din nou cu sonde de oscilație
Să ne uităm la oscilații
Unde este partea de jos a imaginii? Dioda a întrerupt-o. Dioda a lăsat doar partea superioară, adică cea care este pozitivă. Și din moment ce a tăiat partea inferioară, a tăiat în consecință puterea.
Mai găsim trei astfel de diode și lipim puntea de diode.
Ne agățăm de înfășurarea secundară a transului conform circuitului punții de diode.
De la celelalte două capete eliminăm tensiunea pulsatorie constantă cu sonde de oscilator și ne uităm la oscilatoare.
Ei bine, acum totul este în ordine și nu am pierdut nicio putere :-).
Pentru a nu se încurca cu diodele, dezvoltatorii au plasat toate cele patru diode într-o singură carcasă. Rezultatul este o punte de diode foarte compactă și convenabilă. Cred că poți ghici care este importat și care este sovietic))).
Și iată-l pe cel sovietic:
Cum ai ghicit? :-) De exemplu, pe o punte de diode sovietică, sunt afișate contactele cărora trebuie aplicată o tensiune alternativă (cu simbolul „~”) și contactele de la care trebuie îndepărtată o tensiune constantă de pulsație („+” și "-") sunt afișate.
Să verificăm puntea de diode importată. Pentru a face acest lucru, conectăm două dintre contactele sale la variabilă, iar de la celelalte două contacte luăm citiri pe oscilator.
Și iată oscilograma:
Aceasta înseamnă că puntea de diode importată funcționează foarte bine.
În concluzie, aș dori să adaug că puntea de diode este folosită în aproape toate echipamentele radio care consumă tensiune din rețea, fie el un simplu televizor sau chiar un încărcător de telefon mobil. Puntea de diode este verificată pentru funcționalitatea tuturor diodelor sale.
Așadar, dragii mei, ne-am asamblat schema și este timpul să o verificăm, să o testam și să ne bucurăm de această fericire. Următorul este conectarea circuitului la sursa de alimentare. Să începem. Nu ne vom opri asupra bateriilor, acumulatorilor și altor surse de alimentare, vom trece direct la sursele de alimentare. Aici vom analiza schemele de rectificare existente, cum funcționează și ce pot face. Pentru experimente vom avea nevoie de tensiune monofazată (acasă de la o priză) și piesele corespunzătoare. În industrie se folosesc redresoare trifazate, nici nu le vom lua în considerare. Dacă crești pentru a fi electrician, atunci ești binevenit.
Sursa de alimentare este formată din câteva părți cele mai importante: Transformator de rețea - indicat în diagramă ca fiind similar cu cel din figură,
Redresor - denumirea sa poate varia. Redresorul este format din una, două sau patru diode, în funcție de care redresor. Acum ne vom da seama.
a) - o diodă simplă.
b) - punte de diode. Constă din patru diode conectate ca în figură.
c) - aceeași punte de diode, doar desenată mai simplu pentru concizie. Atribuțiile de contact sunt aceleași ca și pentru puntea de la litera b).
Filtru condensator. Acest lucru este neschimbat atât în timp, cât și în spațiu și este desemnat după cum urmează:
Există multe denumiri pentru un condensator, atâtea câte sisteme de desemnare există în lume. Dar, în general, toate sunt asemănătoare. Să nu ne încurcăm. Și pentru claritate, să desenăm o sarcină, să o notăm ca Rl - rezistența la sarcină. Aceasta este schema noastră. De asemenea, vom schița contactele sursei de alimentare la care vom conecta această sarcină.
În continuare - câteva postulate.
- Tensiunea de ieșire este definită ca Uconst = U*1,41. Adică, dacă avem 10 volți de tensiune alternativă pe înfășurare, atunci pe condensator și pe sarcină vom obține 14,1 V. Ca asta.
- Sub sarcină, tensiunea scade puțin și cât de mult depinde de designul transformatorului, de puterea acestuia și de capacitatea condensatorului.
- Diodele redresoare ar trebui să fie de 1,5-2 ori mai mult curent decât este necesar. Pentru stoc. Dacă dioda este destinată instalării pe un radiator (cu o piuliță sau un orificiu pentru șuruburi), atunci la un curent mai mare de 2-3A trebuie instalată pe radiator.
Permiteți-mi să vă reamintesc și ce este tensiunea bipolară. Dacă cineva a uitat. Luăm două baterii și le conectăm în serie. Punctul de mijloc, adică punctul în care sunt conectate bateriile, va fi numit punctul comun. Este cunoscut sub numele de pământ, pământ, corp, fir comun. Burghezia îl numește GND (sol), denumit adesea 0V (zero volți). Voltmetrele și osciloscoapele sunt conectate la acest fir, semnalele de intrare sunt furnizate circuitelor și semnalele de ieșire sunt preluate. De aceea, numele său este fir comun. Deci, dacă conectăm testerul cu firul negru în acest punct și măsurăm tensiunea bateriilor, atunci testerul va afișa plus 1,5 volți pe o baterie și minus 1,5 volți pe cealaltă. Această tensiune +/-1,5V se numește bipolară. Ambele polarități, adică plus și minus, trebuie să fie egale. Adică +/-12, +/-36V, +/-50 etc. Un semn de tensiune bipolară este dacă trei fire merg de la circuit la sursa de alimentare (plus, comun, minus). Dar acesta nu este întotdeauna cazul - dacă vedem că circuitul este alimentat de o tensiune de +12 și -5, atunci o astfel de putere se numește două nivele, dar vor mai exista trei fire la sursa de alimentare. Ei bine, dacă circuitului sunt furnizate până la patru tensiuni, de exemplu +/-15 și +/-36, atunci vom numi pur și simplu această sursă de alimentare - bipolară cu două niveluri.
Ei bine, acum la obiect.
1. Circuit redresare punte.
Cea mai comună schemă. Vă permite să obțineți tensiune unipolară dintr-o înfășurare a transformatorului. Circuitul are ondulație minimă de tensiune și are un design simplu.
2. Circuit cu semi-undă.
La fel ca și pavajul, ne pregătește o tensiune unipolară dintr-o înfășurare a transformatorului. Singura diferență este că acest circuit are o ondulație dublă în comparație cu un circuit în punte, dar o diodă în loc de patru simplifică foarte mult circuitul. Este folosit pentru curenți mici de sarcină, și numai cu un transformator care este mult mai mare decât puterea de sarcină, deoarece un astfel de redresor determină inversarea magnetizării unilaterale a transformatorului.
3. Undă plină cu punct de mijloc.
Două diode și două înfășurări (sau o înfășurare cu un punct de mijloc) ne vor furniza o tensiune de ondulare scăzută, plus că vom obține pierderi mai mici față de un circuit în punte, deoarece avem 2 diode în loc de patru.
4. Circuitul de punte al unui redresor bipolar.
Pentru mulți, acesta este un subiect dureros. Avem două înfășurări (sau una cu un punct de mijloc), eliminăm două tensiuni identice din ele. Vor fi egale, ondulațiile vor fi mici, deoarece circuitul este un circuit în punte, tensiunea de pe fiecare condensator este calculată ca tensiunea de pe fiecare înfășurare înmulțită cu rădăcina a doi - totul este ca de obicei. Un fir din punctul de mijloc al înfășurărilor egalizează tensiunea de pe condensatoare dacă sarcinile pozitive și negative sunt diferite.
5. Circuit de dublare a tensiunii.
Acestea sunt două circuite cu jumătate de undă, dar cu diode conectate în moduri diferite. Este folosit dacă trebuie să obținem dublul tensiunii. Tensiunea de pe fiecare condensator va fi determinată de formula noastră, iar tensiunea totală de pe ele va fi dublată. La fel ca circuitul cu jumătate de undă, și acesta are ondulații mari. Puteți vedea o ieșire bipolară în ea - dacă punctul de mijloc al condensatorilor se numește masă, atunci se dovedește ca în cazul bateriilor, aruncați o privire mai atentă. Dar nu puteți obține multă putere dintr-un astfel de circuit.
6. Obținerea tensiunii de polaritate diferită de la două redresoare.
Nu este deloc necesar ca acestea să fie aceleași surse de alimentare - pot fi fie diferite ca tensiune, fie diferite ca putere. De exemplu, dacă circuitul nostru consumă 1A la +12 volți și 0,5A la -5 volți, atunci avem nevoie de două surse de alimentare - +12V 1A și -5V 0,5A. De asemenea, puteți conecta două redresoare identice pentru a obține o tensiune bipolară, de exemplu, pentru a alimenta un amplificator.
7. Conectarea în paralel a redresoarelor identice.
Ne dă aceeași tensiune, doar cu curent dublu. Dacă conectăm două redresoare, atunci vom avea o creștere dublă a curentului, trei - triplă etc.
Ei bine, dacă totul vă este clar, dragii mei, atunci probabil vă voi da niște teme. Formula pentru calcularea capacității filtrului pentru un redresor cu undă completă este: 
Pentru un redresor cu jumătate de undă, formula este ușor diferită: 
Cele două din numitor sunt numărul de „cicluri” de rectificare. Pentru un redresor trifazat, numitorul va fi trei.
În toate formulele, variabilele sunt denumite astfel:
Cf - capacitatea condensatorului filtrului, µF
Po - puterea de ieșire, W
U - tensiune redresată de ieșire, V
f - frecvența tensiunii alternative, Hz
dU - domeniul de pulsații, V
Pentru referință, ondulații permise:
Amplificatoare pentru microfon - 0,001...0,01%
Tehnologie digitală - ondulație 0,1...1%
Amplificatoare de putere - ondulație a unei surse de alimentare încărcate 1...10% în funcție de calitatea amplificatorului.
Aceste două formule sunt valabile pentru redresoare de tensiune cu o frecvență de până la 30 kHz. La frecvențe mai mari, condensatoarele electrolitice își pierd eficiența, iar redresorul este proiectat puțin diferit. Dar acesta este un alt subiect.
În multe dispozitive electronice care funcționează la curent alternativ de 220 de volți, sunt instalate punți de diode. Circuitul de punte cu diode de 12 volți vă permite să îndepliniți eficient funcția de redresare a curentului alternativ. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea dispozitivelor folosesc curent continuu pentru a funcționa.
Cum funcționează o punte de diode?
Curentul alternativ cu o anumită frecvență variabilă este furnizat la contactele de intrare ale punții. La ieșirile cu valori pozitive și negative se generează un curent unipolar, care a crescut ondulația, depășind semnificativ frecvența curentului furnizat la intrare.
Ondulurile care apar trebuie eliminate, altfel circuitul electronic nu va putea funcționa normal. Prin urmare, circuitul conține filtre speciale, care sunt filtre electrolitice cu o capacitate mare.
Ansamblul punte în sine este format din patru diode cu aceiași parametri. Acestea sunt conectate într-un circuit comun și sunt găzduite într-o carcasă comună.
Puntea de diode are patru terminale. Două dintre ele sunt conectate la tensiune alternativă, iar celelalte două sunt bornele pozitive și negative ale tensiunii redresate pulsatorii.
O punte redresoare sub forma unui ansamblu de diode are avantaje tehnologice semnificative. Astfel, o parte monolitică este instalată pe placa de circuit imprimat deodată. În timpul funcționării, toate diodele sunt prevăzute cu aceleași condiții termice. Costul ansamblului total este mai mic decât patru diode separat. Cu toate acestea, această parte are un dezavantaj serios. Dacă cel puțin o diodă se defectează, întregul ansamblu trebuie înlocuit. Dacă se dorește, orice diagramă generală poate fi înlocuită cu patru părți separate.
Aplicarea punților de diode
Orice dispozitive și electronice care sunt alimentate cu curent electric alternativ au un circuit de punte de diode de 12 volți. Este folosit nu numai în transformatoare, ci și în redresoare de impulsuri. Cea mai tipică unitate de comutare este sursa de alimentare a computerului.
În plus, punțile de diode sunt folosite în lămpi fluorescente compacte sau lămpi cu economie de energie. Ele dau un efect foarte bun atunci când sunt folosite în balasturi electronice. Sunt utilizate pe scară largă în toate modelele de dispozitive moderne.
Cum se face o punte de diode
O punte de diode va ajuta la transformarea curentului alternativ în curent continuu - diagrama și principiul de funcționare a acestui dispozitiv sunt prezentate mai jos. Într-un circuit de iluminat convențional, curge un curent alternativ, care își schimbă magnitudinea și direcția de 50 de ori într-o secundă. Transformarea lui într-una permanentă este o nevoie destul de comună.
Principiul de funcționare al unei diode semiconductoare
Orez. 1Numele dispozitivului descris indică în mod clar că acest design constă din diode - dispozitive semiconductoare care conduc bine electricitatea într-o direcție și practic nu o conduc în direcția opusă. O imagine a acestui dispozitiv (VD1) pe diagramele de circuit este prezentată în Fig. 2c. Când curentul trece prin el în direcția înainte - de la anod (stânga) la catod (dreapta), rezistența sa este scăzută. Când direcția curentului se schimbă în direcția opusă, rezistența diodei crește de multe ori. În acest caz, trece un curent invers ușor diferit de zero.
Prin urmare, atunci când o tensiune alternativă Uin (graficul din stânga) este aplicată unui circuit care conține o diodă, electricitatea curge prin sarcină numai în timpul semiciclurilor pozitive când anodului este aplicată o tensiune pozitivă. Semiciclurile negative sunt „închise” și practic nu există curent în rezistența de sarcină în acest moment.
Strict vorbind, tensiunea de ieșire U out (graficul din dreapta) nu este constantă, deși curge într-o singură direcție, dar pulsatorie. Este ușor de înțeles că numărul de impulsuri (pulsații) pe secundă este de 50. Acest lucru nu este întotdeauna acceptabil, dar ondulațiile pot fi netezite dacă conectați un condensator cu o capacitate suficient de mare în paralel cu sarcina. Încărcarea în timpul impulsurilor de tensiune, în intervalele dintre ele condensatorul este descărcat în rezistența de sarcină. Pulsațiile sunt netezite, iar tensiunea devine aproape constantă.
Un redresor realizat în conformitate cu acest circuit se numește redresor cu jumătate de undă, deoarece folosește doar o jumătate de ciclu din tensiunea redresată. Cele mai semnificative dezavantaje ale unui astfel de redresor sunt următoarele:
- grad crescut de ondulare a tensiunii redresate;
- eficiență scăzută;
- greutatea mare a transformatorului și utilizarea lui irațională.
Prin urmare, astfel de circuite sunt utilizate numai pentru alimentarea dispozitivelor cu putere redusă. Pentru a corecta această situație nedorită, au fost dezvoltate redresoare cu undă completă care convertesc semiundele negative în cele pozitive. Acest lucru se poate face în moduri diferite, dar cel mai simplu mod este utilizarea unei punți de diode.
Orez. 2
Punte de diode - un circuit de redresare cu undă completă care conține 4 diode în loc de una (Fig. 2c). În fiecare jumătate de ciclu, două dintre ele sunt deschise și permit energiei electrice să curgă în direcția înainte, în timp ce celelalte două sunt închise și nu trece curent prin ele. În timpul semiciclului pozitiv, tensiunea pozitivă este aplicată anodului VD1, iar tensiunea negativă este aplicată catodului VD3. Ca rezultat, ambele aceste diode sunt deschise, iar VD2 și VD4 sunt închise.
În timpul semiciclului negativ, tensiunea pozitivă este aplicată anodului VD2, iar tensiunea negativă este aplicată catodului VD4. Aceste două diode se deschid, iar cele deschise în timpul semiciclului anterior se închid. Curentul prin rezistența de sarcină circulă în aceeași direcție. În comparație cu un redresor cu jumătate de undă, numărul de ondulații se dublează. Rezultatul este un grad mai mare de netezire cu aceeași capacitate a condensatorului de filtru, crescând eficiența transformatorului folosit în redresor.
O punte de diode nu poate fi asamblată numai din elemente individuale, ci și fabricată ca structură monolitică (ansamblu de diode). Este mai ușor de instalat, iar diodele sunt de obicei selectate în funcție de parametri. De asemenea, este important ca acestea să funcționeze în aceleași condiții termice. Dezavantajul unei punți de diode este necesitatea înlocuirii întregului ansamblu dacă chiar și o diodă se defectează.
Curentul redresat pulsatoriu va fi și mai aproape de constant, ceea ce face posibilă obținerea unei punți de diode trifazate. Intrarea sa este conectată la o sursă de curent alternativ trifazat (generator sau transformator), iar tensiunea de ieșire este aproape aceeași cu cea constantă și este chiar mai ușor să o netezi decât după rectificarea cu undă completă.
Redresor cu punte cu diode
În Fig. 3a. Tensiunea eliminată din înfășurarea secundară a transformatorului T este supusă redresării. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați o punte de diode la transformator.
Tensiunea redresată pulsatorie este netezită de un condensator electrolitic C, care are o capacitate destul de mare - de obicei de ordinul a câteva mii de microfarad. Rezistorul R acţionează ca sarcină redresor la ralanti. În acest mod, condensatorul C este încărcat la o valoare a amplitudinii care este de 1,4 (rădăcină de două) ori mai mare decât valoarea tensiunii efective luată din înfășurarea secundară a transformatorului.
Pe măsură ce sarcina crește, tensiunea de ieșire scade. Puteți scăpa de acest dezavantaj conectând un stabilizator simplu de tranzistor la ieșirea redresorului. În diagramele de circuit, imaginea unei punți de diode este adesea simplificată. În fig. 3b arată cum fragmentul corespunzător din fig. 3 poate fi de asemenea reprezentat. 3a.
Trebuie remarcat faptul că, deși rezistența directă a diodelor este mică, este totuși diferită de zero. Din acest motiv, ele se încălzesc în conformitate cu legea Joule-Lenz, cu cât este mai puternic, cu atât este mai mare curentul care circulă prin circuit. Pentru a preveni supraîncălzirea, diode puternice sunt adesea instalate pe radiatoare (radiatoare).
O punte de diode este un element aproape obligatoriu al oricărui dispozitiv electronic alimentat de rețea, fie el un computer sau un redresor pentru încărcarea unui telefon mobil.
În multe dispozitive electronice care funcționează la curent alternativ de 220 de volți, sunt instalate punți de diode. Circuitul de punte cu diode de 12 volți vă permite să îndepliniți eficient funcția de redresare a curentului alternativ. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea dispozitivelor folosesc curent continuu pentru a funcționa.
Cum funcționează o punte de diode?
Curentul alternativ cu o anumită frecvență variabilă este furnizat la contactele de intrare ale punții. La ieșirile cu valori pozitive și negative se generează un curent unipolar, care a crescut ondulația, depășind semnificativ frecvența curentului furnizat la intrare.
Ondulurile care apar trebuie eliminate, altfel circuitul electronic nu va putea funcționa normal. Prin urmare, circuitul conține filtre speciale, care sunt filtre electrolitice cu o capacitate mare.
Ansamblul punte în sine este format din patru diode cu aceiași parametri. Acestea sunt conectate într-un circuit comun și sunt găzduite într-o carcasă comună.
Puntea de diode are patru terminale. Două dintre ele sunt conectate la tensiune alternativă, iar celelalte două sunt bornele pozitive și negative ale tensiunii redresate pulsatorii.
O punte redresoare sub forma unui ansamblu de diode are avantaje tehnologice semnificative. Astfel, o parte monolitică este instalată pe placa de circuit imprimat deodată. În timpul funcționării, toate diodele sunt prevăzute cu aceleași condiții termice. Costul ansamblului total este mai mic decât patru diode separat. Cu toate acestea, această parte are un dezavantaj serios. Dacă cel puțin o diodă se defectează, întregul ansamblu trebuie înlocuit. Dacă se dorește, orice diagramă generală poate fi înlocuită cu patru părți separate.
Aplicarea punților de diode
Orice dispozitive și electronice care sunt alimentate cu curent electric alternativ au un circuit de punte de diode de 12 volți. Este folosit nu numai în transformatoare, ci și în redresoare de impulsuri. Cea mai tipică unitate de comutare este sursa de alimentare a computerului.
În plus, punțile de diode sunt folosite în lămpi fluorescente compacte sau lămpi cu economie de energie. Ele dau un efect foarte bun atunci când sunt folosite în balasturi electronice. Sunt utilizate pe scară largă în toate modelele de dispozitive moderne.
Cum se face o punte de diode
În acest articol vom încerca să răspundem ce este, o punte de diode, circuitul său și care este scopul său. După cum puteți auzi imediat, acest termen conține cuvântul „diodă”. Într-adevăr, componenta principală a unei punți de diode sunt diode, a căror proprietate principală este de a trece tensiune într-o singură direcție. Prin această caracteristică este determinată performanța diodelor.
Scopul punții de diode este de a converti tensiunea alternativă în tensiune continuă.
Circuit cu punte de diode
Circuitul punții de diode este format din patru diode conectate corect, iar pentru ca acest circuit să fie funcțional, trebuie conectată corect la el o tensiune alternativă.
În diagramă, precum și pe corpul podului, două puncte pentru alimentarea cu tensiune alternativă sunt indicate prin simbolul „~”. Și din celelalte două fire sau ieșiri, plus și minus, tensiunea constantă este eliminată.
Teoretic, este posibil să se transforme o tensiune alternativă într-una constantă folosind o singură diodă, dar pentru practică o astfel de rectificare nu este de dorit. După cum știți, o diodă trece tensiunea doar peste zero, în cazul opus, dioda este închisă, iar tensiunea alternativă își schimbă valoarea în timp. Totul pare a fi clar.
Dar se dovedește că, cu această metodă de obținere a curentului continuu din tensiune alternativă, conform acestui circuit „minunat”, dioda părăsește doar semiunda pozitivă și oprește negativul. Împreună cu acesta, pur și simplu întrerupe jumătate din puterea curentului de tensiune alternativă. Această pierdere de putere este principalul dezavantaj al redresării curentului cu o singură diodă.
Situația descrisă mai sus este corectată de o punte de diode al cărei circuit a fost dezvoltat special pentru a inversa semi-undă negativă. Rezultatul va fi o a doua jumătate de undă pozitivă și toată puterea curentului electric va fi salvată. Ca urmare, puntea de diode furnizează curent continuu, cu o tensiune care pulsa la o frecvență de două ori mai mare decât cea a rețelei de curent alternativ.
Sunt sigur că circuitul nu are nevoie de o descriere specială, principalul lucru este să vă amintiți unde să conectați tensiunea alternativă și de unde să obțineți curentul continuu. Acum să ne uităm la funcționarea unei diode și a unei punți de diode în practică. Pe corpul unei diode, de la aproape orice producător, catodul este marcat cu un punct sau o dungă. Pentru siguranța experimentelor, folosim un transformator care produce doisprezece volți.
Osciloscopul arată că amplitudinea maximă este de 16 volți și jumătate, prin urmare, calculele simple (împărțim valoarea maximă a amplitudinii la rădăcina a doi) spun că tensiunea efectivă este de 11,8 V.
Acum lipim o diodă pe firul de înfășurare (secundar, desigur) al transformatorului și o măsurăm cu un osciloscop. Puteți vedea cum dioda a tăiat partea inferioară, negativă a graficului de tensiune. În consecință, jumătate din putere a fost pierdută.
Acum să luăm încă trei din aceleași diode și să asamblam o punte de diode. Conectăm o punte de diode la înfășurarea transformatorului, unde este intrarea pentru curent alternativ, iar din cele două puncte rămase scoatem tensiunea constantă cu sondele dispozitivului. Ne uităm la osciloscop și vedem o tensiune pulsatorie pe ecran, dar fără pierderi de putere.
Cum să faci un videoclip cu punte de diode
Pentru a nu te deranja cu diode și lipire, industria produce punți de diode gata făcute într-o singură carcasă cu patru contacte, cele interne sunt mai mari, iar cele importate sunt mai compacte. Pe punțile de diode de fabricație sovietică sunt marcate atât contactele de curent continuu, cât și contactele pentru tensiune alternativă.
Dacă conectați o punte de diode importată la o tensiune alternativă și un osciloscop, veți vedea că această componentă radio funcționează perfect, producând un curent continuu pulsatoriu. Dacă verificați puntea de diode în sine, atunci doar sunând fiecare dintre cele patru diode.
Deci, acum știți de ce este necesar un circuit de punte de diode în electronica radio și al cărui principiu de funcționare este descris în acest articol. Trebuie remarcat faptul că aceasta este o parte foarte populară, utilizată pe scară largă într-o mare varietate de echipamente radio conectate la rețeaua electrică. Un magnetofon, un televizor, un încărcător de telefon mobil - un pod de diode este folosit peste tot.
Redresorul de curent electric este un dispozitiv mecanic, electro-vid, semiconductor sau alt dispozitiv conceput pentru a converti un curent electric de intrare alternativ într-un curent electric de ieșire directă.
O punte de diode este un circuit electronic conceput pentru a converti („redresa”) curentul alternativ în curent continuu pulsatoriu. Acest tip de rectificare se numește rectificare cu undă completă.
Să evidențiem două opțiuni pentru conectarea circuitelor de punte: monofazat și trifazat.
Circuit de punte monofazat:
La intrarea circuitului este furnizată o tensiune alternativă (pentru simplitate, vom considera una sinusoidală în fiecare semiciclu, curentul trece prin două diode, celelalte două diode sunt închise (Fig. 1 a, b); .
Ca rezultat al acestei conversii, ieșirea circuitului puntea produce o tensiune pulsatorie de două ori mai mare decât frecvența tensiunii de intrare (Fig. 2 a, b, c)
Orez. 2. a) tensiune inițială (tensiune de intrare), b) redresare pe jumătate de undă, c) redresare cu undă completă
Circuit de punte trifazat:
Într-un circuit de punte de redresor trifazat, rezultatul este o tensiune de ieșire cu ondulație mai mică decât într-un redresor monofazat (Fig. 3).
Orez. 3. Tensiune la ieșirea unui redresor trifazat
Redresoarele cu diode sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă pentru a redresa tensiunile trifazate. Circuitele redresoare foarte frecvente se bazează pe redresoare cu diode cu jumătate de punte (Fig. 4.
Orez. 4. Circuit redresor trifazat în semipunte
De regulă, pentru a netezi tensiunea pulsatorie la ieșirea redresorului, se utilizează un filtru sub formă de condensator sau inductor și este instalată o diodă Zener pentru a stabiliza tensiunea de ieșire (Fig. 5.
Orez. 5. Circuit redresor cu diodă cu filtru
Design, avantaje
Orez. 6. Punte de diode pe elemente discrete
Proiectarea punților de diode poate fi realizată din diode individuale sau sub forma unei structuri monolitice (ansamblu de diode). Construcția monolitică, de regulă, este de preferat - este mai ieftină și mai mică ca volum. Diodele din acesta sunt selectate la fabrica producătorului, iar parametrii sunt cât mai asemănători unul cu celălalt, spre deosebire de diodele individuale, unde parametrii pot diferi unul de celălalt, în plus, în starea de funcționare, diodele din ansamblul diode funcționează în același regim termic, ceea ce reduce probabilitatea defecțiunii elementului. Un alt avantaj al ansamblului diodei este ușurința sa de montare pe placă. Principalul dezavantaj al unui design monolitic este că nu este posibilă înlocuirea unei diode care a eșuat cu alta, în acest caz este necesară schimbarea întregului ansamblu, dar acest lucru se întâmplă extrem de rar dacă modurile de funcționare ale punții de diode sunt; selectat corect.
Orez. 7. Ansamblu diode
Domenii de utilizare
Domeniul de aplicare al punților redresoare este extins, de exemplu:
- dispozitive de iluminat (lampi fluorescente, balasturi electronice, module de baterii solare);
- contoare de energie electrică;
- surse de alimentare și unități de control pentru electrocasnice (televizoare, mixere, mașini de spălat, aspiratoare, set-top-box-uri, calculatoare, frigidere, scule electrice etc.), încărcătoare pentru telefoane mobile și laptopuri, AC/DC-DC/DC convertoare;
- industriale (surse de alimentare, încărcătoare, unități de control al motoarelor electrice, regulatoare de putere etc.), redresoare auto.
Diotec în electronică
Să ne uităm la domeniile de aplicare ale diodelor redresoare Diotec.
Diotec Semiconductor AG (Diotec) a fost fondată în 1973 în Heitersheim (Germania). Astăzi, compania este un producător de frunte de diode și redresoare semiconductoare standard și de putere, toate produsele sunt realizate pe echipamente de ultimă generație, cu un nivel înalt de calitate folosind tehnologie fără plumb. Datorită utilizării propriei tehnologii unice Plasma EPOS, care nu are analogi în lume și este concepută pentru a asigura nu numai calitate înaltă a produselor, ci și pentru a elimina complet utilizarea acizilor agresivi în procesul de producție și pentru a minimiza impactul nociv. în ceea ce privește mediul, compania a ocupat unul dintre primele locuri pe piața componentelor electronice.
După cum știți, inima unui element semiconductor este un cristal de siliciu. Spre deosebire de mulți alți producători care achiziționează cipuri de la terți, Diotec deține propriul lanț complet de procese de fabricare a semiconductoarelor - de la crearea cipurilor până la asamblare (ambalare), testare și ambalare.
Diotec pentru produse de iluminat
Unul dintre cele mai comune elemente pentru utilizarea în echipamentele de iluminat este redresorul din seria 1N4007, evaluat pentru curent de până la 1 A și tensiune de până la 1000 V.
Orez. 8. Redresoare seria 1N4007 comparativ cu MS500 pe o placă de circuit imprimat
Această diodă a ocupat o nișă demnă pe piața dispozitivelor de iluminat, dar progresul nu stă pe loc și multe companii s-au grăbit să găsească un înlocuitor rentabil pentru 1N4007 sub forma unui dispozitiv echivalent cu montare pe suprafață. Compania Diotec și-a propus soluția sub forma unei punți redresoare din seria MS (Fig. 8). Dispozitivul MS500, conceput pentru tensiuni de funcționare de până la 1000 V, este astăzi cel mai popular pentru utilizarea în dispozitivele de iluminat. Puntea de diode MS500 are cabluri cu pas de 2,5 mm, care respectă cel mai bine standardele industriale, suprafața ocupată de puntea pe placa de circuit imprimat este redusă de la 140 mm 2 la 30 mm 2, înălțimea este de 1,6 mm. Astfel, se economisește până la 80% din suprafața de pe placă și până la 90% din greutatea componentelor electronice, ceea ce afectează costurile de transport la transportul elementelor. Astfel de caracteristici de proiectare ale podului oferă flexibilitate în fabricarea dispozitivelor și economisesc bani. În plus, toate cele patru cristale de punte de diode sunt instalate simultan (este utilizată tehnologia QuattroChip), ceea ce îmbunătățește „alinierea” punții de diode, crește rezistența la căldură și, de asemenea, reduce numărul de defecțiuni cauzate de parametrii diodei neuniformi (cu instalare discretă) și supratensiuni ale curentului de intrare.
Orez. 9. Aspectul unei lămpi fluorescente miniaturale și circuit de balast
Majoritatea modelelor de balast consumă puțin curent. Prin urmare, cerințele pentru parametrii de curent nominal ai redresoarelor nu sunt foarte mari. Principala problemă a dispozitivelor de iluminat este temperatura ambientală ridicată.
Orez. 10. Caracteristicile punții de diode B250S2A în regim de temperatură ridicată
Temperaturile ridicate cauzează probleme de reducere a curentului și, în multe cazuri, inginerii evită utilizarea redresoarelor în punte cu montare la suprafață (SMD) în circuitele de balast ale corpurilor de iluminat de mare putere. Aceștia preferă să utilizeze patru elemente de montare pe suprafață discrete (cum ar fi seria S1M) sau componente axiale. Seria de punți de diode B250S2A rezolvă această problemă. Acest redresor în punte este evaluat până la 2,3 A și este capabil să transporte 0,7 A la 125°C. În plus, este capabil să furnizeze o cădere de tensiune directă VF = 0,95 V la un curent de 2 A, ceea ce este cu 15-20% mai bun decât redresoarele în punte de la alți producători. La fabricarea punților de diode din seria BxxxS2A, a fost utilizată și tehnologia QuattroChip, care face posibilă creșterea rezistenței caracteristicilor curent-tensiune ale redresorului de punte la supratensiuni.
Tehnologia de iluminat necesită adesea redresoare proiectate să funcționeze cu tensiuni de până la 2000 V. Astfel de redresoare sunt utilizate în unele tipuri de lămpi unde este necesară tensiune înaltă pentru a aprinde descărcarea. Tehnologiile de pasivare utilizate în industrie pentru joncțiunile de diode pentru fabricarea elementelor în pachete destinate montării la suprafață prezintă o anumită dificultate.
Orez. 11. Vedere generală a balastului electronic
Sistemul patentat Plasma EPOS de la Diotec permite utilizarea tehnologiilor de pasivizare a substratului pentru tensiuni de până la 2000 V. Joncțiunile de diode produse prin aceste procese pot fi montate în pachete MELF sau cu montare pe suprafață plată (SMD). Acest proces tehnologic a dus la apariția redresoarelor cu diode din seria SM513...SM2000 în pachete MELF proiectate pentru un curent de funcționare de până la 1 A și o tensiune de 1300-2000 V.
Orez. 12. Vedere generală a unei lămpi fluorescente miniaturale
Aici merită remarcat unul dintre cele mai recente redresoare din seria S1T...S1Y lansate de Diotec în producție de masă, care reprezintă o continuare logică a standardului industrial al seriei S1, concepute pentru tensiuni de până la 2000 V și curenți de până la 2000 V. 1 A; redresoarele din această serie sunt produse în carcasă SMA. Precum și versiunile S2x și S3x concepute pentru curenți de până la 2 și 3 A în pachetele SMB și, respectiv, SMC.
Orez. 13. Seria de redresoare de înaltă tensiune în design SMD
În industria rusă, mulți producători de echipamente de iluminat folosesc în prezent în mod activ punți de diode de la producători concurenți pentru montarea la suprafață a seriei DB10xS, proiectate pentru curenți de funcționare de până la 1 A și tensiuni de până la 1000 V. Compania Diotec produce punți de diode similare de seria BxxxS, al cărei avantaj este menținerea parametrilor nominali de temperatură, datorită utilizării tehnologiei avansate pentru fabricarea elementelor și controlului atent al calității, curentul de șoc înainte ajunge la 40 A, față de 30 A pentru concurenți, în plus, carcasa de punțile de diode din seria BxxxS SO-DIL (SMD) au dimensiuni mai mici ale elementelor similare de la alți producători.
Să luăm în considerare una dintre schemele interesante pentru utilizarea unei punți de diode într-un balast electronic (ECG) Fig. 14.
Orez. 14. Balast electronic bazat pe UBA2021, cu circuit de intrare pe B380C1500A
Baza circuitului de balast electronic este un microcircuit UBA2021 de 630 de volți conceput pentru a controla și monitoriza o lampă fluorescentă. Circuitul de intrare este realizat pe o punte de diode din seria B380C1500A, proiectată pentru un curent de funcționare de până la 2,3 A și o tensiune de până la 800 V.
Pentru a controla lămpile fluorescente, puteți utiliza microcircuite din seriile UBA2014, UBA2021, UBA2024.
O altă aplicație a punților de diode este, de exemplu, controlerele de iluminat de uz casnic pentru lămpi cu incandescență.
Să ne uităm la câteva circuite regulatoare simple.
Orez. 15. Dimmer lampă incandescentă
Circuitul controlerului din Fig. 15 vă permite să efectuați două funcții: mențineți automat un anumit nivel de iluminare, indiferent de modificările nivelului de iluminare externă și reglați fără probleme nivelul specificat de iluminare.
La instalarea dispozitivului, este necesar să se țină cont de faptul că elementul fotosensibil (fotorezistor) este poziționat astfel încât lumina de la lampa incandescentă să nu lovească direct zona de lucru a fotorezistorului.
Dacă este necesar, acest dimmer poate fi transformat într-un controler al altor parametri, de exemplu într-un termostat.
Figura 16 prezintă o altă opțiune pentru construirea unui regulator. Acest controler poate fi folosit și pentru diverse aplicații, dimmer, temperatură, tensiune, curent etc.
Orez. 16. Controler de temperatură bazat pe dimmer
Partea redresorului este construită pe diode discrete din seria 1N4007, puteți utiliza și o punte de diode din seria B500S. Triac-ul BT136B-600E din pachetul D2PAK este folosit pentru a economisi spațiu un alt triac din această serie.
Cu o mică modificare a acestor circuite, puteți dezvolta un senzor pentru aprinderea automată a luminii, de exemplu, pe baza unui efect de sunet, cu pornirea la sunet sau folosind un senzor optic pe razele IR și, de asemenea, puteți crea un circuit de control al luminii de la distanță.
Tabelul 1. Caracteristicile redresorului
| P/N | Cadru | Tensiune inversă impuls, V RRM (V) | Curent continuu mediu max, I FAV (A) | Curent de șoc direct, I FSM (A) | Tensiune continua | Curent de scurgere | ||
| V F (V) | ÎN CAZUL ÎN CARE O) | I R (µA) | V R (V) | |||||
| Redresoare | ||||||||
| 1N4001 | DO-41 | 50 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 50 |
| 1N4002 | DO-41 | 100 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 100 |
| 1N4003 | DO-41 | 200 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 200 |
| 1N4004 | DO-41 | 400 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 400 |
| 1N4005 | DO-41 | 600 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 600 |
| 1N4006 | DO-41 | 800 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 800 |
| 1N4007 | DO-41 | 1000 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1000 |
| 1N4007-13 | DO-41 | 1300 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1300 |
| EM513 | DO-41 | 1600 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1600 |
| EM516 | DO-41 | 1800 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 1800 |
| EM518 | DO-41 | 2000 | 1 | 50 | 1.1 | 1 | 5 | 2000 |
| S1A | SMA | 50 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 50 |
| S1B | SMA | 100 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 100 |
| S1D | SMA | 200 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 200 |
| S1G | SMA | 400 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 400 |
| S1J | SMA | 600 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 600 |
| S1K | SMA | 800 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 800 |
| S1M | SMA | 1000 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1000 |
| S1T | SMA | 1300 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1300 |
| S1W | SMA | 1600 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1600 |
| S1X | SMA | 1800 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 1800 |
| S1Y | SMA | 2000 | 1 | 30 | 1.1 | 1 | 5 | 2000 |
| S2A | SMB | 50 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 50 |
| S2B | SMB | 100 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 100 |
| S2D | SMB | 200 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 200 |
| S2G | SMB | 400 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 400 |
| S2J | SMB | 600 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 600 |
| S2K | SMB | 800 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 800 |
| S2M | SMB | 1000 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1000 |
| S2T | SMB | 1300 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1300 |
| S2W | SMB | 1600 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1600 |
| S2X | SMB | 1800 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 1800 |
| S2Y | SMB | 2000 | 2 | 50 | 1.1 | 1.15 | 5 | 2000 |
| S3A | SMC | 50 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 50 |
| S3B | SMC | 100 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 100 |
| S3D | SMC | 200 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 200 |
| S3G | SMC | 400 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 400 |
| S3J | SMC | 600 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 600 |
| S3K | SMC | 800 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 800 |
| S3M | SMC | 1000 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1000 |
| S3T | SMC | 1300 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1300 |
| S3W | SMC | 1600 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1600 |
| S3X | SMC | 1800 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 1800 |
| S3Y | SMC | 200 | 3 | 110 | 1.15 | 3 | 5 | 2000 |
| Punți redresoare | ||||||||
| MS40 | Micro-DIL | 80 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 80 |
| MS80 | Micro-DIL | 160 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 160 |
| MS125 | Micro-DIL | 250 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 250 |
| MS250 | Micro-DIL | 600 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 600 |
| MS380 | Micro-DIL | 800 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 800 |
| MS50 | Micro-DIL | 1000 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 1000 |
| B40S2A | SO-DIL | 80 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 80 |
| B80S2A | SO-DIL | 160 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 160 |
| B125S2A | SO-DIL | 250 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 250 |
| B250S2A | SO-DIL | 600 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 600 |
| B380S2A | SO-DIL | 800 | 2.3 | 65 | 0.95 | 2 | 10 | 800 |
| B40S | SO-DIL | 80 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 80 |
| B80S | SO-DIL | 160 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 160 |
| B125S | SO-DIL | 250 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 250 |
| B250S | SO-DIL | 600 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 600 |
| B380S | SO-DIL | 800 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 800 |
| B500S | SO-DIL | 1000 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 100 |
Diotec pentru contoare de energie electrică
Contoarele de curent alternativ datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea, când primul contor de electricitate a fost dezvoltat în 1888 de Oliver B. Schellenberg.
Există trei tipuri de contoare de energie electrică:
- inducția (mecanice) sunt cele mai simple și mai ieftine, dar au o serie de dezavantaje: erori mari de calcul, lipsa tarifelor de măsurare și nicio posibilitate de citire la distanță.
- Aceste contoare digitale (electronice) sunt mai scumpe decât contoarele cu inducție, dar au o serie de avantaje: au o precizie ridicată de măsurare, o interfață (LCD) ușor de utilizat și un set de funcții pentru utilizatori, durata medie de viață a acestor contoare. metri este de 30 de ani. Contoarele digitale au capacitatea de a seta mai multe tarife și capacitatea de a include astfel de contoare într-un sistem comun cu posibilitatea de a lua citiri de la distanță (ASCAE, de regulă, astfel de contoare au reglare automată a temperaturii, unde senzorii digitali de temperatură ai LM75); Se pot utiliza seriile , NE16, SE95.
- Contoarele hibride de electricitate sunt cel mai rar tip de contoare, care folosesc o interfață digitală, o parte de măsurare inductivă sau electrică și un dispozitiv de calcul mecanic.
Contoarele de energie electrică trebuie împărțite în mai multe unități funcționale: sursa de alimentare, circuitul contorului, circuitele de corecție etc. Sursa de alimentare transformă tensiunea de intrare alternativă ridicată în tensiune continuă scăzută și furnizează energie tuturor circuitelor contorului. Circuitul contorului măsoară curentul consumat de sarcină printr-un transformator de curent prin care trece curentul. Alte blocuri ale contorului electric îndeplinesc o serie de funcții diferite: afișarea citirilor și controlul prin rețele cu fir (Ethernet) sau fără fir (Wi-Fi, WiMax, ZeegBee), controlul afișajului LCD, corectarea preciziei, compensarea temperaturii contorului etc. .
Să luăm în considerare opțiunea de a folosi o punte de diode într-un contor de energie electrică, de exemplu, să luăm circuitul celui mai simplu contor monofazat, Fig. 17.
Contorul constă dintr-un cip de procesare, trei transformatoare de curent, un circuit de putere, un dispozitiv de numărare electromecanic și circuite suplimentare.
Un dispozitiv electromecanic simplu de măsurare care utilizează un motor pas cu două faze este folosit ca registru de electricitate.
Orez. 17. Circuit de contor monofazat
Alimentarea contorului este asigurată de o sursă construită pe un transformator de curent și un redresor cu undă întreagă cele mai populare diode redresoare din seria 1N4007 sunt utilizate ca diode redresoare, care pot fi înlocuite cu punți de diode din seria MS250, B500S; pentru montaj la suprafață sau diode similare din seria S1M în design SMD.
Diotec pentru surse de alimentare și convertoare AC/DC-DC/DC
Sursa clasică de alimentare este o sursă de alimentare cu transformator. În cazul general, acesta constă dintr-un transformator coborâtor, cu o înfășurare primară și secundară, și un redresor care transformă tensiunea alternativă în tensiune continuă. În cele mai multe cazuri, redresorul constă dintr-o diodă, cum ar fi seria 1N400x, sau patru diode conectate într-un circuit de punte pentru a forma o punte de diodă discretă. Dar, așa cum sa discutat mai devreme, o astfel de includere a diodelor are o serie de dezavantaje în comparație cu o punte de diode sub forma unei structuri monolitice. De regulă, un filtru este instalat după redresor pentru a netezi pulsațiile, de obicei, se folosește un condensator mare; Filtre pentru interferențe de înaltă frecvență (choke), supratensiuni (diode TVS, de exemplu, BZW04-xxx, P4KExx, seria 1.5KExx), protecție la scurtcircuit, stabilizatori de tensiune și curent (diode Zener, de exemplu, ZPDxx, ZPYxx, 1N53xx serie) pot fi instalate și BZVxx, BZXxx).
Să luăm în considerare unul dintre circuitele simple ale unei surse de alimentare cu transformator, al cărei circuit este prezentat în Fig. 18.
Tensiunea de ieșire este reglată fără probleme de rezistența R7 de la 0 la 30 V. În plus, această sursă de alimentare are o limită de curent reglabilă fără probleme.
Tensiunea de la transformator este redresată printr-o punte de diode din seria GBU6B și alimentată unui circuit de stabilizare și apoi circuitelor de reglare și protecție a curentului de tensiune.
Orez. 18. Alimentare transformator
În prezent, sursele de alimentare în comutație prezintă un interes mai mare, deoarece... au o serie de avantaje, precum: greutate redusă, eficiență ridicată, cost redus, putere de vârf crescută cu dimensiuni comparabile, gamă largă de tensiune de alimentare, sistem de protecție.
La comutarea surselor de alimentare, tensiunea alternativă este mai întâi redresată. Tensiunea de curent continuu rezultată este utilizată pentru a alimenta un modulator de lățime a impulsurilor (PWM), controler, drivere și convertor, cu ajutorul cărora tensiunea de curent continuu este convertită în impulsuri dreptunghiulare cu o frecvență și un ciclu de lucru dat, furnizate transformatorului. Astfel de surse de alimentare pot folosi transformatoare de dimensiuni mici - acest lucru se explică prin faptul că, pe măsură ce frecvența tensiunii de alimentare crește, cerințele pentru dimensiunile miezului scad. În cele mai multe cazuri, un astfel de miez poate fi realizat din materiale feromagnetice, spre deosebire de miezurile transformatoarelor de joasă frecvență, pentru care se folosește oțel electric.
Una dintre înfășurările de ieșire ale transformatorului este utilizată pentru feedback. În funcție de tensiunea de pe acesta (de exemplu, când se schimbă curentul de sarcină), frecvența sau ciclul de lucru al impulsurilor la ieșirea controlerului PWM se modifică. Astfel, cu ajutorul acestui feedback, sursa de alimentare menține o tensiune de ieșire stabilă.
Să luăm în considerare una dintre cele mai simple scheme de circuit ale unei surse de alimentare comutatoare, prezentată în Fig. 19.
Sursa de alimentare este un SMPS flyback.
Orez. 19. Circuitul de alimentare cu comutare
Sursa de alimentare are două ieșiri și oferă o tensiune de 36 V și un curent de până la 3 A cu o putere totală de până la 220 W. Rectificarea tensiunii de intrare este asigurată de puntea de diode KBU6M, diode TVS din seria P6KE200A limită supratensiuni. Cipul AD1 îndeplinește funcțiile de control și cheie. Sursa de alimentare are izolație galvanică a intrării și ieșirii, inclusiv circuitul de feedback. Este posibil să reglați fără probleme tensiunea de ieșire folosind rezistorul R7.
Să luăm în considerare un alt circuit interesant al unei surse de alimentare comutatoare, prezentat în Fig. 20.
Sursa de alimentare oferă o tensiune de ieșire de până la 5 V și un curent de până la 1,2 A.
Orez. 20. Circuit de alimentare cu comutare bazat pe TEA1522
Inima acestei surse de alimentare este cipul TEA1522, care este o soluție completă pentru construirea părții electronice a SMPS (circuit de control și comutator într-un singur pachet).
Partea de intrare a sursei de alimentare este realizată folosind diode discrete binecunoscute din seria 1N4007, care, după cum sa discutat mai devreme, pot fi înlocuite cu o punte de diode realizată într-un singur pachet monolitic din seria MS250, B500S.
Să luăm în considerare o altă aplicație a redresoarelor cu diode în aparatele de uz casnic folosind exemplul unei unități de control a frigiderului, să ne uităm la circuitul simplu prezentat în Fig. 21.
Orez. 21. Diagrama unității de comandă a frigiderului
În schema de circuit, unitatea de control constă dintr-o unitate de control termic, un temporizator de întârziere la pornire și o unitate de control a tensiunii de rețea.
Pentru a rectifica tensiunea de intrare, acest circuit folosește o punte de diode fabricată în Rusia din seria KTs407, care poate fi înlocuită cu patru diode discrete din seria 1N4002-1N4007 sau o punte cu diode din seria MS250, B500S.
Diotec pentru încărcătoare
Să ne uităm la un exemplu simplu de utilizare a punților de diode în încărcătoare, folosind câteva circuite simple ca exemplu.
Orez. 22. Circuitul încărcător
În circuitul din Fig. 22, puntea de diode este realizată pe una dintre diodele comune din seria 1N4004, care poate fi înlocuită cu o punte de diode sub forma unui bloc monolitic din seria MS250.
Diagrama din Fig. 23 prezintă cea mai simplă opțiune pentru utilizarea unui astfel de încărcător folosind exemplul unei lanterne electrice alimentată de o baterie.
Principiul de funcționare al lanternei este simplu atunci când este conectată la curent alternativ, bateria începe să se încarce.
Orez. 23. Diagrama lanternei
Tensiunea alternativă a rețelei este convertită printr-un circuit de punte folosind diode din seria 1N4004, regulatorul de tensiune de pe cipul din seria 7805 oferă o tensiune constantă circuitului.
Această versiune a lanternei este foarte convenabilă, circuitul folosește un minim de elemente și întreaga structură poate fi realizată în corpul lanternei în sine cu contacte pentru conectarea la o rețea de curent alternativ.
Diotec pentru aparate de sudat
Să luăm în considerare un alt dintre cele mai populare dispozitive în care sunt utilizate punți de diode - acestea sunt mașini de sudură. Figura 24 prezintă o diagramă a unui aparat simplu de sudură de uz casnic.
Orez. 24. Schema unui aparat de sudura de uz casnic
Acest circuit al mașinii de sudură seamănă cu circuitul oricărui încărcător de baterii, cu excepția prezenței unui transformator descendente, care vă permite să selectați curentul consumat de dispozitiv.
Redresorul de aici este o punte de diode din seria KBPC5012 (50 A, 1200 V).
Pentru a transforma încărcătorul într-o mașină de sudură ieftină, este necesar să faceți mai multe modificări: adăugați un releu electromagnetic pentru a controla curentul de sudare, instalați un ventilator pentru a răci transformatorul și, de asemenea, instalați un sistem automat de control al puterii.
Figura 25 prezintă o altă opțiune pentru construirea unei mașini de sudură bazată pe microcontrolerul din seria Pic
Orez. 25. Schema unui aparat de sudura de uz casnic bazat pe PIC16F628
Redresorul este realizat folosind patru diode din seria 1N5403 (3 A, 300 V). Pentru a indica parametrii mașinii de sudură, se folosește un indicator LED cu șapte segmente cu un anod comun controlat de un microcontroler Pic.
Diotec pentru unitati de control motoare
Motoarele electrice sunt de curent continuu si curent alternativ, una, bifazate si trifazate, multifazate, comutatoare si fara perii, sincrone si asincrone, stepper, supape si altele. Sistemele de antrenare electrice cu diverse opțiuni de control sunt construite pe baza acestor motoare, în prezent, cele mai comune sunt acționările electrice cu microprocesor. Acționările electrice cu control digital cu microprocesor sunt utilizate pe scară largă nu numai în domenii industriale, cum ar fi construcția de mașini-unelte, industria auto, ci și în aparatele de uz casnic, echipamentele medicale și uneltele electrice.
Să ne uităm la câteva circuite simple de control al motoarelor electrice.
Circuitul din Fig. 26 vă permite să controlați un motor electric cu o putere de până la 5 kW aici este utilizat un motor de curent continuu și un circuit simplu folosind un releu; Circuitul asigură o pornire lină și setarea manuală a vitezei de rotație dorite de către motorul electric.
Orez. 26. Circuitul de control al motorului electric
Circuitul de control folosește o punte de diode din seria B125S (1 A, 125 V) într-un pachet SO-DIL. Generatorul de impulsuri, realizat pe tranzistorul BD238, este sincronizat cu perioada de ondulare a tensiunii de rețea. Circuitul de control furnizează un semnal către bornele de control ale tiristoarelor din seria BT145-R (25 A, 800 V) din pachetul TO220AB; În locul diodelor redresoare din seria P1000G pentru un curent de până la 10 A și o tensiune de 400 V, puteți utiliza punți de diode din seria KBPC2512F (800 V, 25 A).
Circuite de control pentru motoare electrice de putere redusă
Puteți regla viteza de rotație a unui motor electric cu comutator de putere redusă conectând un rezistor în serie cu acesta. Cu toate acestea, această opțiune oferă o eficiență scăzută și nu face posibilă reglarea fără probleme a rotației. Principalul lucru este că o astfel de măsură duce la o oprire a rotației arborelui: motorul electric „atârnă” la o tensiune de alimentare scăzută într-o anumită poziție a rotorului. Circuitul unui regulator de viteză PWM pentru un motor cu perii de putere redusă prezentat în Fig. 27 este lipsit de astfel de deficiențe. Acest circuit poate fi folosit și pentru a regla luminozitatea lămpilor cu incandescență.
Orez. 27. Controler de viteză PWM al unui motor electric cu perii de putere redusă
Acest circuit este realizat pe un temporizator integrat din seria ICM7555 și vă permite să reglați viteza de rotație în intervalul de la 2 la 98% din perioada de repetare a pulsului.
Partea de intrare a regulatorului este realizată pe o punte de diode din seria MS250 (250 V, 0,5 A) într-un pachet SuperMicroDIL.
Redresoare cu diode pentru aplicații monofazate și trifazate
Diotec oferă diode semiconductoare și module redresoare de diode pentru aplicații în surse de alimentare neîntreruptibile și circuite de control al motoarelor, invertoare și surse de alimentare industriale. Compania are un portofoliu mare de redresoare cu diode pentru construirea de circuite monofazate și trifazate.
Redresorul de intrare poate fi integrat în invertor sau utilizat ca unitate separată. Atunci când alegeți un anumit element de circuit, este necesar să țineți cont de caracteristicile termice și de costul circuitelor.
Atât invertorul, cât și puntea de diode disipă o oarecare putere. Invertorul și puntea de diode situate în aceeași carcasă au o serie de limitări atunci când sunt utilizate, deoarece puterea disipată trebuie îndepărtată dintr-o zonă destul de mică, în acest caz, este necesară instalarea unui radiator, ceea ce duce la o creștere a costului circuitului. Utilizarea redresoarelor discrete și a modulelor invertoare în acest caz poate fi mai adecvată. Diotec oferă o soluție de compromis sub forma unui modul redresor separat. Această soluție asigură cea mai bună disipare a căldurii, ceea ce înseamnă o stabilitate mai bună și o durată de viață mai bună a elementului. Seria DB de punți trifazate cu terminale Fast-On și seria DBI din pachetele proprii Diotec cu un singur capăt sunt cele mai potrivite pentru aplicațiile de putere mică până la medie.
Redresoarele trifazate din seria DB sunt proiectate pentru un curent de 15-35 A la tensiuni de până la 1600 V, redresoarele din seria DBI sunt proiectate pentru un curent de până la 25 A la tensiuni de până la 1600 V.
Portofoliul Diotec de redresoare cu diode include o listă mare de redresoare monofazate, precum serii B40, B80, B125/250/380, CS concepute pentru curenți de până la 7A la tensiuni de până la 1000 V, GBS, GBI, GBU, KBU, KBPC, PB pentru curent 4-35 A și tensiune până la 1600 V. Tabelul 2 prezintă câteva denumiri ale redresoarelor cu diode din aceste serii și scurtele caracteristici ale acestora.
Tabelul 2. Caracteristici ale redresoarelor cu diode monofazate și trifazate
| P/N | Ambalaj, mm | Tensiune inversă a impulsului, V RRM V | Curent direct mediu max, I FAV A | Curent de șoc continuu 50/60 Hz, I FSM A | Tensiune continua | Curent de scurgere | ||
| V F B | ÎN CAZUL ÎN CARE O | I R pA | V R B | |||||
| Redresoare trifazate | ||||||||
| DB15/25-005 | 28,5x28,5x10 | 50 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 50 |
| DB15/25-01 | 28,5x28,5x10 | 100 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 100 |
| DB15/25-02 | 28,5x28,5x10 | 200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 200 |
| DB15/25-04 | 28,5x28,5x10 | 400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 400 |
| DB15/25-06 | 28,5x28,5x10 | 600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 600 |
| DB15/25-08 | 28,5x28,5x10 | 800 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 800 |
| DB15/25-10 | 28,5x28,5x10 | 1000 | 15/25 | 375/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1000 |
| DB15/25-12 | 28,5x28,5x10 | 1200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1200 |
| DB15/25-14 | 28,5x28,5x10 | 1400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1400 |
| DB15/25-16 | 28,5x28,5x10 | 1600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5 | 10 | 1600 |
| DB35-005 | 28,5x28,5x10 | 50 | 35 | 500 | 1.02 | 17.5 | 10 | 50 |
| DB35-01 | 28,5x28,5x10 | 100 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 100 |
| DB35-02 | 28,5x28,5x10 | 200 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 200 |
| DB35-04 | 28,5x28,5x10 | 400 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 400 |
| DB35-06 | 28,5x28,5x10 | 600 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 600 |
| DB35-08 | 28,5x28,5x10 | 800 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 800 |
| DB35-10 | 28,5x28,5x10 | 1000 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1000 |
| DB35-12 | 28,5x28,5x10 | 1200 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1200 |
| DB35-14 | 28,5x28,5x10 | 1400 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1400 |
| DB35-16 | 28,5x28,5x10 | 1600 | 35 | 500 | 1.05 | 17.5 | 10 | 1600 |
| DBI15/25-005 | 40x20x10 | 200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 50 |
| DBI15/25-01 | 40x20x10 | 400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 100 |
| DBI15/25-02 | 40x20x10 | 600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 200 |
| DBI15/25-04 | 40x20x10 | 800 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 400 |
| DBI15/25-06 | 40x20x10 | 1000 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 600 |
| DBI15/25-08 | 40x20x10 | 1200 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 800 |
| DBI15/25-10 | 40x20x10 | 1400 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1000 |
| DBI15/25-12 | 40x20x10 | 1600 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1200 |
| DBI15/25-14 | 40x20x10 | 50 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1400 |
| DBI15/25-16 | 40x20x10 | 100 | 15/25 | 275/385 | 1.05 | 7.5/12.5 | 10 | 1600 |
| DBI25-005A | 35x25x4 | 50 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 50 |
| DBI25-04A | 35x25x4 | 400 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 400 |
| DBI25-08A | 35x25x4 | 800 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 800 |
| DBI25-12A | 35x25x4 | 1200 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 1200 |
| DBI25-16A | 35x25x4 | 1600 | 25 | 390 | 1.05 | 12.5 | 10 | 1600 |
| DBI6-005 | 40x20x10 | 200 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 50 |
| DBI6-01 | 40x20x10 | 400 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 100 |
| DBI6-02 | 40x20x10 | 600 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 200 |
| DBI6-04 | 40x20x10 | 800 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 400 |
| DBI6-06 | 40x20x10 | 1000 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 600 |
| DBI6-08 | 40x20x10 | 1200 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 800 |
| DBI6-10 | 40x20x10 | 1400 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1000 |
| DBI6-12 | 40x20x10 | 1600 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1200 |
| DBI6-14 | 40x20x10 | 900 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1400 |
| DBI6-16 | 40x20x10 | 1000 | 6 | 135 | 1.05 | 3 | 10 | 1600 |
| Punți redresoare | ||||||||
| B125C1500A/B | 19x3,5x10 | 250 | 1.8 | 50 | 10 | 250 | ||
| B125D | DIL | 250 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 250 |
| B250C1500A/B | 19x3,5x10 | 600 | 1.8 | 50 | 10 | 600 | ||
| B250S | DIL | 600 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 600 |
| B380C1500A/B | 19x3,5x10 | 800 | 1.8 | 50 | 10 | 800 | ||
| B380D | DIL | 800 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 800 |
| B40C1500A/B | 19x3,5x10 | 80 | 1.8 | 50 | 10 | 80 | ||
| B40D | DIL | 80 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 80 |
| B500C1500A/B | 19x3,5x10 | 1000 | 1.8 | 50 | 10 | 1000 | ||
| B500S | DIL | 1000 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 1000 |
| B80C1500A/B | 19x3,5x10 | 160 | 1.8 | 50 | 10 | 160 | ||
| B80D | DIL | 160 | 1 | 40 | 1.1 | 1 | 10 | 160 |
| CS10D | DIL | 20 | 1 | 40 | 0.5 | 1 | 500 | 20 |
| GBI10M | 32x5,6x17 | 1000 | 3 | 220 | 10 | 1000 | ||
| GBU10M | 20,8x3,3x18 | 1000 | 8.4 | 300 | 1 | 12 | 10 | 1000 |
| KBPC10/15/2500FP | ||||||||
| KBPC601 | 15,2x15,2x6,3 | 100 | 3.8 | 125 | 1.2 | 3 | 10 | 100 |
| KBU12M | 23,5x5,7x19,3 | 1000 | 8.4 | 300 | 1 | 12 | 10 | 1000 |
| KBU8M | 23,5x5,7x19,3 | 1000 | 5.6 | 300 | 1 | 8 | 10 | 1000 |
| MS500 | SuperMicroDIL | 1000 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 1000 |
| MYS250 | MicroDIL | 600 | 0.5 | 20 | 1.2 | 0.5 | 10 | 600 |
| PB1001 | 19x19x6,8 | 70 | 10 | 150 | 1.2 | 5 | 10 | 35 |
| S80 | MiniDIL (TO-269AA) | 160 | 0.8 | 44 | 1.2 | 0.8 | 10 | 160 |
Pentru aplicații monofazate și trifazate, Diotec oferă noile semi-punturi din seria S16 în pachetul D2PAK (TO263). Două sau trei dintre aceste jumătăți de punți pot forma cu ușurință un circuit redresor de intrare monofazat sau trifazat.
Orez. 28. Semi pod S16
Această jumătate de punte îmbunătățește procesul de lipire automată a plăcilor de circuite și nu necesită procesul manual de montare a unei punți/radiatoare în sursele de alimentare și unitățile de control al motorului concepute pentru a funcționa până la câteva sute de wați.
Seria S16 conține două diode de 8 A, care pot fi folosite pentru a crea o punte monofazată cu un curent maxim de 16 A sau o punte trifazată cu un curent de până la 24 A. Tensiunea inversă a semi-punte atinge 1000 V, curentul maxim de suprasarcină este de 135 A la o frecvență de 50 Hz.
Diotec pe piata componentelor electronice
După cum se poate observa din exemplele discutate, domeniul de aplicare al redresoarelor cu diode este foarte mare. Diotec, unul dintre liderii de pe piața semiconductoarelor, nu se limitează la producția de redresoare cu diode, are un portofoliu puternic de produse semiconductoare de diode și tranzistoare de uz general, diode TVS (sau așa cum sunt numite și diode supresoare, sau de prindere). diode), diode rapide și ultra-rapide, diode Schottky, diode Zener etc.
Piața electronică din Rusia are propriile sale specificități de funcționare, iar uneori prețul unei componente devine argumentul principal atunci când alegeți un anumit producător, mai degrabă decât caracteristicile electrice și fiabilitatea acestora. Mulți producători asiatici își furnizează produsele ieftine pe piața rusă. Diotec este de mare ajutor pe piața rusă a componentelor electronice pentru companiile asiatice, cu produse de cea mai înaltă calitate și prețuri rezonabile.
În combinație cu tehnologii avansate și o abordare germană a organizării producției, produsele Diotec le permit să fie utilizate în diverse industrii electronice unde sunt impuse cerințe sporite de fiabilitate.
Experiența cu componentele Diotec a arătat că acestea pot fi utilizate cu ușurință în electronice în care au fost utilizate anterior componente electronice de la alți producători cunoscuți, cum ar fi
Egorov Alexey,
Companie
