Исправувач, Диод мост дијаграм

Физички својства на pn спојката

Главниот елемент што се користи при создавање на исправувачкиот јазол е диодата. Во срцето на неговата работа е транзицијата на електронска дупка (p-n).

Конвенционалната дефиниција е: p-n раскрсницата е регион на просторот кој се наоѓа на интерфејсот помеѓу два полупроводници од различни типови. Во овој простор, транзиција n-тип се формира во p-тип. Вредноста на спроводливоста зависи од атомската структура на материјалот, имено, од тоа колку цврсто атомите ги држат електроните. Атомите во полупроводниците се наредени во форма на решетка, а електроните се поврзани со нив со електрохемиски сили. Само по себе, таков материјал е диелектрик. Тој или лошо ја спроведува струјата, или воопшто не го спроведува. Но, ако додадеме атоми на одредени елементи во решетката (легирање), физичките својства на таков материјал радикално се менуваат.

Мешаните атоми почнуваат да формираат, во зависност од нивната природа, слободни електрони или дупки. Формираниот вишок на електрони формира негативен полнеж, а дупките - позитивен.

Прекумерното полнење со еден знак предизвикува превозниците да се одвратат меѓусебно, додека регионот со спротивен полнеж има тенденција да ги привлече кон себе. Електрон, се движи наоколу, зазема простор, дупка. Во исто време, на неговото старо место се формира дупка. Како резултат на тоа, се создаваат два потоци на движење на полнеж: една главна и друга обратна. Материјал со негативен полнеж користи електрони како негови главни носители, се нарекува n-тип полупроводник, и со позитивен полнеж со користење дупки од типот. Во полупроводниците од двата типа, обвиненијата за малцинствата формираат тековна инверзија на движењето на главните трошоци.

Во радио електрониката се користат германиум и силициум од материјалите за создавање на pn спојницата. Кога кристалите на овие супстанции се допираат, се формира полупроводник со различни спроводливост. На пример, воведувањето на бор резултира со појава на слободни дупки и формирање на спроводливост на р-тип. Додавањето фосфор, напротив, ќе создаде електрони, а полупроводникот ќе стане n-тип.

Принцип на работа на диода

Диода е полупроводнички уред кој има мал отпор за струја во еден правец и го спречува нејзиниот премин во спротивна насока. Физички, диодата се состои од една p-n раскрсница. Структурно тоа е елемент кој содржи два излеза. Иглата поврзана со p-областа се нарекува анода, а катодата поврзана со n-регионот.

Кога диодата работи, постојат три од неговите состојби:

• нема сигнал на пиновите;
• тоа е под дејство на директен потенцијал;
• тоа е под дејство на инверзен потенцијал.

Директен потенцијал е таков сигнал кога позитивниот пол на изворот на напојување е поврзан со p-тип на регионот на полупроводници, со други зборови, на поларитетот на напонот се совпаѓа со поларитетот на носач на мнозинството. Во обратна потенцијал на негативниот пол е поврзан со р-регион и позитивен за n.

Постои потенцијална бариера во регионот на соединението n- и p-тип. Таа е формирана од потенцијалната разлика на контактот и е во избалансирана состојба. Висината на бариерата не надминува десетина од волт и ги спречува превозниците да се движат во длабочината на материјалот.

Ако на уредот е поврзан директен напон, вредноста на потенцијалната бариера се намалува и практично не се спротивставува на тековниот проток. Неговата вредност се зголемува и зависи само од отпорноста на р- и n-региони. Кога се применува инверзен потенцијал, вредноста на бариерата се зголемува, бидејќи електроните го напуштаат n-регионот и од р-регионот на дупката. Слоевите се исцрпени и се зголемува отпорот на бариерата до преминот на струјата.

Главниот индикатор на елементот е карактеристика на струја на напон. Таа ја покажува односот помеѓу потенцијалот што се применува на него и тековната тековна состојба. Оваа карактеристика е претставена во форма на графикон на кој се прикажани напред и обратни струи.

Едноставен исправувач

Синусоидалниот напон е периодичен сигнал кој варира со времето. Од математичка гледна точка, таа е опишана со функција во која потеклото на координатите кореспондира со времето еднакво на нула. Сигналот се состои од два полу-бранови. Полу-бран во горниот дел на координатите во однос на нула се нарекува позитивен полупериод, а во долниот дел е негативен.

Кога AC напонот се примени на диодата преку оптоварување поврзано со неговите терминали, струјата започнува да тече. Оваа струја се должи на фактот дека диодата се отвара кога ќе пристигне позитивниот полу-циклус на влезниот сигнал. Во овој случај, позитивниот потенцијал се применува на анодата, и негативен на катодата. Кога бранот се менува во негативен полу-циклус, диодата е заклучена, бидејќи поларитетот на сигналот се менува на неговите терминали.

Така, излегува дека диоди како што минува негативни половина циклус, без полагање на товарот, а на него има Бран струја од само еден поларитет. Во зависност од фреквенцијата на применетата напон, како и во индустриски мрежи е 50 Hz, и промена на растојанието помеѓу импулси. Овој тип на струја се нарекува коригира и исправка на процесот -odnopoluperiodnym.

Преку исправување на сигналот со помош на една диода, можно е да се напојува товар кој не наметнува посебни барања за квалитетот на напонот. На пример, влакно. Но, ако, на пример, примачот се храни, тогаш ќе се појави нискофреквентна тркалање, чиј извор ќе биде јазот што се појавува помеѓу импулсите. До одреден степен, со цел да се ослободат од недостатоците на полуволната ректификација, паралелно се користи кондензатор поврзан паралелно со диодата. Овој кондензатор ќе се наполни кога пулсовите се примаат и се испуштаат во отсуство на импулси. Значи, колку е поголема вредноста на кондензаторската капацитивност, струјата на товарот ќе биде повеќе измазнета.

Но, најголем квалитет на сигналот може да се постигне ако два полу-бранови се користат за исправање истовремено. Уред кој дозволува ова да се реализира е наречен диоден мост, или на друг начин се коригира.

Диоден мост

Таков уред е електричен апарат кој служи за конвертирање на наизменична струја во константна. Фразата "диоден мост" се формира од зборот "диоди", што подразбира употреба на диоди во него. Диоден мост исправувач коло зависи од мрежата на наизменична струја на која е поврзан. Мрежата може да биде:

• еднофазен;
• трифазен.

Во зависност од тоа, мостот за исправање се нарекува мост Гретц или ларионов исправувач. Во првиот случај, се користат четири диоди, а во вториот случај уредот е веќе составен на шест.

Првата шема на исправувач беше собрана на радио цевки и се сметаше за сложено и скапо решение. Но, со развојот на полупроводничката технологија, диодниот мост целосно ги замени алтернативните начини на исправување на сигналот. Наместо диоди се ретки, но сеуште користат селениумски столбови.

Дизајн и карактеристики на уредот

Исправувачкиот мост е изграден од сет од индивидуални диоди или од леано куќиште кое има четири терминали. Телото може да биде рамно или цилиндрично. Согласно прифатениот стандард, иконите на телото на уредот ги означуваат терминалите за поврзување на AC напонот и сигналот на константен константен сигнал. Исправувачи кои имаат куќиште со дупка се дизајнирани да бидат монтирани на радијаторот. Главните карактеристики на исправувачкиот мост се:

1. Најголемиот директен стрес. Ова е максималната вредност при која параметрите на уредот не ги надминуваат границите на дозволените.
2. Максималниот дозволен обратен напон. Ова е максималниот импулсен напон на кој мостот трае долго време и работи сигурно.
3. Највисоката струја за ректификација. Ја покажува просечната струја што тече низ мостот.
4. Максимална фреквенција. Фреквенцијата на напонот што се применува на мостот, при што уредот работи ефикасно и не го надминува дозволеното греење.

Вишокот исправувач карактеристични вредности доведува до драстично намалување на своите корисни живот или дефект р-н крстосници. Треба да се напомене тој момент, дека сите параметри е наведено диоди за на собна температура од 20 степени. Недостатоците на примена на исправка мост коло се вклучат што поголем пад на напон во споредба со спој на половина бран, и низок коефициент на ефикасност. За намалување на загубите и да се намали топлина мостови често се направени со користење на брз шотки диоди.

Дијаграм за поврзување на уредот

На електрични кола и на печатени плочки, диодниот исправувач се означува како диоден симбол или со латински букви. Ако исправувачот е составен од индивидуални диоди, ознаката VD и цифрата што го означуваат редниот број на диодата во колото се поставени веднаш до секоја од нив. Надписи ретко се користат во VDS или BD.

Диодниот исправувач може да се поврзе директно на мрежата од 220 волти или по прекинувачкиот трансформатор, но прекинувачкиот круг останува непроменет.

Кога сигналот е примена во секој од полу-циклусите, струјата може да тече само преку пар на диоди, а спротивниот пар ќе биде заклучен за него. За позитивниот полу-циклус, VD2 и VD3 ќе бидат отворени, а за негативни VD1 и VD4. Како резултат на тоа, излезот ќе добие постојан сигнал, но неговата пулсациона фреквенција ќе биде двојно зголемена. Со цел да се намали бран на излезен сигнал, се користи паралелно поврзување на кондензаторот C1, како во случајот на една диода. Таквиот кондензатор е исто така наречен антиалиасинг.

Но, се случува диодниот мост да биде поставен не само во наизменична мрежа, туку и поврзан со веќе исправен мост. За што е потребен диоден мост во таквото коло, станува јасно дали обрнувате внимание на кои кола користат такво вклучување. Овие шеми вклучуваат употреба на чувствителни радиоелементи за промена на поларитетот на понудата. Употребата на мостот овозможува едноставна, но ефикасна заштита од "будала". Ако поларитетот на напојувањето е погрешно поврзан, радио елементите што се поставени зад мостот нема да пропаднат.

Проверка на перформанси

Овој тип на електронски уред може да се провери без испарување од колото, бидејќи во дизајнот на уредот не се користи шант. Во случај на исправувач составен од диоди, секоја диода се проверува посебно. И во случај на монолитно тело, мерењата се земаат во сите четири заклучоци.

Суштината на тестот се сведува на боење со мултиметар на диоди за краток спој. За ова се вршат следниве активности:

1. Мултиметарот се префрлува на режимот на дишење со пршлените или отпорноста.
2. Приклучокот од една жица (црна) се вметнува во заедничкиот приклучок на тестерот, а другиот (црвено) во приклучокот за проверка на отпор.
3. Игла, поврзана со црна жица, допира до првата нога, и сондата на црвената жица до третиот терминал. Тестерот треба да покаже бесконечност, и ако го смените поларитетот на жиците, мултиметарот ќе го покаже отпорот на транзицијата.
4. Минусот на тестерот се внесува во четвртата нога, а плус на третиот. Мултиметарот ќе покаже отпор, ако поларитетот е обратен, бесконечност.
5. Минус на првата нога, плус второто. Тестерот ќе покаже отворена транзиција, со промена - затворена.

Таквото сведочење на тестерот зборува за исправноста на исправувачот. Во отсуство на мултиметар, можете да користите конвенционален волтметар. Но, во исто време потребно е да се примени власта на колото и да се измери напонот на измазнувачкиот кондензатор. Неговата вредност треба да го надмине влезот за 1,4 пати.