डायोड ब्रिज म्हणजे काय, त्याच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि कनेक्शन आकृती

पर्यायी व्होल्टेज वीज पुरवठा संस्थेकडून ग्राहकांना वितरित केले जाते. हे वीज वाहतुकीच्या वैशिष्ट्यांमुळे आहे. परंतु बहुतेक घरगुती (आणि, अंशतः, औद्योगिक) इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सना स्थिर व्होल्टेज पॉवरची आवश्यकता असते. ते मिळविण्यासाठी, कन्व्हर्टर आवश्यक आहेत. बर्याच प्रकरणांमध्ये, ते "स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर - रेक्टिफायर - स्मूथिंग फिल्टर" योजनेनुसार तयार केले जातात (अपवाद वगळता वीज पुरवठा स्विच करणे). ब्रिज सर्किटमध्ये जोडलेले डायोड रेक्टिफायर म्हणून वापरले जातात.

 डायोड ब्रिज कशासाठी आहे आणि ते कसे कार्य करते

 डायोड ब्रिज एक रेक्टिफिकेशन सर्किट म्हणून वापरला जातो जो एसी व्होल्टेजला डीसीमध्ये रूपांतरित करतो. त्याच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत एक-मार्गी वहन यावर आधारित आहे - सेमीकंडक्टर डायोडची मालमत्ता फक्त एकाच दिशेने विद्युत प्रवाह पास करण्यासाठी.एकच डायोड सर्वात सोपा रेक्टिफायर म्हणून देखील काम करू शकतो.

अशा समावेशासह, खालच्या (नकारात्मक) सायनसॉइडचा भाग "कट ऑफ" आहे. या पद्धतीचे तोटे आहेत:

• आउटपुट व्होल्टेजचा आकार स्थिर नाही, स्मूथिंग फिल्टर म्हणून एक मोठा आणि अवजड कॅपेसिटर आवश्यक आहे;
• एसी पॉवर जास्तीत जास्त अर्धा वापरला जातो.

लोडद्वारे प्रवाह आउटपुट व्होल्टेजच्या आकाराचे अनुसरण करतो. म्हणून, डायोड ब्रिजच्या स्वरूपात फुल-वेव्ह रेक्टिफायर वापरणे चांगले आहे. जर तुम्ही सूचित योजनेनुसार चार डायोड चालू केले आणि लोड कनेक्ट केले, तर जेव्हा इनपुटवर पर्यायी व्होल्टेज लागू केले जाते, तेव्हा युनिट असे कार्य करेल:

सकारात्मक व्होल्टेजसह (साइनसॉइडचा वरचा भाग, लाल बाण), प्रवाह व्हीडी 2 डायोड, लोड, व्हीडी 3 द्वारे वाहेल. डायोड व्हीडी 4, लोड, व्हीडी 1 द्वारे नकारात्मक (साइनसॉइडचा खालचा भाग, हिरवा बाण) सह. परिणामी, एका कालावधीत, प्रवाह एकाच दिशेने दोनदा लोडमधून जातो.

आउटपुट व्होल्टेज वेव्हफॉर्म सरळ रेषेच्या खूप जवळ आहे, जरी तरंगची पातळी खूप जास्त आहे. स्त्रोत शक्तीचा पुरेपूर वापर केला जातो.

आवश्यक मोठेपणाच्या थ्री-फेज व्होल्टेजचा स्त्रोत असल्यास, आपण खालील योजनेनुसार पूल बनवू शकता:

त्यामध्ये, लोडमध्ये तीन प्रवाह जोडले जातील, आउटपुट व्होल्टेजच्या आकाराची पुनरावृत्ती करून, 120 अंशांच्या फेज शिफ्टसह:

आउटपुट व्होल्टेज सायनसॉइड्सच्या शीर्षस्थानी जाईल. हे पाहिले जाऊ शकते की व्होल्टेज सिंगल-फेज सर्किटपेक्षा खूपच कमी स्पंदन करते, त्याचा आकार सरळ रेषेच्या जवळ आहे. या प्रकरणात, स्मूथिंग फिल्टरची क्षमता कमीतकमी असेल.

आणि पुलाची दुसरी आवृत्ती - नियंत्रित.त्यामध्ये, दोन डायोड थायरिस्टर्सने बदलले आहेत - इलेक्ट्रॉनिक उपकरण जे नियंत्रण इलेक्ट्रोडवर सिग्नल लागू केल्यावर उघडतात. खुल्या स्वरूपात, थायरिस्टर्स जवळजवळ सामान्य डायोड्ससारखे वागतात. स्कीमा असे दिसते:

स्विच-ऑन सिग्नल कंट्रोल सर्किटमधून मान्य वेळी दिले जातात, व्होल्टेज शून्यातून जात असताना शटडाउन होते. मग कॅपेसिटरमध्ये व्होल्टेजची सरासरी केली जाते आणि ही सरासरी पातळी नियंत्रित केली जाऊ शकते.

 

डायोड ब्रिज पदनाम आणि कनेक्शन आकृती

 डायोडचा पूल विविध योजनांनुसार बांधला जाऊ शकतो आणि त्यात काही घटक असतात, बहुतेक प्रकरणांमध्ये रेक्टिफायर असेंब्लीचे पदनाम फक्त त्याचे सर्किट आकृती रेखाटून केले जाते. जर हे अस्वीकार्य असेल - उदाहरणार्थ, ब्लॉक आकृती तयार करण्याच्या बाबतीत - तर पूल चिन्ह म्हणून दर्शविला जातो, जो कोणत्याही एसी-टू-डीसी कन्व्हर्टरला सूचित करतो:

अक्षर "~" म्हणजे साखळी पर्यायी प्रवाह, चिन्ह "=" - DC सर्किट्स, आणि "+" आणि "-" - आउटपुट ध्रुवीयता.

जर रेक्टिफायर 4 डायोड्सच्या क्लासिक ब्रिज सर्किटनुसार तयार केले असेल, तर थोड्या सरलीकृत प्रतिमेस अनुमती आहे:

रेक्टिफायर युनिटचे इनपुट ध्रुवीयतेचे निरीक्षण न करता एसी स्त्रोताच्या आउटपुट टर्मिनल्सशी जोडलेले असते (बहुतेक प्रकरणांमध्ये ते स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मर असते) - कोणतेही आउटपुट टर्मिनल कोणत्याही इनपुटशी जोडलेले असते. पुलाचे आउटपुट लोडशी जोडलेले आहे. यास ध्रुवीयपणाची आवश्यकता असू शकते (स्टेबलायझर, स्मूथिंग फिल्टरसह).

 

डायोड ब्रिज स्थिर व्होल्टेज स्त्रोताशी जोडला जाऊ शकतो.या प्रकरणात, अनावधानाने ध्रुवीयता उलटाविरूद्ध संरक्षण सर्किट प्राप्त होते - वीज पुरवठ्याच्या आउटपुटशी ब्रिज इनपुटच्या कोणत्याही कनेक्शनसह, त्याच्या आउटपुटवरील व्होल्टेजची ध्रुवीयता बदलणार नाही.

मुख्य तांत्रिक वैशिष्ट्ये

डायोड किंवा तयार पूल निवडताना, सर्व प्रथम, आपल्याला पहाण्याची आवश्यकता आहे जास्तीत जास्त ऑपरेटिंग फॉरवर्ड करंट. तो फरकाने लोड करंटपेक्षा जास्त असावा. हे मूल्य अज्ञात असल्यास, परंतु शक्ती ज्ञात असल्यास, ते Iload \u003d Pload / Uout या सूत्रानुसार वर्तमानात रूपांतरित केले जाणे आवश्यक आहे. स्वीकार्य प्रवाह वाढविण्यासाठी, अर्धसंवाहक उपकरणे समांतर जोडली जाऊ शकतात - सर्वात मोठे लोड वर्तमान डायोडच्या संख्येने विभाजित केले जाते. या प्रकरणात, ओपन स्टेटमध्ये व्होल्टेज ड्रॉपच्या जवळच्या मूल्यानुसार पुलाच्या एका शाखेत डायोड निवडणे चांगले आहे.

दुसरा महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे अग्रेषित विद्युतदाबज्यासाठी पूल किंवा त्याचे घटक डिझाइन केले आहेत. ते AC स्त्रोताच्या आउटपुट व्होल्टेजपेक्षा कमी नसावे (पीक व्हॅल्यू!). डिव्हाइसच्या विश्वसनीय ऑपरेशनसाठी, आपल्याला 20-30% मार्जिन घेणे आवश्यक आहे. स्वीकार्य व्होल्टेज वाढविण्यासाठी, डायोड्स मालिकेत जोडले जाऊ शकतात - पुलाच्या प्रत्येक हातामध्ये.

हे दोन पॅरामीटर्स रेक्टिफायर डिव्हाइसमध्ये डायोड वापरण्याच्या प्राथमिक निर्णयासाठी पुरेसे आहेत, परंतु काही इतर वैशिष्ट्ये देखील विचारात घेतली पाहिजेत:

• कमाल ऑपरेटिंग वारंवारता - सामान्यत: काही किलोहर्ट्झ आणि 50 किंवा 100 हर्ट्झच्या औद्योगिक फ्रिक्वेन्सीवर ऑपरेशनसाठी काही फरक पडत नाही आणि जर डायोड पल्स सर्किटमध्ये कार्यरत असेल तर हे पॅरामीटर निर्णायक बनू शकते;
• ऑन-स्टेट व्होल्टेज ड्रॉप सिलिकॉन डायोडसाठी ते सुमारे 0.6 V आहे, जे आउटपुट व्होल्टेजसाठी बिनमहत्त्वाचे आहे, उदाहरणार्थ, 36 V, परंतु 5 V च्या खाली कार्यरत असताना ते गंभीर असू शकते - या प्रकरणात, Schottky डायोड निवडले पाहिजेत, ज्याचे वैशिष्ट्य कमी आहे. या पॅरामीटरचे मूल्य.

डायोड ब्रिजचे प्रकार आणि त्यांचे चिन्हांकन

डायोड ब्रिज वेगळ्या डायोडवर एकत्र केला जाऊ शकतो. ध्रुवीयतेचे निरीक्षण करण्यासाठी, आपल्याला खुणांकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. काही प्रकरणांमध्ये, अर्धसंवाहक उपकरणाच्या मुख्य भागावर नमुना स्वरूपात एक चिन्ह थेट लागू केले जाते. हे घरगुती उत्पादनांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

परदेशी (आणि अनेक आधुनिक रशियन) उपकरणे बिंदू किंवा अंगठीने चिन्हांकित केली जातात. बर्याच बाबतीत, हे एनोडचे पदनाम आहे, परंतु कोणतीही हमी नाही. मॅन्युअल पाहणे किंवा टेस्टर वापरणे चांगले आहे.

आपण असेंब्लीमधून एक पूल बनवू शकता - चार डायोड एका पॅकेजमध्ये एकत्र केले जातात आणि लीड्सचे कनेक्शन बाह्य कंडक्टरसह केले जाऊ शकते (उदाहरणार्थ, मुद्रित सर्किट बोर्डवर). असेंब्ली स्कीम विविध असू शकतात, म्हणून योग्य कनेक्शनसाठी, आपल्याला डेटाशीट पाहण्याची आवश्यकता आहे.

उदाहरणार्थ, BAV99S डायोड असेंब्ली, ज्यामध्ये 4 डायोड आहेत परंतु फक्त 6 पिन आहेत, आतमध्ये दोन अर्ध-पुल आहेत, खालीलप्रमाणे जोडलेले आहेत (पिन 1 जवळ केसवर एक बिंदू आहे):

पूर्ण वाढ झालेला पूल मिळविण्यासाठी, आपल्याला बाह्य कंडक्टरसह संबंधित आउटपुट कनेक्ट करणे आवश्यक आहे (लाल ट्रेस मुद्रित वायरिंग वापरण्याच्या बाबतीत ट्रॅक दर्शवितो):

या प्रकरणात, पिन 3 आणि 6 वर पर्यायी व्होल्टेज लागू केले जाते. स्थिरांकाचा सकारात्मक ध्रुव पिन 5 किंवा 2 मधून काढला जातो आणि नकारात्मक ध्रुव पिन 4 किंवा 1 मधून घेतला जातो.

आणि सर्वात सोपा पर्याय म्हणजे आत तयार केलेल्या पुलासह एकत्र करणे.देशांतर्गत उत्पादनांपैकी, हे KTs402, KTs405 असू शकतात, परदेशी उत्पादनाचे असेंब्ली पूल आहेत. बर्याच प्रकरणांमध्ये, निष्कर्षांचे चिन्हांकन थेट केसवर लागू केले जाते आणि कार्य केवळ वैशिष्ट्यांनुसार योग्य निवडीपर्यंत आणि त्रुटी-मुक्त कनेक्शनपर्यंत कमी केले जाते. निष्कर्षांचे कोणतेही बाह्य पदनाम नसल्यास, आपल्याला निर्देशिकेचा संदर्भ घ्यावा लागेल.

फायदे आणि तोटे

डायोड ब्रिजचे फायदे सर्वज्ञात आहेत:

• अनेक दशके योजना राबवल्या;
• असेंबली आणि कनेक्शन सुलभता;
• साधे दोष निदान आणि सुलभ दुरुस्ती.

तोटे म्हणून, वाढत्या शक्तीसह सर्किटचे परिमाण आणि वजन वाढणे तसेच उच्च-पॉवर डायोडसाठी उष्णता सिंक वापरण्याची आवश्यकता नमूद करणे आवश्यक आहे. परंतु याबद्दल काहीही केले जाऊ शकत नाही - भौतिकशास्त्राची फसवणूक केली जाऊ शकत नाही. जेव्हा या अटी अस्वीकार्य होतात, तेव्हा स्पंदित पॉवर सप्लाय सर्किटमध्ये संक्रमण करण्याचा निर्णय घेणे आवश्यक आहे. तसे, ब्रिजिंग डायोड त्यात वापरले जाऊ शकतात.

हे देखील लक्षात घ्यावे की आउटपुट व्होल्टेजचा आकार स्थिरतेपासून दूर आहे. पुरवठा व्होल्टेजच्या स्थिरतेवर मागणी करणाऱ्या ग्राहकांसह कार्य करण्यासाठी, स्मूथिंग फिल्टर आणि आवश्यक असल्यास, आउटपुट स्टॅबिलायझर्सच्या संयोगाने पूल वापरणे आवश्यक आहे.

तत्सम लेख: