Практычная схема дыёднага моста на напругу 12 вольт

У блоках харчавання радыё- і электраапаратуры амаль заўсёды выкарыстоўваюцца выпрамнікі, прызначаныя для пераўтварэння пераменнага току ў пастаянны. Звязана гэта з тым, што практычна ўсе электронныя схемы і многія іншыя прылады павінны карміцца ​​ад крыніц пастаяннага току. Выпрамніком можа служыць любы элемент з нелінейнай вольт-ампернай характарыстыкай, іншымі словамі, па-рознаму прапускалы ток у процілеглых кірунках. У сучасных прыладах у якасці такіх элементаў, як правіла, выкарыстоўваюцца плоскасныя паўправадніковыя дыёды.

Схема паўправадніковага дыёда

Схема паўправадніковага дыёда.

Плоскасныя паўправадніковыя дыёды

Разам з добрымі праваднікамі і ізалятарамі існуе вельмі шмат рэчываў, якія займаюць па праводнасці прамежкавае становішча паміж двума гэтымі класамі. Называюць такія рэчывы паўправаднікамі. Супраціў чыстага паўправадніка з ростам тэмпературы памяншаецца ў адрозненне ад металаў, супраціў якіх у гэтых умовах узрастае.

Дадаючы да чыстага паўправаднікоў невялікая колькасць прымешкі, можна ў значнай ступені змяніць яго праводнасць. Існуе два класа такіх прымешак: прылада дыёда

Малюнак 1. плоскасных дыёд: а. прылада дыёда; б. абазначэнне дыёда ў электратэхнічных схемах; ст. знешні выгляд плоскасных дыёдаў рознай магутнасці.

  1. Донорные - ператвараюць чысты матэрыял у паўправаднік n-тыпу, які змяшчае лішак свабодных электронаў. Праводнасць такога тыпу называюць электроннай.
  2. Акцэптарных - ператвараюць такі ж матэрыял у паўправаднік p-тыпу, які валодае штучна створаным недахопам свабодных электронаў. Праводнасць такога паўправадніка называюць дзіркавы. «Дзірка» - месца, якое пакінуў электрон, вядзе сябе аналагічна дадатнага зараду.

Пласт на мяжы паўправаднікоў p- і n-тыпу (p-n пераход) валодае аднабаковай праводнасцю - добра праводзіць ток у адным (прамым) кірунку і вельмі дрэнна ў процілеглым (зваротным). Прылада плоскасцевага дыёда паказана на малюнку 1а. Аснова - пласцінка з паўправадніка (германій) з невялікім колькасцю донорной прымешкі (n-тыпу), на якую змяшчаецца кавалачак індыю, які з'яўляецца акцэптарных прымешкай.

Пасля нагрэву індый дыфузіюе ў прылеглыя вобласці паўправадніка, ператвараючы іх у паўправаднік p-тыпу. На мяжы абласцей з двума тыпамі праводнасці і ўзнікае p-n пераход. Выснова, злучаны з паўправаднікоў p-тыпу, называюць анодам атрыманага дыёда, супрацьлеглы - яго катодам. Малюнак паўправадніковага дыёда на прынцыповых схемах прыведзена на мал. 1б, знешні выгляд плоскасных дыёдаў рознай магутнасці - на мал. 1в.

Вярнуцца да зместа

найпросты выпрамнік

Характарыстыкі току ў розных схемах

Малюнак 2. Характарыстыкі току ў розных схемах.

Ток, працякаючая ў звычайнай асвятляльнай сеткі, з'яўляецца пераменным. Яго велічыня і кірунак мяняюцца 50 разоў на працягу адной секунды. Графік залежнасці яго напружання ад часу паказаны на мал. 2а. Чырвоным колерам паказаны станоўчыя полупериоды, сінім - адмоўныя.

Паколькі велічыня току змяняецца ад нуля да максімальнага (амплітуднага) значэнні, ўводзіцца паняцце дзеючага значэння току і напружання. Напрыклад, у асвятляльнай сеткі дзеючае значэнне напружання 220 У - ва ўключаным у гэтую сетку награвальным прыборы за аднолькавыя прамежкі часу вылучаецца столькі ж цяпла, колькі ў тым жа прыладзе, у ланцугі пастаяннага току напругай 220 В.

Але на самой справе напружанне ў сетцы мяняецца за 0,02 з наступным чынам:

  • першую чвэрць таго часу (перыяду) - павялічваецца ад 0 да 311 У;
  • другую чвэрць перыяду - памяншаецца ад 311 У да 0;
  • трэцюю чвэрць перыяду - памяншаецца ад 0 да 311 У;
  • апошнюю чвэрць перыяду - ўзрастае ад 311 У да 0.

У гэтым выпадку 311 У - амплітуда напружання Uаб. Амплітуднае і дзеючае (U) напружання звязаныя паміж сабой формулай:

Uo = √2 * U.

дыёдны мост

Малюнак 3. Дыёдны мост.

Пры ўключэнні ў ланцуг пераменнага току паслядоўна злучаных дыёда (VD) і нагрузкі (мал. 2б), ток праз яе працякае толькі падчас станоўчых полупериодов (мал. 2в). Адбываецца гэта дзякуючы аднабаковай праводнасці дыёда. Называецца такі выпрамнік однополупериодным - адну палову перыяду ток у ланцугу ёсць, падчас другой - адсутнічае.

Ток, працякаючая праз нагрузку ў такім выпрамніка, не сталы, а пульсавалы. Ператварыць яго практычна ў пастаянны можна, уключыўшы паралельна нагрузцы кандэнсатар фільтра Cф досыць вялікай ёмістасці. На працягу першай чвэрці перыяду кандэнсатар зараджаецца да амплітуднага значэння, а ў прамежках паміж пульсацыі разряжается на нагрузку. Напружанне становіцца амаль сталым. Эфект згладжвання тым мацней, чым больш ёмістасць кандэнсатара.

Вярнуцца да зместа

Схема дыёднага моста

Больш дасканалай з'яўляецца двухполупериодная схема выпроствання, калі выкарыстоўваюцца і станоўчы, і адмоўны полупериод. Існуе некалькі разнавіднасцяў такіх схем, але часцей за ўсё выкарыстоўваецца маставая. Схема дыёднага моста прыведзеная на мал. 3В. На ёй чырвоная лінія паказвае, як працякае ток праз нагрузку падчас станоўчых, а сіняя - адмоўных полупериодов.

Схема выпрамніка на 12 вольт

Малюнак 4. Схема выпрамніка на 12 вольт з выкарыстаннем дыёднага моста.

І першую, і другую палову перыяду ток праз нагрузку працякае ў адным і тым жа кірунку (мал. 3б). Колькасць пульсацыі на працягу адной секунды не 50, як пры однополупериодном выпроствання, а 100. Адпаведна, пры той жа ёмістасці кандэнсатара фільтра эфект згладжвання будзе больш ярка выяўлены.

Як бачна, для пабудовы дыёднага моста неабходна 4 дыёда - VD1-VD4. Раней дыёдныя масты на прынцыповых схемах малявалі менавіта так, як на мал. 3В. Цяпер агульнапрынятым лічыцца малюнак, паказанае на мал. 3г. Хоць на ёй толькі адзін малюнак дыёда, не варта забываць, што мост складаецца з чатырох дыёдаў.

Маставая схема часцей за ўсё збіраецца з асобных дыёдаў, але часам ужываюцца і маналітныя дыедныя зборкі. Іх прасцей мантаваць на плаце, але затое пры выхадзе са строю аднаго пляча моста, замяняецца ўся зборка. Выбіраюць дыёды, з якіх мантуецца мост, зыходзячы з велічыні які праходзіць праз іх току і велічыні дапушчальнага зваротнага напругі. Гэтыя дадзеныя дазваляе атрымаць інструкцыя да дыёдамі або даведнікі.

Поўная схема выпрамніка на 12 вольт з выкарыстаннем дыёднага моста прыведзеная на мал. 4. Т1 - паніжальны трансфарматар, другасная абмотка якога забяспечвае напружанне 10-12 В. Засцерагальнік FU1 - нялішнім дэталь з пункту гледжання тэхнікі бяспекі і грэбаваць ім не варта. Марка дыёдаў VD1-VD4, як ужо гаварылася, вызначаецца велічынёй току, які будзе спажывацца ад выпрамніка. Кандэнсатар С1 - электралітычнай, ёмістасцю 1000,0 мкф або вышэй на напругу не ніжэй 16 В.

Напружанне на выхадзе - фіксаванае, велічыня яго залежыць ад нагрузкі. Чым больш ток, тым менш велічыня гэтай напругі. Для атрымання рэгуляванага і стабільнага выхаднога напружання патрабуецца больш складаная схема. Атрымаць рэгуляваныя напружанне ад схемы, прыведзенай на мал. 4 можна двума спосабамі:

  1. Падаючы на ​​першасную абмотку трансфарматара Т1 рэгуляваныя напружанне, напрыклад, ад ЛАТР.
  2. Зрабіўшы ад другаснай абмоткі трансфарматара некалькі адводаў і паставіўшы, адпаведна, перамыкач.

Застаецца спадзявацца, што апісанні і схемы, прыведзеныя вышэй, акажуць практычную дапамогу ў зборцы простага выпрамніка для практычных патрэб.

Дадаць каментар