12 volt voltaj için pratik bir diyot köprü devresi

Radyo ve elektrik güç kaynakları neredeyse her zaman AC'yi DC'ye dönüştürmek için tasarlanmış doğrultucular kullanır. Bunun nedeni, neredeyse tüm elektronik devrelerin ve diğer birçok cihazın DC kaynaklardan beslenmesi gerektiğidir. Doğrultucu, doğrusal olmayan bir akım-voltaj karakteristiğine sahip olan, başka bir deyişle zıt yönlerde farklı şekilde akan akım olan herhangi bir eleman olabilir. Modern cihazlarda, düzlemsel yarıiletken diyotlar genellikle bu elemanlar olarak kullanılır.

Yarı iletken diyot devresi

Devre yarıiletken diyot.

Düz yarı iletken diyotlar

İyi iletkenler ve izolatörler ile birlikte, bu iki sınıf arasında iletimde ara madde olan birçok madde vardır. Yarı iletkenler gibi maddeler diyorlar. Saf bir yarı iletkenin direnci, bu koşullar altında direnci artan metallerin aksine, artan sıcaklıkla azalır.

Saf bir yarı iletkene az miktarda safsızlık ekleyerek, iletkenliğini büyük ölçüde değiştirebilir. Bu tür safsızlıkların iki sınıfı vardır: Diyot cihazı

Şekil 1. Planar diyot: a. cihaz diyotu; b. elektrik devrelerinde diyot tanımı; içinde. Farklı güçteki düzlemsel diyotların görünüşü.

  1. Donör - saf malzemeyi serbest elektronlar içeren n-tipi yarı iletkene dönüştürür. Bu iletkenlik türü elektronik olarak adlandırılır.
  2. Akseptör - yapay olarak yaratılmış serbest elektron eksikliğine sahip, aynı materyali bir p tipi yarı iletkene dönüştürmektedir. Böyle bir yarı iletkenin iletkenliği delik denir. "Delik" - elektrondan ayrılan bir yer, pozitif bir yük gibi davranır.

P ve n tipi yarı iletkenlerin (pn eklemi) sınırındaki bir katman tek yönlü iletkenliğe sahiptir - bir (ileri) yönde akımı iyi ve ters yönde (tersi) çok zayıf bir şekilde iletir. Düzlemsel diyotun cihazı Şekil 1a'da gösterilmiştir. Baz, üzerinde bir miktar indiyumun yerleştirildiği, bir alıcı safsızlığı olan az miktarda bir donör katışıklığı (n-tipi) olan bir yarı iletken plakadır (germanyum).

Isıtmadan sonra, indiyum yarı iletkenin bitişik bölgelerine yayılarak p-tipi yarı iletkenlere dönüştürülür. İki tip iletkenliğe sahip bölgelerin sınırında bir p - n bağlantısı oluşur. P-tipi yarı iletkene bağlı çıkış, elde edilen diyotun anodu, tersi - katodu olarak adlandırılır. Devre şemaları üzerindeki yarı iletken diyotun görüntüsü Şek. 1b, farklı gücün düzlemsel diyotlarının görünüşü - Şek. 1c.

İçindekiler tablosuna geri dön

En basit redresör

Çeşitli devrelerde mevcut özellikler

Şekil 2. Çeşitli devrelerdeki akım karakteristikleri.

Geleneksel bir aydınlatma ağında akan akım değişkendir. Büyüklüğü ve yönü bir saniyede 50 kez değişir. Voltajın zamana karşı grafiği Şek. 2a. Pozitif yarım periyotlar kırmızı, negatif olanlar mavi olarak gösterilir.

Akımın büyüklüğü sıfırdan maksimum (amplitüd) değerine değiştiği için, akım ve voltajın etkin değeri kavramı verilir. Örneğin, bir aydınlatma şebekesinde, 220 V'luk bir voltajın etkin değeri, bu ağda bulunan ısıtıcıda aynı ısı, aynı cihazda olduğu gibi 220 V DC'lik bir devrede aynı zamanda üretilir.

Ama aslında, ağdaki voltaj aşağıdaki gibi 0,02 olarak değişir:

  • bu zamanın ilk çeyreği (dönem) - 0'dan 311 V'a yükselir;
  • dönemin ikinci çeyreği - 311 V'den 0'a düşmektedir;
  • dönemin üçüncü çeyreği - 0'dan 311 V'a düşmektedir;
  • dönemin son çeyreği 311 V'den 0'a yükselir.

Bu durumda 311 V voltaj genliği U'dur.yaklaşık. Genlik ve etkili (U) gerilimler aşağıdaki formülle birbirine bağlanır:

Uo = √2 * U.

Diyot köprüsü

Şekil 3. Diyot köprüsü.

Seriye bağlı bir diyotun (VD) ve yükün bir alternatif akımı devreye bağlandığında (Şekil 2b), akım sadece pozitif yarım periyotlarda akar (Şekil 2c). Bu, diyotun tek taraflı iletimi nedeniyle olur. Böyle bir doğrultucuya yarım dalga denir - devrenin akımının yarısı, ikinci sırasında - yok.

Böyle bir doğrultucudaki yük boyunca akan akım sabit değildir, ancak titreşimsizdir. Filtrenin C kondansatörünü yüke paralel olarak çalıştırarak neredeyse sabit hale getirilebilir.f Yeterince büyük kapasite. Dönemin ilk çeyreğinde, kapasitör bir genlik değerine yüklenir ve pulsasyonlar arasındaki aralıklarda yüke deşarj edilir. Voltaj neredeyse sabit hale gelir. Düzleştirmenin etkisi daha güçlüdür, kapasitörün kapasitansı o kadar büyüktür.

İçindekiler tablosuna geri dön

Diyot köprü devresi

Hem pozitif hem de negatif yarı periyotlar kullanıldığında, tam dalga doğrultma şeması daha mükemmeldir. Bu tür şemaların birkaç çeşidi vardır, ancak çoğu zaman kaldırım kullanılır. Diyot köprünün diyagramı Şek. 3c. Üzerinde kırmızı çizgi, akımın poz boyunca pozitif yönde ve mavi-negatif yarım dönemlerde nasıl aktığını gösterir.

12 volt doğrultucu devresi

Şekil 4. Diyot köprüsünü kullanan 12 voltluk bir redresör devresi.

Dönemin hem birinci hem de ikinci yarısı, yük boyunca akım aynı yönde akar (Şekil 3b). Bir saniye için pulsasyon sayısı, yarım dalga doğrultmada olduğu gibi 50 değil, 100'dür. Buna göre, filtre kondansatörünün aynı kapasitansı ile, yumuşatma etkisi daha belirgin olacaktır.

Gördüğünüz gibi, bir diyot köprüsü oluşturmak için, 4 diyot gereklidir - VD1-VD4. Önceden, diyot köprüler, prensip şemalarında, şekil l'deki ile aynı şekilde tasvir edilmiştir. 3c. Günümüzde, Şekil 2'de gösterilen görüntü genellikle kabul edilir. 3g. Üzerinde bir diyotun sadece bir görüntüsü olmasına rağmen, köprünün dört diyottan oluştuğu unutulmamalıdır.

Köprü devresi çoğunlukla tek tek diyotlardan monte edilir, ancak monolitik diyot düzenekleri bazen kullanılır. Tahtaya monte edilmesi daha kolaydır, ancak köprünün bir kolu bozulduğunda, tüm aksam değiştirilir. Köprünün içinden geçtiği akımın büyüklüğüne ve izin verilen ters voltajın büyüklüğüne bağlı olarak köprünün monte edildiği diyotları seçin. Bu veriler diyotlara veya referans kitaplarına talimatlar vermenizi sağlar.

Bir diyot köprüsü kullanılarak 12 voltluk bir doğrultucunun tam şeması, şekil l'de gösterilmiştir. 4. T1, sekonder sargısı 10-12 V'luk bir voltaj sağlayan bir aşağı-aşağı transformatördür. FU1 sigortası güvenlik açısından önemli bir ayrıntıdır ve ihmal edilmemelidir. Diyot VD1-VD4'ün markası, daha önce belirtildiği gibi, redresörden tüketilecek olan akım miktarına göre belirlenir. Kapasitör C1 - 16 V'den düşük olmayan bir voltaj için 1000.0 mikrofarad veya daha yüksek kapasiteli elektrolitik.

Çıkış gerilimi sabittir, değeri yüke bağlıdır. Akım ne kadar büyük olursa, bu voltajın boyutu o kadar küçük olur. Ayarlanabilir ve kararlı bir çıkış voltajı elde etmek için daha karmaşık bir devre gereklidir. Şek. 3'te gösterilen devreden ayarlanabilir voltajı alın. İki şekilde 4:

  1. Transformatörün (Tl) birincil sarımına uygulanarak, örneğin LATR'den ayarlanabilir bir voltaj.
  2. Transformatörün sekonder sargısından birkaç musluk yaptıktan sonra sırasıyla bir şalter koydu.

Yukarıdaki açıklamaların ve şemaların, pratik ihtiyaçlar için basit bir doğrultucu montajında ​​pratik yardım sağlayacağı umulmaktadır.

Yorum ekle