پل دیود نیم موج | پل دیود تمام موج

در این مقاله عملکرد یکسوساز تمام موج (پل دیودی) و پل دیود نیم موج را توضیح می دهیم.

یکسو سازی چیست؟

در حال حاضر رایجترین کاربرد دیود یکسو سازی می باشد. به تعریف ساده تر، یکسو سازی تبدیل جریان (AC) به جریان مستقیم (DC) است. این فرآیند شامل یک دستگاه است که تنها اجازه جریان الکترونی یک طرفه را می دهد. همانطور که مشاهده کردیم این دقیقا همان چیزی است که یک دیود نیمه هادی انجام می دهد. ساده ترین نوع مدار یکسو کننده موج ، یکسوساز نیم موج است. پل دیود نیم موج فقط اجازه می دهد که نیمی از شکل موج AC به عبور از بار بیانجامد.

اطلاعات دیود کابلی را از لینک آن ببینید.

یکسوسازی نیمه موج با پل دیود تک فاز (Half-Wave Rectification)

برای اکثر برنامه های کاربردی قدرت، اصلاح موج نیم موج برای این کار کافی نیست. محتوای هارمونیک شکل موج خروجی یکسو کننده بسیار بزرگ است و در نتیجه برای فیلتر کردن مشکل است. علاوه بر این، منبع تغذیه AC فقط توانایی بار را به نصف هر چرخه کامل میدهد، به این معنی که نیمی از ظرفیت آن استفاده نشده است. با این حال، اصلاح موج نیم موج موجب می شود که یک روش بسیار ساده برای کاهش توان به یک بار مقاومتی باشد. برخی از سوئیچ های کم نور دوگانه چراغ روشنایی کامل را به لامپ رشته ای متصل می کنند و سپس موج نیم موج آن را برای خروجی نور کم کاهش می دهد.

اطلاعات دیود پیچی را از لینک آن ببینید.

در موقعیت سوئیچ “Dim”، لامپ رشته ای تقریبا نیمی از توانایی را که به طور معمول در AC full wave دریافت می شود، دریافت می کند. از آنجا که موج نزولی موجب می شود که سرعت بیشتری نسبت به رشته ها در زمان گرم و سرد شدن داشته باشد، چراغ چشمک زده نمی شود. در عوض، رشته آن صرفا در دمای پایینتر از حد نرمال عمل می کند و خروجی نور کمتری دارد. این اصل قدرت “pulsing” به سرعت به یک دستگاه بارگیری پاسخ آهسته برای کنترل قدرت برق ارسال شده به آن در جهان الکترونیک صنعتی رایج است. از آنجا که دستگاه کنترل کننده (پل دیود در این مورد) به طور کامل هدایت می شود یا به طور کامل در هر زمانی معین نمی شود، در حالی که کنترل بار قدرت را کم می کند، بنابراین این روش کنترل قدرت را بسیار کارآمد می کند. این مدار احتمالا روش خام ترین نیروی پالس برای بار است، اما به عنوان یک برنامه اثبات مفهوم کاربردی کافی میباشد.

یکسو کننده تمام موج (Full-Wave Rectifiers)

اگر ما نیاز داریم که جریان AC را برای به دست آوردن استفاده کامل از هر دو نیم سیکل موج سینوسی بکار ببریم، باید از یک پیکربندی مدار مجتمع مختلف استفاده شود. چنین مداری یک رگولاتور تمام موج یا پل دیود تمام موج نامیده می شود. یک نوع از یکسوساز تمام موج، به نام طراحی مرکز شیر، همانطور که در شکل زیر آمده است، از یک ترانسفورماتور با سیم پیچ ثانویه متصل شده و دو دیود استفاده می کند.

این عملیات مدار به راحتی یک نیمه چرخه در یک زمان می باشد. در ابتدای نیمه اول، قطر ولتاژ منبع مثبت (+) در بالا و منفی (-) در پایین را در نظر بگیرید. در این زمان، تنها پل دیود فوقانی وارد عمل می شود؛ دیود پایدار جریان را مسدود می کند و بار نیمه اول موج سینوسی که به صورت مثبت در بالا و منفی در پایین است را مشاهده می کند. همانطور که در شکل زیر آمده است ، تنها نیمی از سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور در طول این نیمه چرخه جریان دارد.

در طول نیمه بعدی، قطبیت AC تغییر می کند. در حال حاضر، دیود دیگر و نیمه دیگر سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور ، جریان را حمل می کنند در حالیکه بخش هایی از مدار که در حال جریان در طول نیمه نهایی حرکت می کنند، بی مصرف می مانند. بار هنوز هم “نیمه” موج سینوسی را دریافت میکند، همان قطبیت همانند قبل: مثبت در بالا و منفی در پایین است. (شکل زیر)

یکی از ضررهای این الگوریتم موجب شده است که ضربان یک ترانسفورماتور با سیم پیچ ثانویه متصل به مرکز باشد. اگر مدار مورد نظر یکی از جریان های  بالا باشد، اندازه و هزینه یک ترانسفورماتور مناسب قابل توجه است. در نتیجه، طراحی یکپارچه مرکز ضربه تنها در برنامه های کم قدرت دیده می شود.

قطبش یک رگولاتور ولتاژ با ولتاژ تمام شدت در بار ممکن است با تغییر جهت دیودها تغییر یابد. علاوه بر این، دیودهای معکوس را می توان با خروجی مثبت هماهنگ کرد. در نتیجه یک الگوریتم تکه تکه ای با دو قطبی کامل در شکل زیر نشان داده شده است. توجه داشته باشید که اتصالات دیودها همان پیکربندی یک پل است (پل دیود تک فاز).

یکسو کننده پل موج کامل یا پل دیود تمام موج یا پل دیود سه فاز (Full-Wave Bridge Rectifiers)

یکی دیگر از محبوب ترین الگوریتم های موجی شکن موجب ایجاد یک پیکربندی چهار دیودی می شود. به دلایل آشکار، این طرح یک پل کامل موج (پل دیود تمام موج) می باشد. (شکل زیر)

جهت های فعلی برای مدار یکسوساز پل کامل به شکل زیر نشان داده شده است برای نیمه چپ مثبت و شکل زیر برای نیمه منفی موج شکل AC. توجه داشته باشید که صرف نظر از قطب ورودی، جریان از طریق بار به همان جهت جریان می یابد. یعنی، نیمه چپ منفی منبع، یک نیمه چرخه مثبت در بار است. جریان از طریق دیودها به صورت سری برای هر دو قطب است. بنابراین، افت دو دیود ولتاژ منبع در دیودها از دست می رود (0.7 + 2 = 1.4 V برای سی). این یک مشکل در مقایسه با طراحی کامل مرکز طراحی است. این مشکل تنها مشکل در منبع تغذیه بسیار کم ولتاژ است.

یادآوری ساختار مناسب دیودها در مدار یکسوساز پل کامل موجب اغتشاش در ذهن دانشجوی جدید الکترونیک می شود. من متوجه شده ام که بازنمایی جایگزین این مدار برای یادآوری و مقایسه آسانتر می باشد. این یک مدار دقیق است، به جز تمام دیودها که در نگرش افقی کشیده شده است و همه آنها دریک جهت هستند. (شکل زیر)

یک مزیت به خاطر آوردن این طرح برای یک مدار یکسو کننده پل یا پل دیود این است که به راحتی به یک نسخه چند ضلعی در شکل زیر گسترش می یابد.

هر خط سه فاز بین یک جفت دیود متصل می شود: یکی برای هدایت جریان به سمت مثبت (+) بار، و دیگری برای مسیریابی جریان  به سمت بار منفی (-) می باشد. سیستم های چند فاز با بیش از سه فاز به راحتی به یک پل یکسوساز پل متصل می شوند. به عنوان مثال، مدار یکسو کننده پل شش فاز را در شکل زیر ببینید.

هنگامی که پلی فاز AC اصلاح می شود، پالس های فشرده شده با یکدیگر یکپارچه می شوند تا یک خروجی DC تولید کنند که بسیار “هموار” (دارای محتوای کمتر AC) باشد  که از طریق اصلاح AC تک فاز تولید می شود. این یک مزیت تصمیم گیرنده در مدارهای یکسو کننده جریان است که در آن حجم فیزیکی اجزای فیلتر شده ممنوع است اما باید جریان DC کم صدا را بدست آورد. نمودار در شکل زیر اصلاح موج کامل سه فاز AC را نشان می دهد.

منابع:

انواع دیود پیچی و دیود کابلی سمیکرون :

دیود پیچی 45 آمپر skn45 , skr45 semikron / دیود 45 آمپری

دیود پیچی 20 آمپر skn20 , skr20 semikron / دیود 20 آمپری

دیود پیچی 240 آمپر skn240 , skr240 semikron / دیود 240 آمپری

دیود پیچی 26 آمپر skn26 , skr26 semikron / دیود 26 آمپری

دیود پیچی 130 آمپر skn130 , skr130 semikron / دیود 130 آمپری

دیود پیچی 100 آمپر skn100 , skr100 semikron / دیود 100 آمپری

دیود پیچی 70 آمپر skn70 , skr70 semikron / دیود 70 آمپری

دیود پیچی 320 آمپر skn320 , skr320 semikron / دیود 320 آمپری

برای خرید پل دیود تمام موج و پل دیود نیم موج بر روی شماره های زیر کلیک نمایید.

33992998 21 0098 
33993009 21 0098