En diodbrygga är en sammansättning av fyra dioder som är sammankopplade på ett sådant sätt att en växelströmsförsörjning (AC) som appliceras på två av bryggans fyra punkter kommer att producera en likström (DC) ut på de återstående två.
En diodbrygga är alltså en elektrisk komponent för att utjämna eller likrikta en AC-strömförsörjning för att producera en DC-utgång. Ett mycket bra exempel på denna montering på jobbet är en AC-mobilladdare som, när den är ansluten till ett växelströmsuttag, levererar en likström för att ladda telefonen.
För att förstå driften av en diodbrygga är det nödvändigt att känna till de grundläggande skillnaderna mellan växelström och likström, och hur dioder fungerar. De flesta människor är väl förtrogna med användningen av batterier i hushållsapparater, leksaker, kameror och telefoner.
Ett batteri är ett bra exempel på en likströmskälla som har en inställd polaritet, det vill säga en inställd positiv och negativ pol som aldrig ändras. Växelströmsförsörjningen som påträffas i ett hushållsuttag har en alternerande polaritet som vänder cirka 50 till 60 gånger per sekund.
När en växelströmskälla används för att driva en likströmsapparat måste denna alternerande eller omvända växelströmspolaritet jämnas ut eller korrigeras för att producera den stabila, oföränderliga polariteten som kännetecknar en likströmsförsörjning.
Utan denna korrigering skulle växelströmmen skada eller förstöra apparaten. I de flesta applikationer uppnås denna utjämning genom att använda en brygglikriktare eller diodbrygga.
Dioder är elektroniska komponenter som tillåter elektrisk ström att flyta i endast en riktning.
När fyra dioder är sammankopplade i en likriktande konfiguration kommer de effektivt att stänga av ena halvan av växelströmscykeln och låta ena halvan passera genom bron. Effekten som tillåts passera genom diodbryggan är inte speciellt jämn likström men uppvisar åtminstone en stabil polaritet eller positivt-negativt förhållande.
Detta kallas halvvågslikriktning eftersom hälften av AC-cykelvågen tas bort eller blockeras. För att jämna ut den återstående AC-rippeln ur matningen kan kondensatorer sättas in över de positiva och negativa utgångarna.
Diodbryggor används för att producera likström i en mängd olika applikationer, allt från små strömförsörjningar på elektroniska kretskort till enorma industriella exempel som kan driva stora likströmselektromagneter och motorer.
Den fysiska storleken på sammansättningen är allt som förändras i dessa applikationer; den grundläggande konstruktionen av bron förblir densamma. Även om det finns andra sätt att producera likström från AC-försörjning, är diodbryggan fortfarande den billigaste och mest bekväma metoden.
Bryggdioden inverterar den negativa spänningssidan för AC-ingången och matar ut en pulserande ström.
Utgångssidan utjämnas på en kondensator, vilket möjliggör utmatning av DC-spänning.
Det finns många bryggdioder utformade för att likrikta kommersiella frekvenser på 50/60 Hz, och generella likriktardioder kan användas som typ av diod.
När dessa dioder används för att likrikta höga frekvenser, såsom sekundär likriktning på strömförsörjning, används snabbåterställningsdioder eller Schottky-barriärdioder för bryggdioderna.
Konstruktion
Denna krets kan utformas med fyra dioder nämligen D1, D2, D3 & D4 tillsammans med ett belastningsmotstånd (RL). Anslutningen av dessa dioder kan göras i ett slutet slingamönster för att effektivt omvandla AC (växelström) till DC (Direct Current). Den största fördelen med denna design är avsaknaden av en exklusiv transformator med mittuttag. Så storleken, såväl som kostnaden, kommer att minska.
När insignalen väl appliceras över de två terminalerna som A & B kan o/p DC-signalen uppnås över RL. Här ansluts belastningsmotstånd mellan två terminaler som C & D. Arrangemanget av två dioder kan göras på ett sådant sätt att elektriciteten kommer att ledas av två dioder under varje halvcykel. Diodparen som D1 och D3 leder elektrisk ström under hela den positiva halvcykeln. På liknande sätt kommer D2- och D4-dioder att leda elektrisk ström under en negativ halvcykel.
Typer av diodbryggor
Diodbryggor klassificeras i flera typer baserat på dessa faktorer: typ av försörjning, styrförmåga, brudkretskonfigurationer etc. Brygglikriktare klassificeras huvudsakligen i en- och trefaslikriktare. Båda dessa typer klassificeras vidare i okontrollerade, halvkontrollerade och helt kontrollerade likriktare. Några av dessa typer av likriktare beskrivs nedan.
Enfas och trefas likriktare
Försörjningens natur, det vill säga en enfas- eller trefasförsörjning avgör dessa likriktare. Enfas brygglikriktaren består av fyra dioder för omvandling av AC till DC, medan en trefaslikriktare använder sex dioder, som visas i figuren. Dessa kan återigen vara okontrollerade eller kontrollerade likriktare beroende på kretskomponenterna såsom dioder, tyristorer och så vidare.
Okontrollerade brolikriktare
Denna brygglikriktare använder dioder för att likrikta ingången enligt bilden. Eftersom dioden är en enkelriktad enhet som endast tillåter strömflödet i en riktning. Med denna konfiguration av dioder i likriktaren tillåter den inte effekten att variera beroende på belastningskravet. Så denna typ av likriktare används i konstant eller fast strömförsörjning.
Styrd diodbrygga
I denna typ av likriktare, AC/DC-omvandlare eller likriktare – istället för okontrollerade dioder, används styrda halvledarenheter som SCR, MOSFET, IGBT, etc. för att variera uteffekten vid olika spänningar. Genom att trigga dessa enheter vid olika ögonblick ändras uteffekten vid belastningen på lämpligt sätt.
En applikation – Konvertering av växelström till likström med en brygglikriktare
Reglerad DC-strömförsörjning krävs ofta för många elektroniska applikationer. Ett av de mest tillförlitliga och bekväma sätten är att konvertera den tillgängliga AC-nätaggregatet till DC-försörjning. Denna omvandling av AC-signalen till DC-signalen görs med hjälp av en likriktare, som är ett system av dioder.
Det kan vara en halvvågslikriktare som endast likriktar hälften av AC-signalen eller en helvågslikriktare som likriktar båda cyklerna av AC-signalen. Helvågslikriktaren kan vara en mittuttagslikriktare bestående av två dioder eller en brygglikriktare bestående av 4 dioder.
En reglerad likströmskälla
En reglerad likströmskälla består av följande komponenter:
- En nedtrappningstransformator för att omvandla högspänning AC till lågspänning AC.
- En brygglikriktare för att omvandla AC till pulserande DC.
- En filterkrets som består av en kondensator för att ta bort AC-krusningarna.
- En regulator IC 7805 för att få reglerad likspänning på 5 V.
