Cum să depanați un redresor cu diodă - articole tehnice

Acest articol va examina diferitele defecte ale unui redresor de pod cu diode pentru a oferi o perspectivă asupra depanării unei surse de alimentare AC/DC.

Sursele de alimentare AC/DC sunt utilizate pe scară largă în diferite tipuri de echipamente electronice. Când eșuăm, cum putem determina cauza?

Acest articol vă va prezenta un exemplu de sursă de alimentare și vă va vorbi despre câteva motive posibile pentru care ar putea avea probleme.

Un exemplu de alimentare AC/DC

Pentru a depana în mod eficient, va trebui să vă înțelegeți circuitul. Vom lucra cu un exemplu de alimentare AC/DC, care convertește 230V AC în 5V DC. Diagrama bloc este prezentată în Figura 1 de mai jos.

figura 1. Imagine oferită de NUS.

În primul rând, să analizăm mai întâi fiecare dintre aceste blocuri.

Transformator

Transformatorul transformă energia electrică de înaltă tensiune într-o tensiune alternativă mai mică. De exemplu, dacă dorim să generăm 12V DC, transformatorul poate fi proiectat pentru a genera o tensiune alternativă de amplitudine 22V, așa cum se arată în Figura 2.

Figura 2

Redresor

Redresorul convertește tensiunea de curent alternativ într-o tensiune de curent continuu, așa cum se arată în figura 3. Acest lucru se face inversând porțiunea negativă a tensiunii de curent alternativ pentru a genera o tensiune pozitivă. Rezultatul este o tensiune continuă, deoarece curentul poate curge acum într-o singură direcție printr-o sarcină ipotetică (care nu este prezentată în figură). Cu toate acestea, există încă variații mari de tensiune și curent și nu poate fi utilizat ca sursă de curent continuu pentru alimentarea circuitelor electronice. Figura 3 indică o proprietate foarte importantă a ieșirii redresorului: deoarece porțiunea negativă este răsturnată la valorile pozitive, ieșirea redresorului este un semnal periodic cu o perioadă care este jumătate din perioada de intrare. Prin urmare, dacă intrarea este un semnal de 50 Hz, frecvența de ieșire va fi de 100 Hz. Această observație poate fi utilă în depanarea unei surse de alimentare AC/DC.

Figura 3

Filtru

Pentru a scăpa de fluctuațiile mari, aplicăm un filtru low-pass la ieșirea redresorului. Filtrul va da forme de undă similare curbelor roșii din Figura 4.

Figura 4

Regulator

Deoarece există încă câteva valuri, putem aplica ieșirea filtrului unui regulator care utilizează conceptele de feedback pentru a suprima în continuare fluctuațiile și a genera tensiunea continuă DC dorită.

Să examinăm defecțiunile legate de redresorul podului cu diode și filtrul trece-jos așa cum este descris în Figura 5.

Figura 5

Acum, că suntem familiarizați cu exemplul nostru, putem începe să discutăm câteva probleme comune pe care am putea fi chemați să le depanăm.

Problemă: o diodă deschisă eșuată

În fiecare jumătate de ciclu al intrării $$ V _ $$, două din cele patru diode vor fi activate. De exemplu, când $$ V _ $$ este pozitiv, D1 și D2 vor conduce curent în timp ce blocurile D3 și D4 (inversă) curent. Pentru următorul semiciclu, vor fi direcționate D3 și D4. Dacă oricare dintre aceste patru diode are o defecțiune în circuit deschis, jumătatea ciclului corespunzător va fi permisă și circuitul va acționa ca un redresor cu jumătate de undă. Figura 6 prezintă efectul unei diode deschise nereușite asupra tensiunii de ieșire.

Figura 6

După cum puteți vedea, magnitudinea undelor a crescut cu un factor de aproximativ doi. În afară de aceasta, curba legată de o diodă eșuată are o perioadă de două ori mai mare decât cea a curbei albastre, deoarece circuitul eșuat acționează ca un redresor cu jumătate de undă. Prin urmare, atunci când există o diodă deschisă eșuată, frecvența $$ V _ $$ va fi aceeași cu VAC1. Cu un circuit funcțional, undele vor apărea la o frecvență de două ori mai mare decât frecvența de intrare. Folosind un osciloscop, putem verifica cu ușurință funcționarea unui redresor cu diodă. Dacă frecvența electricității de rețea este de 50 Hz, frecvența fluctuațiilor trebuie să fie de 100 Hz. Acesta este un exemplu al cazurilor în care un osciloscop este mult mai util decât un multimetru.