Wszystkie produkty
Wiele urządzeń elektrycznych wymaga do działania stabilnego napięcia stałego. Z gniazdka wychodzi jednak napięcie naprzemienne. Aby można było nadal korzystać z urządzeń, w elektronice istnieją tak zwane prostowniki, które przekształcają napięcie przemienne w napięcie stałe. W naszym poradniku dowiesz się, jak działa prostownik i co należy wziąć pod uwagę przy jego zakupie.
Napięcie zasilania jest zwykle napięciem przemiennym z gniazdka domowego. Wartość ta różni się w zależności od kraju. Na przykład w polskich gospodarstwach domowych napięcie zasilania wynosi 230 V przy częstotliwości 50 Hz. Wiele urządzeń elektrycznych może być zasilanych bezpośrednio tym napięciem. Zasilanie elektronicznych podzespołów sterujących wymaga jednak napięcia stałego.
Prostowniki, które należą do grupy konwerterów mocy, przekształcają napięcie. Falowniki i przetwornice również należą do tej grupy. Aby obwód prostownika mógł zostać zrealizowany, wymagane są komponenty, które przepuszczają prąd tylko w określonym kierunku. Przykłady obejmują diody, tyrystory i lampy elektronowe. Typowe zastosowania prostowników obejmują komputery, telewizory i radia.
Diody półprzewodnikowe są zwykle używane w obwodzie prostownika. Określa się je również mianem prostownika półfalowego. Dioda umożliwia przepływ prądu tylko w jednym kierunku w danym czasie, drugi kierunek jest zablokowany. Ze względu na to, że przepływ prądu stale zmienia się wraz z napięciem przemiennym, krzywa napięcia jest sinusoidalna. W oparciu o kierunek działania diody, przepuszczana jest tylko dodatnia lub tylko ujemna półfala napięcia przemiennego. Druga półfala nie może przechodzić przez diodę. Za każdym razem, gdy pojawia się zablokowana półfala, następuje krótkotrwały spadek napięcia zasilania, który jest pochłaniany przez kondensatory. W ten sposób uzyskuje się pulsujące napięcie wyjściowe, które jest wygładzane przez kondensator (kondensator wygładzający).
Prostownik mostkowy ma inną strukturę niż prostownik półfalowy: obwód mostkowy składa się z czterech diod półprzewodnikowych połączonych w kwadrat (obwód Graetza ), przy czym każda dioda działa jako indywidualny prostownik. Dodatnie i ujemne półfale są naprzemiennie prostowane i dodawane na wyjściu. Ponieważ obie półfale napięcia przemiennego prądu są wykorzystywane przez prostownik mostkowy, źródło napięcia nie jest obciążone składowymi prądu stałego.
W większości przypadków prostowanie za pomocą mostka prostowniczego powoduje spadek napięcia o około 0,7 V między szczytowym napięciem wejściowym a szczytowym napięciem wyjściowym. Przy wyższych napięciach zwykle nie ma to negatywnych skutków. Jeśli jednak prostowane ma być bardzo niskie napięcie AC, spadek napięcia może oznaczać, że diody nie będą już dłużej przewodzić w sposób ciągły.
Za pomocą prostownika mostkowego można na przykład zmniejszyć wymiary transformatorów. Komponenty te oferują jednak także inne zalety: w porównaniu do prostownika półfalowego, sprawność prostownika mostkowego jest dwukrotnie wyższa. Ponadto wysoka sprawność oznacza, że dostępne jest znacznie wyższe napięcie wyjściowe.
Przy zakupie prostownika mostkowego istotny jest poziom IF, URRM i UF , a także prąd blokujący. Na rynku dostępne są modele jednofazowe i trójfazowe, a także komponenty z diodą Z, co pozwala na konfigurację prostownika.
Należy również wziąć pod uwagę rodzaj montażu: można uzyskać prostowniki do montażu powierzchniowego i do instalacji z otworem przelotowym. Dostępne są również modele o różnych kształtach obudowy.
Dlaczego potrzebne są układy diod prostowniczych?
Układ z kilkoma diodami w jednej obudowie nazywany jest również układem diod prostowniczych. Zespoły diod są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań: oprócz zasilaczy liniowych, stosuje się je również na przykład w zasilaczach impulsowych i konwerterach. Wykorzystywane są również jako diody wolnoprzełączające dla obciążeń indukcyjnych. Zalety układu obejmują łatwiejszą instalację i lepsze rozpraszanie ciepła.
Czym jest złącze p-n w diodzie?
Dioda półprzewodnikowa posiada wewnątrz złącze p-n lub złącze metal-półprzewodnik (dioda Schottky'ego). Gdy dwa obszary o przeciwnym napięciu domieszkowania (p i n) spotykają się w krysztale półprzewodnika, powstaje połączenie materiałowe, które jest również nazywane złączem p-n lub warstwą graniczną.
Co to jest MOSFET?
MOSFET oznacza tranzystor półprzewodnikowy z efektem polowym metal-tlenek. Jest to element elektroniczny, który może być używany do przełączania dużych prądów przy niskim natężeniu prądu sterującego. Na obudowie tranzystora MOSFET zawsze znajdują się trzy połączenia: bramka, dren i źródło. Przepływ prądu odbywa się pomiędzy źródłem i drenem. Bramka z kolei odpowiada za sterowanie; jeśli nie zostanie do niej przyłożone napięcie, prąd nie może płynąć.