Le dispositif, le principe du fonctionnement et le circuit de redresseur du pont à diodes

Le courant électrique alternatif est converti en pulsé constant grâce à l'utilisation de circuits électroniques spéciaux – ponts à diodes. Le circuit de redresseur de diodes est divisé en 2 versions: monophasé et triphasé.

Dans le fonctionnement du redresseur, l'élément principal est la diode. Sur le plan structurel, il s'agit d'une plaque de cristal semi-conducteur avec deux zones de conductivité différente. Une caractéristique est le flux unilatéral du courant électrique, selon la direction du débit.

La conception et le fonctionnement de la diode redresseur sont basés sur les caractéristiques de la jonction pn entre les zones semi-conductrices. Sa résistance dépend de la polarité de la tension externe. Dans un cas, il est important, dans un autre cas, il est négligeable.

Pont de diode monophasé

Lorsque l'entrée est une tension sinusoïdale alternée, dans chaque demi-cycle, le courant traverse une paire de diodes et l'autre est fermé. En conséquence, une tension pulsée est générée à la sortie du circuit en pont de redresseur de diodes, dont la fréquence est deux fois supérieure à celle de l'entrée.

Circuit en pont triphasé

Des redresseurs à demi-pont à diodes sont utilisés dans ce schéma. La tension de sortie ici est obtenue avec des pulsations plus petites.

Comment lisser l'ondulation lors du redressement de l'alimentation?

La qualité de la tension redressée diminue avec une augmentation de son ondulation. Pour le réduire, on utilise des éléments qui stockent de l'énergie lorsqu'ils proviennent du redresseur et abandonnent quand ils s'arrêtent.

Sur le circuit de redresseur de pont de diode avec un condensateur, ce dernier est connecté en parallèle avec la charge. Sa capacité est sélectionnée en fonction du courant de charge. Lorsque la pulsation est appliquée, le condensateur est chargé. Entre les impulsions (quand il n'y en a pas), la tension est donnée à la charge.

En raison du lissage, la tension de sortie du filtre devient plus grande et s'approche de la valeur de l'amplitude de la valeur rectifiée.

La tension idéale à la sortie du filtre ne peut pas être obtenue en raison de la décharge du condensateur entre les impulsions. Habituellement, ces pulsations sont permises. Ils peuvent être réduits en augmentant la capacité du condensateur.

Si une inductance est utilisée pour le lissage, elle est connectée en série avec la charge. Les circuits de filtrage combinés comprennent des selfs et des condensateurs.

Constructions de ponts à diodes

Le dispositif le plus simple du pont est effectué en soudant des diodes individuelles. L'industrie produit des structures monolithiques, plus petites et moins chères. En outre, ils choisissent des diodes présentant des caractéristiques similaires, ce qui leur permet de travailler avec la même chaleur. Cela améliore la fiabilité du circuit de redresseur de pont à diodes.

L'avantage des ponts à diodes à partir d'éléments individuels est la possibilité de réparation, lorsque l'un d'entre eux échouera. L'assemblage doit être complètement remplacé. Les défauts sont rares, car les éléments sont correctement adaptés.

Alimentation du redresseur

Les périphériques consommant un grand courant sont généralement alimentés à partir du réseau 220 V. Directement, les périphériques ne sont pas connectés, car la tension pour les circuits électroniques est faible et le courant est constant. Ensuite, utilisez une carte réseau.

La tension est réduite par un transformateur, ce qui crée également une isolation galvanique entre les circuits d'alimentation primaire et secondaire. Cela réduit le risque de choc électrique et protège l'équipement lorsqu'il se produit un court-circuit dans le circuit.

Les adaptateurs modernes fonctionnent dans la plupart des cas avec une conception simplifiée sans transformateur sans isolation galvanique, où un excès de tension est absorbé sur le condensateur.

Circuit de pont de diode 12 volts: instruction et assemblage

L'alimentation électrique se compose de deux modules, dont le premier est un transformateur descendant, et le second est un pont de diode qui convertit un type de tension en un autre.

Un transformateur approprié est sélectionné. L'enroulement primaire se retrouve à l'aide d'un testeur. Sa résistance devrait être la plus grande. Au moyen d'un multimètre dans le mode de mesure de résistance, les extrémités requises sont situées. Ensuite, il existe d'autres paires et des marques sont faites.

L'enroulement primaire est de 220 V. Ensuite, le testeur est mis en mode de mesure de tension alternative et la tension est mesurée sur les enroulements restants. Il est nécessaire de sélectionner ou enrouler un par 10 V. Il est important que la tension ne dépasse pas 12 V, car après le filtrage capacitif, elle augmente de 18%.

Le transformateur est sélectionné pour la puissance correcte, après quoi la réserve est prise jusqu'à 25%.

4 diodes sont tordues dans le pont de diodes et les extrémités sont propulsées. Ensuite, le circuit est connecté, la sortie est connectée à un condensateur de 25 V et 2200 μF (électrolyte) et contrôlée en fonctionnement.

Pont à diodes sans transformateur Pont à diodes à 24 volts

Dans la pratique de la radio amateur, les alimentations à faible puissance sans transformateurs sont largement utilisées.

La puissance 220 V est fournie via le condensateur de ballast C1. Le redresseur se compose de diodes VD1, VD2 et diodes zener VD3, VD4. Pour éliminer les surtensions actuelles à travers le pont, lorsque l'alimentation est connectée en série avec le condensateur, une résistance de limitation de courant de 50-100 ohms est installée. Pour décharger le condensateur lorsque le circuit ne fonctionne pas, une résistance de 150 à 300 kΩ est connectée en parallèle.

À la sortie du circuit, un condensateur de lissage d'une capacité de 2000 μF est installé.

L'absence de connexion galvanique crée un risque d'électrocution.

Application

Les applications du pont à diodes sont extrêmement larges et variées:

• Dispositifs d'éclairage (LED et lampes fluorescentes);
• Appareils de mesure de puissance électrique;
• Unités d'alimentation électrique pour équipement électronique;
• Alimentations industrielles, commandes et chargeurs.

Comment choisir des diodes pour la fabrication d'un pont à diodes?

Les principaux critères de sélection sont la tension et le courant auxquels la diode ne surchauffe pas. Avec une connexion directe, une tension d'environ 0,6 V tombe sur elle, car elle présente une résistance interne. La tension inverse, que la diode peut résister, sans entrer dans un mode de ventilation thermique et électrique, a une certaine limite. Si elle est conçue pour 220 V, une réserve d'au moins 25% est prise. Mais il est préférable de le prendre assez grand pour se protéger contre les surtensions accidentelles du réseau.

Le courant est également pris avec une marge. Si nécessaire, un radiateur de refroidissement est fourni.

Pour un choix correct, utilisez la table de référence des diodes et des ponts à diodes.

Fabricants de ponts à diodes

Parmi les éléments pour l'équipement d'éclairage se distinguent les redresseurs série 1N4007 et MS250 produits par Diotec. Ils sont évalués pour une tension allant jusqu'à 1000 V. Dans le premier cas, le circuit de pont de diode est constitué de 4 diodes placées sur la carte de circuit imprimé et, dans la seconde, elle se présente sous la forme d'un ensemble compact. Bien que la série 1N4007 soit fiable en fonctionnement, l'ensemble MS250 économise du poids et de l'espace. Malgré cela, la demande de la série 1N4007 reste élevée, car le prix a tellement diminué qu'il est principalement déterminé par le coût des terminaux de cuivre.

La technologie de fabrication des ponts de diode série MS continue. Maintenant, tous les 4 cristaux du pont sont installés ensemble, ce qui augmente sa résistance à la chaleur en raison de l'uniformité des paramètres.

La fiabilité des redresseurs diminue à la hausse de la température de l'air environnant. Ce problème est résolu par le dispositif de la série B250S2A, conçu pour un courant de 2,3 A et en transmettant 0,7 A à 125 ° C.

La plupart des fabricants achètent des diodes, après quoi ils assemblent des redresseurs prêts à l'emploi. Diotec traite de l'ensemble du cycle de production, de la fabrication des cristaux au montage et à l'emballage.

Une autre société mondiale leader – IRF – dispose de technologies uniques pour réduire les dimensions des pièces, améliorer le transfert de chaleur, améliorer l'efficacité de la technologie des semi-conducteurs. C'est le seul à produire des composants pour l'ensemble du cycle de conversion d'énergie.

Conclusion

Le circuit de redresseur de pont à diode est utilisé dans tous les équipements électroniques. Pour appliquer les redresseurs à pleine vague, dont les caractéristiques sont bien meilleures que les redresseurs à une seule période. Vous pouvez vérifier chacun d'eux vous-même en appelant chaque diode.