Jaudas diožu rokasgrāmata. Taisngriežu diodes: ierīce, dizaina iezīmes un galvenie raksturlielumi

Visas šīs sastāvdaļas atšķiras pēc mērķa, izmantotajiem materiāliem, p-n veidi pārejas, dizains, jauda un citas īpašības un raksturlielumi. Plaši tiek izmantoti taisngrieži, impulsu diodes, varikaps, Šotki diodes, SCR, gaismas diodes un tiristori. Apskatīsim to galvenos tehniskās specifikācijas un vispārīgās īpašības, lai gan katram šo pusvadītāju komponentu veidam ir daudzi savi tīri individuālie parametri.

Tās ir elektroniskas ierīces ar vienu p-n savienojumu ar vienvirziena vadītspēju un paredzētas, lai pārveidotu maiņspriegumu līdzspriegumā. Rektificētā sprieguma frekvence parasti nav lielāka par 20 kHz. Taisngriežu diodes ietver arī Schottky diodes.

Mazjaudas taisngriežu diožu galvenie parametri normālā temperatūrā ir doti 1. tabula vidējas jaudas taisngriežu diodes 2. tabula un lieljaudas taisngriežu diodes 3. tabula

Taisngriežu diožu veids ir . Šīm ierīcēm, kas atrodas strāvas-sprieguma raksturlīknes reversajā atzarā, ir lavīnas raksturlielums, kas ir līdzīgs Zener diodēm. Lavīnas raksturlieluma klātbūtne ļauj tos izmantot kā ķēdes aizsardzības elementus pret pārsprieguma spriegumiem, tostarp tieši taisngriežu ķēdēs.

Pēdējā gadījumā taisngrieži, kuru pamatā ir šīs diodes, darbojas droši pārslēgšanās pārspriegumu apstākļos, kas rodas induktīvajās ķēdēs, kad tiek ieslēgta un izslēgta barošanas avota vai slodzes. Galvenie lavīnu diožu parametri normālā apkārtējās vides temperatūrā ir doti

Lai iztaisnotu spriegumus virs vairākiem kilovoltiem, ir izstrādātas taisngriežu kolonnas, kas ir virknē savienotu taisngriežu diožu komplekts, kas samontēts vienotā konstrukcijā ar diviem spailēm. Šīm ierīcēm ir raksturīgi tādi paši parametri kā taisngriežu diodēm. Galvenie rektifikācijas kolonnu parametri normālā apkārtējās vides temperatūrā ir doti

Lai samazinātu taisngriežu kopējos izmērus un atvieglotu to uzstādīšanu, tie tiek ražoti taisngriežu bloki(mezgli) ar divām, četrām vai vairākām diodēm, elektriski neatkarīgas vai savienotas tilta veidā un samontētas vienā korpusā. Galvenie taisngriežu bloku un mezglu parametri normālā apkārtējās vides temperatūrā ir doti

Impulsu diodes Tie atšķiras no taisngriežiem ar īsu reversās atkopšanas laiku vai lielu impulsa strāvu. Šīs grupas diodes var izmantot taisngriežos augsta frekvence piemēram, kā detektoru vai modulatorus, pārveidotājus, impulsu veidotājus, ierobežotājus un citas impulsu ierīces, skatiet atsauces tabulas 7 Un 8

Tuneļa diodes veic aktīvo elementu funkcijas (ierīces, kas spēj pastiprināt signāla jaudu) elektroniskās shēmas pastiprinātāji, ģeneratori, slēdži galvenokārt mikroviļņu diapazonos. Tuneļdiodēm ir liels ātrums, mazs kopējie izmēri un svars, izturīgs pret starojumu, uzticami darbojas plašā temperatūras diapazonā, energoefektīvs

Galvenie tuneļa un reverso diožu parametri normālā apkārtējās vides temperatūrā ir doti

- to darbības princips ir balstīts uz p-n krustojuma elektrisko (lavīnas vai tuneļa) pārrāvumu, kura laikā notiek straujš pretējās strāvas palielinājums, un reversais spriegums mainās ļoti maz. Šo īpašību izmanto, lai stabilizētu spriegumu elektriskajās ķēdēs. Tā kā diodēm, kas izgatavotas uz pusvadītāja bāzes ar lielu joslas spraugu, ir raksturīgs lavīnu sadalījums, Zener diožu izejmateriāls ir silīcijs. Turklāt silīcijam ir zema termiskā strāva un stabilas īpašības plašā temperatūras diapazonā. Lai darbotos Zener diodēs, tiek izmantota reversās strāvas raksturlīknes I-V plakana sadaļa, kurā krasas apgrieztās strāvas izmaiņas pavada ļoti mazas pretējā sprieguma izmaiņas.

Zenera diožu parametri un stabistori zemas jaudas ir norādītas , Zener diodes un lieljaudas Zener diodes - in , precizitātes Zener diodes -

Sprieguma ierobežotāju parametri ir norādīti

Tās ir pusvadītāju diodes ar elektriski vadāmu barjeras savienojuma kapacitāti. Kapacitātes izmaiņas tiek panāktas, mainot reverso spriegumu. Tāpat kā citām diodēm, varicap bāzes pretestībai jābūt mazai. Tajā pašā laikā, lai palielinātu pārrāvuma sprieguma vērtību, ir vēlama liela pamata slāņu pretestība, kas atrodas blakus krustojumam. Pamatojoties uz to, galvenā pamatnes daļa - pamatne - ir zema pretestība, un bāzes slānis, kas atrodas blakus pārejai, ir augstas pretestības. Varicaps raksturo šādi galvenie parametri. Varicap SB kopējā kapacitāte ir kapacitāte, kas ietver barjeras kapacitāti un korpusa kapacitāti, t.i., kapacitāti, kas mērīta starp varicap spailēm pie noteiktā (nominālā) reversā sprieguma.

LED ir pusvadītāju ierīce, kas pārvērš elektrisko strāvu tieši gaismas starojumā. Tas sastāv no viena vai vairākiem kristāliem, kas ievietoti korpusā ar kontaktu vadiem un optisko sistēmu (lēcu), kas ģenerē gaismas plūsmu. Kristāla emisijas viļņa garums (krāsa) ir atkarīgs no

Tās ir tās pašas gaismas diodes, kas izstaro gaismu tikai IS diapazonā

Šis ir vienkāršākais pusvadītāju lāzers, kura konstrukcijas pamatā ir standarta p-n pāreja. Lāzerierīces darbības princips ir balstīts uz to, ka pēc tam elementā tiek ievadīti brīvie lādiņa nesēji p-n zona- pāreja, veidojas populācijas inversija.

Pusvadītāju sprieguma ierobežotājs ir diode, kas darbojas uz strāvas sprieguma raksturlīknes reverso atzaru ar lavīnu sadalījumu. To izmanto aizsardzībai pret pārspriegumu integrēto un hibrīdshēmu shēmās, radioelektroniskajos elementos utt. Izmantojot sprieguma ierobežotājus, jūs varat aizsargāt dažādu elektronisko komponentu ieejas un izejas ķēdes no īslaicīga pārsprieguma ietekmes.

Informācija direktorijā tiek parādīta oriģinālo PDF failu formātā, un, lai atvieglotu lejupielādi, tā ir sadalīta kolekcijās saskaņā ar angļu alfabētu.

Uzziņu grāmata sniedz vispārīga informācija par sadzīves pusvadītāju diodēm, proti, taisngriežiem, diožu matricām, zenera diodēm un stabistoriem, varikapiem, izstarojošām un īpaši augstu pusvadītāju ierīcēm. Tas arī stāsta par to klasifikāciju un simbolu sistēmu. Parastie grafiskie apzīmējumi ir doti saskaņā ar GOST 2.730-73, bet parametru termini un burtu apzīmējumi saskaņā ar GOST 25529-82. Ir sniegta informācija par sprieguma ierobežotāju izmantošanu un diožu uzstādīšanas noteikumiem. Pielikumā ir korpusu izmēru rasējumi un burtciparu rādītājs navigācijai.

Šī datubāze ir nekas vairāk kā elektroniska uzziņu grāmata par pusvadītāju ierīcēm, tostarp tiltiem un mezgliem, kā arī daudziem radio komponentiem.

Direktorijā ir vairāk nekā 65 000 radioelementu. Ir informācija no visiem vadošajiem ražotājiem uz 2016. gada decembri. Direktorija satur šādas funkcijas:

Kārtošana pēc vairākiem raksturlielumiem jebkurā direktorija secībā
filtrēšana gandrīz visiem raksturlielumiem
direktoriju datu rediģēšana
dokumentācijas apskate un radioelementa korpusa rasējums
uzziņu datu lapu apskate PDF formātā

Atsauces tabulās tiek izmantotas šādas konvencijas:

U apgr.max.	-	maksimālais pieļaujamais nemainīgais diodes reversais spriegums;
U rev.i.max.	-	maksimālais pieļaujamais diodes impulsa reversais spriegums;
I ave.max.	-	perioda maksimālā vidējā tiešā strāva;
I pr.i.max.	-	maksimālā impulsa uz priekšu strāva periodā;
Es prg.	-	taisngrieža diodes pārslodzes strāva;
f maks.	-	maksimālā pieļaujamā diodes pārslēgšanas frekvence;
f vergs	-	diožu pārslēgšanas darba frekvence;
U pr pie I pr	-	diodes pastāvīgs priekšējais spriegums pie strāvas I pr;
Es arr.	-	pastāvīga reversās diodes strāva;
Tk.max.	-	maksimālā pieļaujamā diodes korpusa temperatūra.
Tp.max.	-	maksimālā pieļaujamā diodes savienojuma temperatūra.

Pusvadītāju diodes sauc par viena savienojuma (ar vienu elektrisko savienojumu) elektriskās pārveidošanas ierīces ar diviem ārējiem strāvas vadiem. Elektriskais savienojums var būt elektronu-caurumu savienojums, metāla-pusvadītāja kontakts vai heterosavienojums. Attēlā shematiski parādīta diodes ierīce ar elektronu caurumu savienojuma 1 atdalīšanu r-m n-reģions(2 un 3) ar dažādi veidi elektrovadītspēja.

Kristāls 3 ir aprīkots ar ārējiem strāvas vadiem 4 un ievietots metāla, stikla, keramikas vai plastmasas korpusā 5, kas aizsargā pusvadītāju no ārējām ietekmēm (atmosfēras, mehāniskās utt.). Parasti pusvadītāju diodēm ir asimetriskas elektronu caurumu pārejas. Viens pusvadītāja reģions (ar lielāku piemaisījumu koncentrāciju) kalpo kā emitētājs, bet otrs (ar zemāku koncentrāciju) kalpo par bāzi. Ja diodei ir tieši pievienots ārējais spriegums, mazākuma lādiņu nesēju iesmidzināšana galvenokārt notiek no emitētāja stipri leģētā apgabala uz bāzes nedaudz leģēto apgabalu.

Mazākuma nesēju daudzums, kas iet pretējā virzienā, ir ievērojami mazāks nekā iesmidzināšana no emitētāja. Atkarībā no krustojuma lineāro izmēru un raksturīgā garuma attiecības izšķir plakanās un punktveida diodes. Diode tiek uzskatīta par plakanu, ja tās lineārie izmēri, kas nosaka savienojuma laukumu, ir ievērojami lielāki par raksturīgo garumu.

Diožu uzziņu grāmatā raksturīgais garums ir mazākā no divām vērtībām - pamatnes biezums un mazākuma nesēju difūzijas garums bāzē. Tie nosaka diožu īpašības un raksturlielumus. Punktu diodes ietver diodes, kuru lineārā savienojuma izmēri ir mazāki par raksturīgo garumu. Pārejai saskarnē starp reģioniem ar dažāda veida vadītspēju ir strāvas taisnošanas (vienvirziena vadīšanas) īpašības; strāvas-sprieguma raksturlīknes nelinearitāte; lādiņnesēju tunelēšanas fenomens caur potenciālu barjeru gan apgrieztā, gan uz priekšu nobīdes apstākļos; pusvadītāju atomu triecienjonizācijas fenomens pie salīdzinoši augstiem pārejas spriegumiem; barjeras kapacitāte utt. Šīs pārejas īpašības izmanto, lai izveidotu dažāda veida pusvadītāju diodes.

Pamatojoties uz frekvenču diapazonu, kurā var darboties diodes, tās iedala zemfrekvences (LF) un augstfrekvences (HF). Atbilstoši mērķim LF diodes iedala taisngriežu, stabilizējošās, impulsu, un HF diodes - detektoru, jaukšanas, modulārās, parametriskās, komutācijas uc Dažkārt diodes, kas atšķiras pēc fizikālajiem pamatprocesiem, tiek iedalītas īpašā grupā: tunelis, lavīnas lidojums, foto -, gaismas diodes utt.

Pamatojoties uz galvenā pusvadītāju kristāla materiālu, izšķir germānija, silīcija, gallija arsenīda un citas diodes. Lai direktorijā apzīmētu pusvadītāju diodes, tiek izmantots sešu un septiņu ciparu burtciparu kods (piemēram, KD215A, 2DS523G).

Pirmais elements - burts (vispārējas lietošanas ierīcēm) vai cipars (ierīcēm, kuras tiek izmantotas īpašam nolūkam paredzētā ierīcē) - norāda materiālu, no kura ierīce izgatavota: G vai 1 - germānija; K vai 2 - silīcijs un tā savienojumi; A vai 3 - gallija savienojumi (piemēram, gallija arsenīds); Un vai 4 - indija savienojumi (piemēram, indija fosfīds).

Otrais elements ir burts, kas norāda apakšklasi vai ierīču grupu: D - taisngriezis, impulsa diodes; C - stabu un bloku labošana; B - varicaps; Un - impulsu tuneļa diodes; A - mikroviļņu diodes; C - Zener diodes.

Trešais elements – cipars – nosaka vienu no galvenajām ierīci raksturojošajām pazīmēm (piemēram, tās mērķi vai darbības principu).

Ceturtais, piektais un sestais elements ir trīsciparu skaitlis, kas norāda iekārtas tehnoloģiskā tipa izstrādes sērijas numuru.

Septītais elements - burts - nosacīti nosaka klasifikāciju pēc to ierīču parametriem, kas ražotas, izmantojot vienu tehnoloģiju. Apzīmējuma piemērs: 2DS523G - silīcija impulsu ierīču komplekts speciālām ierīcēm ar reversās pretestības nostādināšanas laiku no 150 līdz 500 ns; izstrādes numurs 23, grupa G. Izstrādes ierīces līdz 1973. gadam uzziņu grāmatās. ir trīs un četru elementu apzīmējumu sistēmas.

Lai gan visas diodes ir taisngrieži, šis termins parasti tiek attiecināts uz ierīcēm, kas paredzētas strāvas padevei, lai tās atšķirtu no elementiem, ko izmanto mazām signālu ķēdēm. Lieljaudas taisngrieža diode tiek izmantota, lai iztaisnotu maiņstrāvu ar zemu barošanas frekvenci 50 Hz, kad slodzes laikā tiek izvadīta liela jauda.

Diodes īpašības

Diodes galvenais uzdevums ir maiņstrāvas pārveidošana līdzspriegumā izmantojot taisngriežu tiltos. Tas ļauj elektrībai plūst tikai vienā virzienā, saglabājot strāvas padevi.

Taisngrieža diodes darbības principu nav grūti saprast. Tās elements sastāv no struktūras, ko sauc par pn krustojumu. P veida pusi sauc par anodu, bet n veida pusi sauc par katodu. Strāva tiek nodota no anoda uz katodu, savukārt plūsma pretējā virzienā ir gandrīz pilnībā novērsta. Šo parādību sauc par iztaisnošanu. Tas pārvērš maiņstrāvu vienvirziena strāvā. Šāda veida ierīces spēj apstrādāt lielāku elektrību nekā parastās diodes, tāpēc tās sauc par lieljaudas. Spēju vadīt lielu strāvas daudzumu var klasificēt kā to galveno īpašību.

Šodien Visbiežāk tiek izmantotas silīcija diodes. Salīdzinot ar elementiem, kas izgatavoti no germānija, tiem ir lielāka savienojuma virsma. Tā kā germānijam ir zema siltuma pretestība, lielākā daļa pusvadītāju ir izgatavoti no silīcija. Ierīcēm, kas izgatavotas no germānija, ir ievērojami zemāks pieļaujamais reversais spriegums un savienojuma temperatūra. Vienīgā germānija diodes priekšrocība salīdzinājumā ar silīciju ir zemāka sprieguma vērtība, ja tā darbojas tiešā nobīdē (VF (IO) = 0,3 ÷ 0,5 V germānijam un 0,7 ÷ 1,4 V silīcijam).

Taisngriežu veidi un tehniskie parametri

Mūsdienās ir daudz dažādu taisnotāju veidu. Tos parasti klasificē pēc:

Visizplatītākie veidi ir 1 A, 1,5 A, 3 A, 5 A un 6 A. Ir arī standarta ierīces ar maksimālo vidējo rektificēto strāvu līdz 400 A. Uz priekšu spriegums var svārstīties no 1,1 mV līdz 1,3 kV.

Augstas veiktspējas elementa piemērs ir 2x30A dubultā lielas strāvas taisngrieža diode, kas ir vislabāk piemērota bāzes stacijām, metinātājiem, maiņstrāvas/līdzstrāvas barošanas avotiem un rūpnieciskiem lietojumiem.

Lietojumprogrammas vērtība

Kā vienkāršākā pusvadītāju sastāvdaļa šāda veida diodēm ir plašs pielietojums mūsdienu elektroniskajās sistēmās. Dažādas elektroniskās un elektriskās diagrammas izmantojiet šo komponentu kā svarīga ierīce lai iegūtu vajadzīgo rezultātu. Taisngriežu tiltu un diožu pielietojuma joma ir plaša. Šeit ir daži šādi piemēri:

• ieslēdzot maiņstrāvu pastāvīgs spriegums;
• signālu izolācija no barošanas avota;
• sprieguma atsauce;
• signāla lieluma kontrole;
• signālu sajaukšana;
• noteikšanas signāli;
• apgaismojuma sistēmas;
• lāzeri.

Strāvas taisngriežu diodes ir svarīga barošanas avotu sastāvdaļa. Tos izmanto, lai regulētu elektrību datoros un automašīnās, kā arī tos var izmantot lādētājos baterijas un datoru barošanas avoti.

Turklāt tos bieži izmanto citiem mērķiem (piemēram, radio modulācijas radio uztvērēju detektorā). Šotki barjerdiodes variants ir īpaši novērtēts digitālajā elektronikā. Darba temperatūras diapazons no -40 līdz +175 °C ļauj šīs ierīces izmantot jebkuros apstākļos.

Par impulsu avoti vispiemērotākās ir diodes ar optimizētu iekšējo kapacitāti un reversās pretestības atjaunošanai nepieciešamo laiku. Nepieciešamā rādītāja sasniegšana pirmajam parametram notiek, samazinot p-n krustojuma garumu un platumu, kas attiecīgi ietekmē pieļaujamo izkliedes jaudu samazināšanos.

Impulsu diodes IV raksturlielumi

Impulsu tipa diodes barjeras kapacitātes vērtība vairumā gadījumu ir mazāka par 1 pF. Mazākuma pārvadātāju kalpošanas laiks nepārsniedz 4 ns. Diodēm šāda veida ko raksturo spēja pārraidīt impulsus, kas ilgst ne vairāk kā mikrosekundi pie strāvām ar plašu amplitūdu. Parastās diodes vai nu vispār nedarbojas ar UPS, vai arī ļoti pārkarst un strauji pasliktina to parametrus, tāpēc ir nepieciešami īpaši augstfrekvences elementi - tie ir arī “ātrās diodes”. Zemāk ir norādīti to galvenie veidi, nosaukumi un raksturlielumi, kas ir pietiekami radioamatieru praksei.

Impulsu diožu importētais ceļvedis

Citas Schottky diodes

Taisngriežu diožu galvenais mērķis ir sprieguma pārveidošana. Bet šī nav vienīgā šo pusvadītāju elementu pielietojuma joma. Tos uzstāda komutācijas un vadības ķēdēs, izmanto kaskādes ģeneratoros utt. Iesācējiem radioamatieriem būs interesanti uzzināt šo pusvadītāju elementu uzbūvi, kā arī to darbības principu. Sāksim ar vispārīgajām īpašībām.

Ierīces un dizaina iezīmes

Galvenais konstrukcijas elements ir pusvadītājs. Šī ir silīcija vai germānija kristāla plāksne, kurai ir divi p un n vadītspējas apgabali. Šīs dizaina iezīmes dēļ to sauc par plakanu.

Izgatavojot pusvadītāju, kristālu apstrādā šādi: lai iegūtu p veida virsmu, to apstrādā ar kausētu fosforu, bet p veida virsmai to apstrādā ar boru, indiju vai alumīniju. Termiskās apstrādes laikā notiek šo materiālu un kristāla difūzija. Rezultātā starp divām virsmām ar atšķirīgu elektrovadītspēju veidojas apgabals ar p-n krustojumu. Šādā veidā iegūtais pusvadītājs ir uzstādīts korpusā. Tas aizsargā kristālu no ārējām ietekmēm un veicina siltuma izkliedi.

Apzīmējumi:

• A – katoda izeja.
• B – kristāla turētājs (piemetināts pie korpusa).
• C – n-veida kristāls.
• D – p veida kristāls.
• E – vads, kas ved uz anoda spaili.
• F – izolators.
• G – ķermenis.
• H – anoda izeja.

Kā jau minēts, kā r-n pamati pārejas, izmantojot silīcija vai germānija kristālus. Pirmie tiek izmantoti daudz biežāk, tas ir saistīts ar faktu, ka germānija elementos reversās strāvas ir daudz lielākas, kas ievērojami ierobežo pieļaujamo reverso spriegumu (tas nepārsniedz 400 V). Savukārt silīcija pusvadītājiem šis raksturlielums var sasniegt līdz 1500 V.

Turklāt germānija elementiem ir daudz šaurāks diapazons darba temperatūra, tas svārstās no -60°C līdz 85°C. Pārsniedzot augšējo temperatūras slieksni, strauji palielinās reversā strāva, kas negatīvi ietekmē ierīces efektivitāti. Silīcija pusvadītājiem augšējais slieksnis ir aptuveni 125°C-150°C.

Jaudas klasifikācija

Elementu jaudu nosaka maksimāli pieļaujamā līdzstrāva. Saskaņā ar šo raksturlielumu ir pieņemta šāda klasifikācija:

Galveno īpašību saraksts

Zemāk ir tabula, kurā aprakstīti galvenie taisngriežu diožu parametri. Šos raksturlielumus var iegūt datu lapā (elementa tehniskais apraksts). Parasti lielākā daļa radioamatieru vēršas pie šīs informācijas gadījumos, kad diagrammā norādītais elements nav pieejams, un tam ir jāatrod piemērots analogs.

Ņemiet vērā, ka vairumā gadījumu, ja jums ir jāatrod konkrētas diodes analogs, ar pirmajiem pieciem tabulas parametriem pietiks. Šajā gadījumā ir vēlams ņemt vērā elementa darba temperatūras diapazonu un frekvenci.

Darbības princips

Vienkāršākais veids, kā izskaidrot taisngriežu diožu darbības principu, ir ar piemēru. Lai to izdarītu, mēs simulējam vienkārša pusviļņa taisngrieža ķēdi (sk. 1. 6. attēlā), kurā jauda nāk no maiņstrāvas avota ar spriegumu U IN (2. diagramma) un iet caur VD uz slodzi R.

Pozitīvā pusperioda laikā diode atrodas atvērtā stāvoklī un caur to nodod strāvu slodzei. Kad pienāk negatīvā puscikla pagrieziens, ierīce tiek bloķēta un slodzei netiek piegādāta strāva. Tas ir, notiek sava veida negatīvā pusviļņa nogriešana (patiesībā tā nav pilnīgi taisnība, kopš šo procesu Vienmēr pastāv reversā strāva, tās lielumu nosaka raksturlielums I arr).

Rezultātā, kā redzams diagrammā (3), izejā mēs saņemam impulsus, kas sastāv no pozitīviem puscikliem, tas ir, līdzstrāva. Tas ir taisngriežu pusvadītāju elementu darbības princips.

Ņemiet vērā, ka impulsa spriegums, šāda taisngrieža izeja ir piemērota tikai zema trokšņa līmeņa slodžu barošanai, piemēram, lādētājs lukturīša skābes akumulatoram. Praksē šāda shēma tiek izmantota tikai Ķīnas ražotāji, lai pēc iespējas samazinātu savu produktu izmaksas. Patiesībā dizaina vienkāršība ir tā vienīgais stabs.

Viena diodes taisngrieža trūkumi ietver:

• Zems efektivitātes līmenis, jo tiek pārtraukti negatīvie puscikli, ierīces efektivitāte nepārsniedz 50%.
• Izejas spriegums ir aptuveni puse no ieejas sprieguma.
• Augsts trokšņa līmenis, kas izpaužas kā raksturīga dūkoņa piegādes tīkla frekvencē. Iemesls tam ir pazeminošā transformatora asimetriskā demagnetizācija (patiesībā tieši tāpēc šādām shēmām labāk izmantot slāpēšanas kondensatoru, kuram ir arī savas negatīvās puses).

Ņemiet vērā, ka šos trūkumus var nedaudz samazināt, lai to izdarītu, pietiek ar vienkāršu filtru, kura pamatā ir lielas ietilpības elektrolīts (1. 7. attēlā).

Šāda filtra darbības princips ir diezgan vienkāršs. Elektrolīts tiek uzlādēts pozitīvā puscikla laikā un izlādējies, kad iestājas negatīvais puscikls. Kapacitātei jābūt pietiekamai, lai uzturētu spriegumu pāri slodzei. Šajā gadījumā impulsi būs nedaudz izlīdzināti, aptuveni kā parādīts grafikā (2).

Iepriekš minētais risinājums situāciju nedaudz uzlabos, bet ne daudz, ja barosiet, piemēram, aktīvos datora skaļruņus no šāda pusviļņa taisngrieža, tajos būs dzirdams raksturīgs fons. Lai atrisinātu problēmu, būs nepieciešams radikālāks risinājums, proti, diodes tilts. Apskatīsim šīs ķēdes darbības principu.

Diožu tilta konstrukcija un darbības princips

Būtiskā atšķirība starp šādu ķēdi (no pusviļņa ķēdes) ir tāda, ka katrā pusciklā slodzei tiek piegādāts spriegums. Pusvadītāju taisngriežu elementu savienošanas shēma ir parādīta zemāk.

Kā redzams iepriekš attēlā, shēmā tiek izmantoti četri pusvadītāju taisngriežu elementi, kas ir savienoti tā, ka katrā pusciklā darbojas tikai divi no tiem. Sīkāk aprakstīsim, kā process notiek:

• Ķēde saņem maiņspriegumu Uin (2 8. att.). Pozitīvā pusperioda laikā veidojas šāda ķēde: VD4 – R – VD2. Attiecīgi VD1 un VD3 atrodas bloķētā stāvoklī.
• Kad notiek negatīvā puscikla secība, mainoties polaritātei, veidojas ķēde: VD1 – R – VD3. Šobrīd VD4 un VD2 ir bloķēti.
• Nākamajā periodā cikls atkārtojas.

Kā redzams no rezultāta (3. grafiks), procesā ir iesaistīti abi puscikli un neatkarīgi no tā, kā mainās ieejas spriegums, tas plūst cauri slodzei vienā virzienā. Šo taisngrieža darbības principu sauc par pilnviļņu. Tās priekšrocības ir acīmredzamas, mēs tās uzskaitām:

• Tā kā darbā ir iesaistīti abi puscikli, efektivitāte ievērojami palielinās (gandrīz divas reizes).
• Pulsācija pie tilta ķēdes izejas arī dubulto frekvenci (salīdzinājumā ar pusviļņa risinājumu).
• Kā redzams diagrammā (3), kritumu līmenis starp impulsiem samazinās, tāpēc filtram būs daudz vieglāk tos izlīdzināt.
• Spriegums taisngrieža izejā ir aptuveni tāds pats kā ieejā.

Traucējumi no tilta ķēdes ir niecīgi un kļūst vēl mazāki, ja tiek izmantota filtra elektrolītiskā kapacitāte. Pateicoties tam, šo risinājumu var izmantot gandrīz jebkura radioamatieru dizaina barošanas blokos, ieskaitot tos, kas izmanto jutīgu elektroniku.

Ņemiet vērā, ka nav nepieciešams izmantot četrus taisngriežu pusvadītāju elementus, pietiek ar gatavu montāžu plastmasas korpusā.

Šajā korpusā ir četras tapas, divas ieejai un tāds pats numurs izvadei. Kājas, kurām ir pievienots maiņstrāvas spriegums, ir apzīmētas ar “~” zīmi vai burtiem “AC”. Izvadā pozitīvā kāja tiek apzīmēta ar simbolu “+”, negatīvā kājiņa ir apzīmēta ar “-”.

Ieslēgts shematiska diagrammaŠāds mezgls parasti tiek apzīmēts dimanta formā ar grafisku diodes displeju, kas atrodas iekšpusē.

Nevar viennozīmīgi atbildēt uz jautājumu, vai labāk ir izmantot komplektu vai atsevišķas diodes. Funkcionalitātē starp tām nav atšķirību. Bet montāža ir kompaktāka. No otras puses, ja tas neizdodas, palīdzēs tikai pilnīga nomaiņa. Ja šajā gadījumā tiek izmantoti atsevišķi elementi, pietiek ar neveiksmīgās taisngrieža diodes nomaiņu.