Elektronika analogowa #4 - Dioda prostownicza

Poradniki użytkowników forum

Elektronika analogowa #4 - Dioda prostownicza

Postprzez karolsw2 » 12 sty 2016, o 23:53

Dioda prostownicza to kolejny bardzo ważny element w elektronice. Jest ona, tak jak kondensator, niezbędnym elementem każdego zasilacza. Służy ona głównie do prostowania napięcia (jak sama nazwa wskazuje), i zapobieganiu cofania się napięcia. Dioda prostownicza jest zbudowana z dwóch półprzewodników: typu P i typu N - Dzięki takiemu połączeniu prąd w diodzie może płynąć tylko w jednym kierunku, więc gdy mamy do czynienia z napięciem przemiennym i diodą - napięcie zostanie wyprostowane.
Tak wygląda standardowa dioda prostownicza (THT):
Obrazek

Działanie diody prostowniczej najlepiej pokażą te dwa zdjęcia:
Obrazek
Dioda prostownicza podpięta w kierunku przewodzenia

Obrazek
Dioda prostownicza podpięta w kierunku zaporowym

Schemat (poprawny):
Obrazek


Jak możemy zauważyć, dioda LED świeci się tylko gdy dioda prostownicza jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Tylko wtedy płynie prąd.
Kosztem działania takiej diody jest niestety spadek napięcia, który jest dosyć wysoki, bo równy aż ~0,6 V (przy dwóch takich diodach napięcie na wyjściu z 5V spada do ok. 3,8V ).
Może być to traktowane jako wadę, jak i zaletę, gdyż przy użyciu diod możemy "regulować" napięcie wyjściowe układu (stworzyć zasilacz oparty na diodach prostowniczych).
Element z symbolem D1 to właśnie dioda prostownicza. Jak widzimy, to od tego symbolu wywodzi się symbol diody LED.
Dioda LED jest podgatunkiem diody - ma ZNACZNIE(!) ograniczone parametry elektryczne, lecz nie służy do prostowania napięcia, tylko do zamiany energii elektrycznej w promieniowanie (w zakresie widzialnym przez oko ludzkie).

Mostek prostowniczy

Najczęstszym zastosowaniem diody prostowniczej będzie jednak mostek prostowniczy. Służy on do wyprostowania/spolaryzowania napięcia - zazwyczaj sieciowego. Jak wiadomo prąd sieciowy (w gniazdku) jest przemienny, co oznacza że na każdym styku gniadka występują na przemian dwa potencjały - dodatni i ujemny.Oto wykres zmiany napięcia w gniazdku:
Obrazek

Jeśli chcemy wyprostować to napięcie tak, by można było uzyskać prąd stały (plus i minus były by zawsze na swoim miejscu ;) ) - musimy zastosować mostek prostowniczy:
Obrazek
Obrazek
Jest on zbudowany z czterech diod prostowniczych, które wymuszają utworzenie stałego napięcia na ich wyjściu, gdyż prąd nigdy nie popłynie przez nie w stronę inną, niż tą określoną ich fizyczną budową.
Na obrazkach kolor czerwony i niebieski uwydatniają przebieg sytuacji.
Dzięki zastosowaniu takiego prostownika, otrzymujemy taki wykres napięcia na wyjściu:
Obrazek
Jak możecie zauważyć, napięcie zaznaczone kreskowaną linią "wskoczyło" na wyższą półkę. W ten sposób otrzymaliśmy wyprostowane napięcie! Niestety jeszcze nie jest ono wystabilizowane, wciąż mamy przebieg sinusoidalny, lecz wyprostowany. Dlatego w następnym poradniku opiszę już dokładną budowę zasilacza sieciowego, oraz drogi od napięcia przemiennego - do stałego stabilnego.
Mam nadzieję że ten dosyć krótki wpis wam się przydał :)
Obrazek
Avatar użytkownika
karolsw2
Administrator
Administrator
 
Posty: 19
Dołączył(a): 4 sty 2016, o 23:16
Lokalizacja: Kraków

Powrót do Poradniki




Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość