53907 Image83 (5)

Pod lupą ■

Pod lupą ■

Rys. 20

AMBIENT TEMPERATURĘ, °C

Rys. 22

Dopuszczalny prąd udarowy IpsM w zależności od liczby półokresów N

1 10 _N 100 1000

wpływa na wartość dopuszczalnego prądu maksymalnego. Rzecz w lym, że przepływający prąd powoduje wydzielanie się na złączu ciepła strat i ciepło to trzeba odprowadzić do otoczenia, tak żeby temperatura nie wzrosła powyżej +150°C. Oznacza to, że maksymalny prąd zależny jest od skuteczności odprowadzania ciepła, a to z kolei zależy od dwóch głównych czynników od sposobu montażu elementu i od temperatury otoczenia. Dlatego

Rys. 21

w niektórych katalogach podaje się dodatkowe wskazówki dotyczące montażu. A w każdym katalogu można znaleźć wykres, pokazujący, że przy wyższych temperaturach otoczenia dopuszczalna moc strat (dla diody - prąd) zmniejsza się. Na rysunku 20 linią ciągłą zaznaczono dane diod lN400x pewnego producenta. Linia przerywana pokazuje charakterystykę takich diod z katalogu innych producentów W praktyce zazwyczaj temperatura otoczenia nawet wc wnętrzu szczelnej obudowy urządzenia, gdzie pracuje dioda, nic przekracza 70 ..80 stopni, więc można pracować z prądem 1 A.

Należy zauważyć, żc wykres dotyczy prostowania jednopołówkowego (także w prostowniku mostkowym każda z diod pracuje w ten sposób), ale z obciążeniem rczystancyj-nym, czyli według rysunku 5 i 8, a nie w zasilacza z kondensatorem według rysunku 7 i 9, gdzie występują silne impulsy o małej wartości średniej. W kartach katalogowych diod lN400x nic ma precyzyjnej informacji dotyczącej takiej impulsowej pracy, w zasilaczu z filtrem na wszelki wypadek prąd średni diod powinien być znacznie mniejszy od maksymalnego podanego w katalogu.

Ale to nie wszystko -przecież po włączeniu zasilania, gwałtownie ładują się puste dotąd kondensatory filtrujące. Przez kilkadziesiąt czy kilkaset milisekund przez diody płyną jeszcze silniejsze impulsy prądowe.

Oczywiście przy pracy przerywanej dopuszczalne są większe wartości prądu. Okazuje się. że .jednoam-perowa” dioda zniesie znaczne sporadyczne udary przy włączaniu, byle nic były one zby; silne i długotrwałe. Rysunek 21 pochodzący z katalogu pewnej fumy pokazuje stosowną zależność. Na osi pionowej podana jest maksymalna wartość prądu udarowego, a na osi poziomej liczba cykli przebiegu 50Hz lub 60Hz. Jak widać, pojedynczy impuls może mieć wartość aż 3UA W praktyce może się okazać, że w zasilaczu diody prostownicze są znacznie przeciążone nie podczas normalnej pracy, tylko właśnie podczas włączania zasilania. Tak może być przy „sztywnym” transformatorze i kondensatorach filtrujących o dużej pojemności oraz przy prostowaniu napięcia wprost z sieci Właśnie dlatego w niektórych zasilaczach w szereg z diodami włączone są rezystory o oporności rzędu 0,112, ograniczające prąd udarowy przy włączaniu i wstępnym ładowaniu „elektrolitów" filtrujących.

Prąd udarowy nie powinien być większy od podanych wartości, bo dioda zadziała jak bezpiecznik po prostu przepalą się wewnętrzne połączenia.

A jeśli chodzi o udary i rysunek 19, to inni wytwórcy podają odmienne dane. Rysunek 22 pokazuje kilka charakterystyk diod lN400x, nałożonych na jednym rysunku. Nie ulega kwestii, że parametry podawane przez poszczególnych wytwórców znacząco się różnią. Dotyczy to także innych parametrów. W przypadku wątpliwości, warto porównać informacje różnych producentów. A tak w ogóle, to do informacji katalogowych nie można podchodzić z nabożną czcią. W katalogach z rzadka, ale jednak tez zdarzają się błędy. Czasem nie sposób dojść, czy jest to wynik pomyłki (na przykład zastosowania skali liniowej zamiast logarytmicznej), czy niedbałe i nieprecyzyjne przedstawienie parametrów, które nie były dokładnie testowane (np. przez dalekowschodnich producentów), czy może rzeczywiście elementy poszczególnych wytwórców, produkowane w innych procesach technologicznych, aż tyle się różnią

W większości przypadków nie ma jednak potrzeby kruszyć kopii i dochodzić najdrobniejszych szczegółów. Dla pewności warto zastosować elementy „przewymiarowane”. Zawodowi konstruktorzy zwykle nie stosują elementów „z zapasem". Często elementy pracują przy pełnym dopuszczalnym obciążeniu, ponieważ przy wiclkoseryjnej produkcji liczy się każdy grosz. Hobbysta zamiast drążyć szczegóły, po prostu zastosuje diody lub mostek prostowniczy o dużo większym prądzie niż średni pobór prądu z zasilacza. W ten sposób przestanie martwić się o udary prądowe, a mostek czy diody o większych wymiarach będą mieć podczas pracy niższą temperaturę, co polepszy dodatkowo niezawodność.

Jak widać, wzięcie pod lupę prostych na pozór elementów i układów dostarcza wielu informacji. Jednak zarówno układy prostownicze, jak i karty katalogowe nic odkryły jesz cze wszystkich tajemnic. Niektórymi zajmiemy się w następnych odcinkach.

Piotr Górecki

Elektronika dla Wszystkich Luty2006 29