גשר דיודות

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

גשר דיודותאנגלית: Diode Bridge) הוא מעגל אלקטרוני אנלוגי המורכב מארבע דיודות. שימושו העיקרי של המעגל הוא ביישור מתח חשמלי - המרת מתח חילופין (AC) למתח ישר (DC). גשר דיודות נקרא גם "גשר גרץ" על שם ממציאו, הפיזיקאי הגרמני לאו גרץ.

להלן סכמה חשמלית של המעגל:

Diodebridge1.png

(יש לציין שבמערכות חשמל תלת-פאזי גשר ליישור מלא יהיה בעל 6 דיודות)

אם נגדיר את אות המבוא כפונקציה מתמטית, אז גשר הדיודות למעשה מבצע פעולת ערך מוחלט לאות המבוא, כלומר לא משנה מה קוטביות המתח במבוא, היא תמיד תהיה חיובית במוצא.

דרך פעולת המעגל[עריכת קוד מקור | עריכה]

נביט בסכמת המעגל, כאשר הדק המבוא העליון חיובי הפוטנציאל החשמלי בו גבוה, לכן הדיודה מצד שמאל למעלה, שההדק החיובי שלה מחובר להדק המבוא החיובי, תהיה פעילה. גם הדיודה מצד ימין למטה תהיה פעילה, מכיוון שההדק השלילי שלה מחובר להדק השלילי של המתח. ניתן לראות את הקוטביות שנוצרת במוצא המעגל בסכמה הבאה:

Diodebridge2.png

כאשר ההדק העליון הוא השלילי והתחתון הוא החיובי, הדיודות שיהיו פעילות הן הדיודה בצד שמאל למטה, שההדק השלילי שלה מחובר להדק השלילי של המתח, והדיודה מצד ימין למעלה, שההדק החיובי שלה מחובר להדק החיובי של המתח. ניתן לראות זאת בסכמה הבאה:

Diodebridge3.png
Diodebridge-eng.gif

כפי שניתן לראות מהסכמות, הקוטביות שמתקבלת במוצא המעגל זהה בשני המקרים.

התוצאה הסופית של פעולת המעגל[עריכת קוד מקור | עריכה]

אם נכניס מתח חילופין למעגל, בחלק המחזור החיובי המתח במוצא יהיה רגיל, אך בחלק המחזור השלילי הקוטביות שלו תתהפך, ויתקבל גל פועם. ניתן לראות זאת בשרטוט בצד, בו מכניסים מתח סינוסואידלי (כפי שקיים בשקעי החשמל בבתים) למעגל.

צורת אותות המבוא והמוצא בגשר דיודות

בחלק העליון של הגרף ניתן לראות אות סינוסואידלי רגיל. בגרף התחתון נראה האות שיוצא מגשר דיודות. בגרף האמצעי ניתן לראות את המתח על כל אחת מהדיודות כפונקציה של הזמן, זוהי גם צורת המתח שמתקבלת במישר חצי גל.

מיתון גל המוצא[עריכת קוד מקור | עריכה]

אות המוצא של גשר הדיודות הוא עדיין סוג של גל, על מנת להשתמש במתח המוצא צריך למתן אותו על ידי שימוש בקבל ונגד. בעת עליית הזרם הקבל יטען וכאשר הזרם ירד הקבל יפרוק את שטען וחוזר חלילה, כך נוצר מתח ישיר אחיד.

שימושים נוספים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • במכשירי טלפון קווי, מודם (ואחרים) מופיע גשר כזה בכניסת המתח, למרות שההזנה במתח ישר, כדי לאפשר תפקוד המעגל ומניעת נזק, ללא תלות בקוטביות מתח ההזנה (באיזה צד הפלוס ובאיזה צד המינוס).

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]