גשר דיודות
גשר דיודות (באנגלית: 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:
(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.
תוכן עניינים |
[עריכה] דרך פעולת המעגל
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:
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:
כפי שניתן לראות מהסכמות, הקוטביות שמתקבלת במוצא המעגל זהה בשני המקרים.
[עריכה] התוצאה הסופית של פעולת המעגל
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.
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.
[עריכה] מיתון גל המוצא
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.
[עריכה] שימושים נוספים
- 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).
