Prostownik jednopołówkowy z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym RL przekształca napięcie przemienne na pulsujące napięcie jednokierunkowe. Obciążenie RL zawiera rezystancję oraz indukcyjność, dlatego prąd nie zanika natychmiast po zmianie polaryzacji napięcia zasilającego.
Rola indukcyjności
Indukcyjność przeciwdziała gwałtownym zmianom prądu. Gdy napięcie zasilające przechodzi przez zero i zaczyna mieć przeciwną polaryzację, energia zgromadzona w indukcyjności podtrzymuje przepływ prądu. Może to powodować pojawienie się fragmentu napięcia ujemnego na obciążeniu, jeśli układ nie ma sprawnej drogi swobodnego przepływu prądu.
Dioda swobodnego biegu
W prostownikach z obciążeniem RL często stosuje się dodatkową diodę równoległą do obciążenia, nazywaną diodą gaszącą lub diodą swobodnego biegu. Jej zadaniem jest umożliwienie przepływu prądu indukcyjnego po zakończeniu dodatniej połówki napięcia zasilającego.
W poprawnie działającym układzie:
- dioda prostownicza przewodzi podczas dodatniej połówki napięcia,
- dioda swobodnego biegu przewodzi, gdy indukcyjność oddaje energię,
- napięcie wyjściowe nie powinno przyjmować wyraźnych wartości ujemnych.
Typowe uszkodzenie widoczne na oscylogramie
Jeżeli na oscylogramie napięcia wyjściowego pojawia się wartość ujemna, oznacza to zwykle brak przewodzenia diody swobodnego biegu. W praktyce może to być przerwa w tej diodzie lub przerwa w jej połączeniu.
W układzie z rysunku diodą swobodnego biegu jest D2. Pojawienie się ujemnego fragmentu napięcia wyjściowego wskazuje więc na przerwę w diodzie D2.
Zapamiętaj
Dla obciążenia RL sprawna dioda równoległa do obciążenia ogranicza przepięcia i zapobiega pojawianiu się ujemnego napięcia wyjściowego. Ujemny fragment przebiegu jest ważną wskazówką diagnostyczną.