Диодный мостик схема: схема и назначение. Преимущества диодного моста в преобразовании тока

Содержание

%d0%b4%d0%b8%d0%be%d0%b4%d0%bd%d1%8b%d0%b9%20%d0%bc%d0%be%d1%81%d1%82 — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмуртскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Справочник диодных мостов выпрямительных.

Характеристики и параметры.
в.»>

Справочник диодных мостов импортных.

Диодные мосты для генераторов авто.
Отечественные производители диодных мостов

В справочник по диодным мостам включены однофазные и трехфазные импортные диодные мосты для поверхностного монтажа, в DIP корпусе, с выводами для пайку в плату и для внешнего монтажа с штыревыми выводами. Диодные мосты на токи более 5 ампер, как правило, предназначены для монтажа на теплоотвод. Стоимость диодного моста можно узнать, используя форму в левом углу страницы. При загрузке datasheet с характеристиками на выбранный компонент в форму автоматически заносится его наименование. И при клике по кнопке «Узнать цену» посылается запрос в несколько популярных интернет-магазинов.







НаименованиеPDF Imax, AUmax, ВПримеч.Краткое описание диодных мостов
  

Однофазные диодные мосты.
MB1S — MB10S0.550 — 1000диодный мост для поверхностного монтажа MB1S, MB2S, MB3S, MB4S …. MB10S
DB101S — DB107S150 — 1000диодные мосты для поверхностного монтажа DB101S — DB107S. Подробные параметры приведены в datasheet.
DB101 — DB107150 — 1000диодные мосты в DIP корпусе DB101 — DB107.
DB151S — DB157S1.550 — 1000диодные мосты для поверхностного монтажа DB151S — DB157S
DB151 — DB1571.550 — 1000
W005M — W10M1.550 — 1000
RС201 — RС207250 — 1000
RS201 — RS207,
KBP005-KBP10
250 — 1000
KBP200 — KBP210250 — 1000
KBPС1005 — KBPC110350 — 1000мосты диодные KBPC1005, KBPC101, KBPC102, KBPC103, KBPC104. ..KBPC110 на ток до 3А и напряжение до 1000В
BR305 — BR310350 — 1000
KBL005 — KBL10450 — 1000
RS401 — RS407450 — 1000
RS501 — RS507550 — 1000
KBU6A — KBU6M650 — 1000
RS601 — RS607650 — 1000
KBPC600 — KBPC610650 — 1000характеристики мостов диодных KBPC600, KBPC601, KBPC602, KBPC603, KBPC604…KBPC610 на ток до 6А и напряжение до 1000В
BR605 — BR610650 — 1000
KBPC1001 — KBPC10101050 — 1000справочные данные мостов диодных KBPC1001, KBPC1002, KBPC1003, KBPC1004, KBPC1005. ..KBPC1010 на ток до 10А и напряжение до 1000В
BR1005 — BR10101050 — 1000
KBPC1500W — KBPC1510W
KBPC1500 — KBPC1510

15
15
50 — 1000
50 — 1000

справочные данные диодных мостов KBPC1500, KBPC1501, KBPC1502, KBPC1503, KBPC1504…KBPC1510 на ток до 15А и напряжение до 1000В
MB1505W — MB1510W
MB1505 — MB1510

15
15
50 — 1000
50 — 1000

GSIB2520 — GSIB258025200 — 800
KBPC2501 — KBPC25102550 — 1000характеристики мостов диодных KBPC2501, KBPC2502, KBPC2503, KBPC2504, KBPC2505…KBPC2510 на ток до 25А и напряжение до 1000В
MB251 — MB25102550 — 1000характеристики однофазных диодных мостов MB, аналогов KBPC
26MB20 — 26MB12025200 — 1200
KBPC3500 — KBPC35103550 — 1000справочные данные диодных мостов KBPC3500, KBPC3501, KBPC3502, KBPC3503, KBPC3504. ..KBPC3510 на ток до 35А и напряжение до 1000В
MB351 — MB35103550 — 1000однофазный диодный мост MB (аналог мостов KBPC) на токи до 35А
36MB20 — 36MB12035200 — 1200
KBPC5000 — KBPC50125050 — 1200справочные данные диодных мостов KBPC5000, KBPC5001, KBPC5002, KBPC5003, KBPC5004…KBPC5012 на ток до 50А и напряжение до 1200В
MB501 — MB50105050 — 1000

Трехфазные диодные мосты
RM10TA201200, 1600трехфазный диодный мост RM10TA на ток до 20А с штыревыми выводами
DBI25-04 — DBI25-162550 — 1600трехфазный диодный мост для пайки в плату DBI25
26MT10 — 26MT16025100 — 1600трехфазный диодный мост 26MT с штыревыми выводами
36MT10 — 36MT16035100 — 1600трехфазный диодный мост 36MT на ток до 35А с ножевыми клеммами
60MT80 — 60MT16060800 — 1600трехфазный диодный мост 60MT на ток до 60А под винт
110MT80 — 110MT160110800 — 1600трехфазный диодный мост 110MT на ток до 110А под винт

Диодные мосты генераторов авто. (показать)

БВО11 и БВО21 — производства «ВТН» (Винница, Украина)

БВО2…БВО8, МП, БПВ — производства ОАО»Орбита» (Саранск)

БВО105, БПВ — производства ООО «Астро» (Пенза)

В техническом описании на диодные мосты генераторов ВАЗ, ГАЗ, МАЗ, КАМАЗ приведены следующие данные: модели автомобилей, на которые ставился данный выпрямительный блок, номинальное и максимальное напряжения, максимальный выходной ток, падение напряжения на диодах, электрическая схема, габаритный чертеж и фотография.
Применяемость
мостов БВО11, БВО21
(совместимые генераторы,
аналоги из серий БВО3…БВО-8, БПВ
БВО3-БВО8,
МП, БПВ
на какие авто ставятся)
БВО11-150-02
БВО4-105-01

 
12020-24ВАЗхарактеристики, схема БВО11-150-02 (диодного моста для генератора ВАЗ 2110, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112)
БВО11-150-0415020-24Daewooхарактеристики, электрическая схема, габаритный чертеж БВО11-150-04 (выпрямительный блок для генератора автомобилей Daewoo Nexia, ZAZ Lanos, Chevrolet Lanos, Chevrolet Aveo)
БВО11-150-07
БВО3-105-01

 
12020-24ВАЗхарактеристики и схема диодного моста БВО11-150-07 (применяется на ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112, ВАЗ 2121)
БВО11-150-08
БВО3-105-08

 
12020-24ВАЗБВО11-150-08 — диодный мост для ВАЗ 2110, ВАЗ 2108, ВАЗ 2109 ВАЗ 2111, ВАЗ 2112, ВАЗ 2113, ВАЗ 2114, ВАЗ 2115, ВАЗ 2121, Daewoo Sens, Славута, Таврия.
БВО11-150-13
БВО3-105-06
БВО3-105-09

 
 
15020-24ВАЗхарактеристики и схема диодного моста БВО11-150-13 (применяется на генераторах автомобилей ВАЗ 2110, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112, Daewoo Sens, УАЗ)
БВО11-150-15
БВО3-105-03

 
12020-24ГАЗБВО11-150-15 — диодный мост для автомобилей ГАЗ
БВО11-150-16
БВО3-105-02

 
15020-24ГАЗ, УАЗ характеристики БВО11-150-16 (диодный мост генераторов ГАЗ, УАЗ)
БВО11-150-18М
БВО8-105-01

 
12020-24«Приора»
«Калина»
технические характеристики БВО11-150-18, диодного моста генератора  ВАЗ 1117, ВАЗ 1118, ВАЗ 1119 («Калина»), ВАЗ 2170, ВАЗ 2171, ВАЗ 2172 («Приора»)
БВО11-150-20М
БПВ 076. 1.105-02

 
12036-41МАЗ схема и характеристики БВО11-150-20 (диодного моста генератора МАЗ)
БВО11-150-2215036-41МАЗ характеристики блока выпрямительного БВО11-150-22 (диодного моста генератора МАЗ)
БВО11-150-23
БВО7-110-02

 
12036-41КАМАЗ
электрическая схема БВО11-150-23, диодного моста для генератора КАМАЗ
БВО21-150-09
БВО8-105-01

 
12020-24«Калина» БВО21-150-09, выпрямительный блок (диодный мост) генераторов авто ВАЗ 1117, ВАЗ 1118, ВАЗ 1119 (Калина)
БВО21-150-14
БПВ56-65-02Г

 
85?ВАЗ электрическая схема и характеристики БВО21-150-14, диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2110, ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, “Ока”, ВАЗ 21213
БВО21-150-14А
БПВ56-65-02А

85?ВАЗ до 91г выпрямительный блок для авто ВАЗ 2101, ВАЗ 2102, ВАЗ 2103, ВАЗ 2104, ВАЗ 2105, ВАЗ 2107, «Таврия» до 91г.в.
БВО21-150-14Б
БПВ56-65-02Б

85?ВАЗэлектрическая схема диодного моста для генератора авто ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, “Ока”, ВАЗ-2121. Электрические характеристики БПВ56-65-02Б (выпрямительный блок для генератора  ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 2110)
БВ21-150-14
БПВ56-65-02Г

85?ВАЗхарактеристики диодного моста для 2110, а так же для авто ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, “Ока”, ВАЗ-21213. Характеристики и подробное описание выпрямительного блока БПВ-56-65 для ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 2110.
БВ21-150-14Б
БПВ56-65-02Б

85?ВАЗвыпрямительный блок для генераторов авто ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, “Ока”, ВАЗ-2121
БВ21-150-14В
БПВ56-65-02Г

85?ВАЗ характеристики и схема БВ21-150-14, диодного моста генраторов ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110,“Ока”, ВАЗ-21213
 На главную
 

Самодельные выпрямители на 12 вольт. Диодный мост

Мост бывает через реку, через овраг, а также через дорогу. Но приходилось ли Вам слышать словосочетание «диодный мост»? Что за такой мост? А вот на этот вопрос мы с вами попробуем найти ответ.

Словосочетание «диодный мост» образуется от слова «диод». Получается, диодный мост должен состоять из диодов. Но если в диодном мосту есть диоды, значит, в одном направлении диод будет пропускать электрический ток, а в другом нет. Это свойство диодов мы использовали, чтобы определить их работоспособность. Кто не помнит, как мы это делали, тогда вам сюда . Поэтому мост из диодов используется, чтобы из переменного напряжение получать постоянное напряжение.

А вот и схема диодного моста:

Иногда в схемах его обозначают и так:

Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Но чтобы схемка диодного моста заработала, мы должны правильно соединить диоды, и правильно подать на них переменное напряжение. Слева мы видим два значка «~». На эти два вывода мы подаем переменное напряжение, а снимаем постоянное напряжение с других двух выводов: с плюса и минуса.

Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно. Давайте рассмотрим рисунок:

Переменное напряжение изменяется со временем. Диод пропускает через себя напряжение только тогда, когда напряжение выше нуля, когда же оно становится ниже нуля, диод запирается. Думаю все элементарно и просто. Диод срезает отрицательную полуволну, оставляя только положительную полуволну, что мы и видим на рисунке выше. А вся прелесть этой немудреной схемки состоит в том, что мы получаем постоянное напряжение из переменного. Вся проблема в том, что мы теряем половину мощности переменного напряжения. Ее тупо срезает диод.

Чтобы исправить эту ситуацию, была разработана схемка диодного моста. Диодный мост «переворачивает» отрицательную полуволну, превращая ее в положительную полуволну. Тем самым мощность у нас сохраняется. Прекрасно не правда ли?

На выходе диодного моста у нас появляется постоянное пульсирующее напряжение с частой в два раза больше, чем частота сети: 100 Гц.

Думаю, не надо писать, как работает схема, Вам все равно это не пригодится, главное запомнить, куда цепляется переменное напряжение, а откуда выходит постоянное пульсирующее напряжение.

Давайте же на практике рассмотрим, как работает диод и диодный мост.

Для начала возьмем диод.

Я его выпаял из блока питания компа. Катод можно легко узнать по полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220 Вольт трансформирует 12 Вольт. Кто не знает как он это делает, можете прочитать статью устройство трансформатора .

На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной снимаем 12 Вольт. Мультик показывает чуть больше, так как ко вторичной обмотке не подцеплена никакая нагрузка. Трансформатор работает на так называемом «холостом ходу».

Давайте же расмотрим осциллограмму, которая идет со вторичной обмотки транса. Максимальную амплитуду напряжение нетрудно посчитать. Если не помните как расчитать, можно глянуть статейку Осциллограф. Основы эксплуатации . 3,3х5= 16.5В — это максимальное значение напряжения. А если разделить максимальное значение амплитуда на корень из двух, то получим где то 11.8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения . Осцилл не врет, все ОК.

Еще раз повторюсь, можно было использовать и 220 Вольт, но 220 Вольт — это не шутки, поэтому я и понизил переменное напряжение.

Припаяем к одному концу вторичной обмотки транса наш диод.

Цепляемся снова щупами осцилла

Смотрим на осцилл

А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Диод оставил только верхнюю часть, то есть та, которая положительная. А раз он срезал нижнюю часть, то он следовательно срезал и мощность.

Находим еще три таких диода и спаиваем диодный мост.

Цепляемся ко вторичной обмотке транса по схеме диодного моста.

С двух других концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупами осцилла и смотрим на осцилл.

Вот, теперь порядок, и мощность у нас никуда не пропала:-).

Чтобы не замарачиваться с диодами, разработчики все четыре диода вместили в один корпус. В результате получился очень компактный и удобный диодный мост. Думаю, вы догадаетесь, где импортный, а где советский))).

А вот и советский:

А как Вы догадались? 🙂 Например, на советском диодном мосте, показаны контакты, на которые надо подавать переменное напряжение (значком » ~ «), и показаны контакты, с которых надо снимать постоянное пульсирующее напряжение («+» и «-«).

Давайте проверим импортный диодный мост. Для этого цепляем два его контакта к переменке, а с двух других контактов снимаем показания на осцилл.

А вот и осциллограмма:

Значит импортный диодный мостик работает чики-пуки.

В заключении хотелось бы добавить, что диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая кушает напряжение из сети, будь то простой телевизор или даже зарядка для сотового телефона. Проверяются диодный мост исправностью всех его диодов.

Итак, дорогие мои, мы собрали нашу схемку и пришло время ее проверить, испытать и нарадоваться сему счастью. На очереди у нас — подключение схемы к источнику питания. Приступим. На батарейках, аккумуляторах и прочих прибамбасах питания мы останавливаться не будем, перейдем сразу к сетевым источникам питания. Здесь рассмотрим существующие схемы выпрямления, как они работают и что умеют. Для опытов нам потребуется однофазное (дома из розетки) напряжение и соответствующие детальки. Трехфазные выпрямители используются в промышленности, мы их рассматривать также не будем. Вот электриками вырастете — тогда пожалуйста.

Источник питания состоит из нескольких самых важных деталей: Сетевой трансформатор — на схеме обозначается похожим как на рисунке,

Выпрямитель — его обозначение может быть различным. Выпрямитель состоит из одного, двух или четырех диодов, смотря какой выпрямитель. Сейчас будем разбираться.

а) — простой диод.
б) — диодный мост. Состоит из четырех диодов, включенных как на рисунке.
в) — тот же диодный мост, только для краткости нарисован попроще. Назначения контактов такие же, как у моста под буквой б).

Конденсатор фильтра. Эта штука неизменна и во времени, и в пространстве, обозначается так:

Обозначений у конденсатора много, столько же, сколько в мире систем обозначений. Но в общем они все похожи. Не запутаемся. И для понятности нарисуем нагрузку, обозначим ее как Rl — сопротивление нагрузки. Это и есть наша схема. Также будем обрисовывать контакты источника питания, к которым эту нагрузку мы будем подключать.

Далее — пара-тройка постулатов.
— Выходное напряжение определяется как Uпост = U*1.41. То есть если на обмотке мы имеем 10вольт переменного напряжения, то на конденсаторе и на нагрузке мы получим 14,1В. Примерно так.
— Под нагрузкой напряжение немного проседает, а насколько — зависит от конструкции трансформатора, его мощности и емкости конденсатора.
— Выпрямительные диоды должны быть на ток в 1,5-2 раза больше необходимого. Для запаса. Если диод предназначен для установки на радиатор (с гайкой или отверстие под болт), то на токе более 2-3А его нужно ставить на радиатор.

Так же напомню, что же такое двуполярное напряжение. Если кто-то подзабыл. Берем две батарейки и соединяем их последовательно. Среднюю точку, то есть точку соединения батареек, назовем общей точкой. В народе она известна так же как масса, земля, корпус, общий провод. Буржуи ее называют GND (ground — земля), часто ее обозначают как 0V (ноль вольт). К этому проводу подключаются вольтметры и осциллографы, относительно нее на схемы подаются входные сигналы и снимаются выходные. Потому и название ее — общий провод. Так вот, если подключим тестер черным проводом в эту точку и будем мерить напряжение на батарейках, то на одной батарейке тестер покажет плюс1,5вольта, а на другой — минус1,5вольта. Вот это напряжение +/-1,5В и называется двуполярным. Обе полярности, то есть и плюс, и минус, обязательно должны быть равными. То есть +/-12, +/-36В, +/-50 и т.д. Признак двуполярного напряжения — если от схемы к блоку питания идут три провода (плюс, общий, минус). Но не всегда так — если мы видим, что схема питается напряжением +12 и -5, то такое питание называется двухуровневым, но проводов к блоку питания будет все равно три. Ну и если на схему идут целых четыре напряжения, например +/-15 и +/-36, то это питание назовем просто — двуполярным двухуровневым.

Ну а теперь к делу.

1. Мостовая схема выпрямления.
Самая распространенная схема. Позволяет получить однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Схема обладает минимальными пульсациями напряжения и несложная в конструкции.

2. Однополупериодная схема.
Так же, как и мостовая, готовит нам однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Разница лишь в том, что у этой схемы удвоенные пульсации по сравнению с мостовой, но один диод вместо четырех сильно упрощает схему. Используется при небольших токах нагрузки, и только с трансформатором, намного большим мощности нагрузки, т. к. такой выпрямитель вызывает одностороннее перемагничивание трансформатора.

3. Двухполупериодная со средней точкой.
Два диода и две обмотки (или одна обмотка со средней точкой) будут питать нас малопульсирующим напряжением, плюс ко всему мы получим меньшие потери в сравнении с мостовой схемой, потому что у нас 2 диода вместо четырех.

4. Мостовая схема двуполярного выпрямителя.
Для многих — наболевшая тема. У нас есть две обмотки (или одна со средней точкой), мы с них снимаем два одинаковых напряжения. Они будут равны, пульсации будут малыми, так как схема мостовая, напряжения на каждом конденсаторе считается как напряжение на каждой обмотке помножить на корень из двух — всё, как обычно. Провод от средней точки обмоток выравнивает напряжения на конденсаторах, если нагрузки по плюсу и по минусу будут разными.

5. Схема с удвоением напряжения.
Это две однополупериодные схемы, но с диодами, включенными по разному. Применяется, если нам надо получить удвоенное напряжение. Напряжение на каждом конденсаторе будет определяться по нашей формуле, а суммарное напряжение на них будет удвоенным. Как и у однополупериодной схемы, у этой так же большие пульсации. В ней можно усмотреть двуполярный выход — если среднюю точку конденсаторов назвать землей, то получается как в случае с батарейками, присмотритесь. Но много мощности с такой схемы не снять.


6. Получение разнополярного напряжения из двух выпрямителей.
Совсем не обязательно, чтобы это были одинаковые блоки питания — они могут быть как разными по напряжению, так и разными по мощности. Например, если наша схема по +12вольтам потребляет 1А, а по -5вольтам — 0,5А, то нам и нужны два блока питания — +12В 1А и -5В 0,5А. Так же можно соединить два одинаковых выпрямителя, чтобы получить двуполярное напряжение, например, для питания усилителя.


7. Параллельное соединение одинаковых выпрямителей.
Оно нам дает то же самое напряжение, только с удвоенным током. Если мы соединим два выпрямителя, то у нас будет двойное увеличение тока, три — тройное и т.д.

Ну а если вам, дорогие мои, всё понятно, то задам, пожалуй, домашнее задание. Формула для расчета емкости конденсатора фильтра для двухполупериодного выпрямителя:

Для однополупериодного выпрямителя формула несколько отличается:

Двойка в знаменателе — число «тактов» выпрямления. Для трехфазного выпрямителя в знаменателе будет стоять тройка.

Во всех формулах переменные обзываются так:
Cф — емкость конденсатора фильтра, мкФ
Ро — выходная мощность, Вт
U — выходное выпрямленное напряжение, В
f — частота переменного напряжения, Гц
dU — размах пульсаций, В

Для справки — допустимые пульсации:
Микрофонные усилители — 0,001…0,01%
Цифровая техника — пульсации 0,1…1%
Усилители мощности — пульсации нагруженного блока питания 1…10% в зависимости от качества усилителя.

Эти две формулы справедливы для выпрямителей напряжения частотой до 30кГц. На бОльших частотах электролитические конденсаторы теряют свою эффективность, и выпрямитель рассчитывается немного не так. Но это уже другая тема.

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост — схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость.

Принцип действия полупроводникового диода

Рис. 1

Название описываемого устройства ясно указывает, что эта конструкция состоит из диодов — полупроводниковых приборов, хорошо проводящих электричество в одном направлении и практически не проводящих его в противоположную сторону. Изображение этого прибора (VD1) на принципиальных схемах приведено на рис. 2в. Когда ток по нему течет в прямом направлении — от анода (слева) к катоду (справа), сопротивление его мало. При изменении направления тока на противоположное сопротивление диода многократно возрастает. В этом случае через него течет мало отличающийся от нуля обратный ток.

Поэтому при подаче на цепочку, содержащую диод, переменного напряжения U вх (левый график), электричество через нагрузку течет только в течение положительных полупериодов, когда к аноду приложено положительное напряжение. Отрицательные полупериоды «срезаются», и ток в сопротивлении нагрузки в это время практически отсутствует.

Строго говоря, выходное напряжение U вых (правый график) является не постоянным, хотя и течет в одном направлении, а пульсирующим. Нетрудно понять, что количество его импульсов (пульсаций) за одну секунду равно 50. Это не всегда допустимо, но пульсации можно сгладить, если подсоединить параллельно нагрузке конденсатор, имеющий достаточно большую емкость. Заряжаясь во время импульсов напряжения, в промежутках между ними конденсатор разряжается на сопротивление нагрузки. Пульсации сглаживаются, а напряжение становится близким к постоянному.

Изготовленный в соответствии в этой схемой выпрямитель называется однополупериодным, поскольку в нем используется лишь один полупериод выпрямленного напряжения. Наиболее существенные недостатки такого выпрямителя следующие:

  • повышенная степень пульсаций выпрямленного напряжения;
  • низкий КПД;
  • большой вес трансформатора и его нерациональное использование.

Поэтому применяются такие схемы только для питания устройств малой мощности. Для исправления этой нежелательной ситуации разработаны двухполупериодные выпрямители, которые превращают отрицательные полуволны в положительные. Сделать это можно по-разному, но самый простой способ — использование диодного моста.

Рис. 2

Диодный мост — схема двухполупериодного выпрямления, содержащая 4 диода вместо одного (рис. 2в). В каждом полупериоде два из них открыты и пропускают электричество в прямом направлении, а два других закрыты, и ток через них не течет. Во время положительного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD1, а отрицательное — к катоду VD3. В результате оба этих диода открыты, а VD2 и VD4 — закрыты.

Во время отрицательного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD2, а отрицательное — к катоду VD4. Эти два диода открываются, а открытые во время предыдущего полупериода закрываются. Ток через сопротивление нагрузки течет в том же направлении. В сравнении с однополупериодным выпрямителем количество пульсаций возрастает вдвое. Результат — более высокая степень сглаживания при той же емкости конденсатора фильтра, увеличение КПД используемого в выпрямителе трансформатора.

Диодный мост может быть не только собран из отдельных элементов, но и изготовлен как монолитная конструкция (диодная сборка). Ее легче монтировать, а диоды обычно подобраны по параметрам. Немаловажно и то, что они работают в одинаковых тепловых режимах. Недостаток диодного моста — необходимость замены всей сборки при выходе из строя даже одного диода.

Еще ближе к постоянному будет пульсирующий выпрямленный ток, который позволяет получить трехфазный диодный мост. Его вход подключается к источнику трехфазного переменного тока (генератору или трансформатору), а напряжение на выходе почти не отличается от постоянного, и сгладить его еще проще, чем после двухполупериодного выпрямления.

Выпрямитель на основе диодного моста

Схема двухполупериодного выпрямителя на основе диодного моста, пригодная для сборки своими руками, изображена на рис. 3а. Выпрямлению подвергается напряжение, снимаемое со вторичной понижающей обмотки трансформатора Т. Для этого нужно подключить диодный мост к трансформатору.

Пульсирующее выпрямленное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором С, имеющим достаточно большую емкость — обычно порядка нескольких тысяч мкФ. Резистор R играет роль нагрузки выпрямителя на холостом ходу. В таком режиме конденсатор С заряжается до амплитудного значения, которое в 1,4 (корень из двух) раза выше действующего значения напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора.

С ростом нагрузки выходное напряжение уменьшается. Избавиться от этого недостатка можно, подключив к выходу выпрямителя простейший транзисторный стабилизатор. На принципиальных схемах изображение диодного моста часто упрощают. На рис. 3б показано, как еще может быть изображен соответствующий фрагмент на рис. 3а.

Следует заметить, что, хотя прямое сопротивление диодов невелико, тем не менее, оно отлично от нуля. По этой причине они нагреваются в соответствии с законом Джоуля-Ленца тем сильнее, чем больше величина тока, протекающего по цепи. Для предотвращения перегрева мощные диоды часто устанавливаются на теплоотводах (радиаторах).

Диодный мост — это практически обязательный элемент любого электронного устройства, питающегося от сети, будь то компьютер или выпрямитель для зарядки мобильного телефона.

Похожие записи:

Во многих электронных приборах, работающих при переменном токе в 220 вольт устанавливаются диодные мосты. Схема диодного моста на 12 вольт позволяет эффективно выполнять функцию по выпрямлению переменного тока. Это связано с тем, что для работы большинства приборов используется постоянный ток.

Как работает диодный мост

Переменный ток, имеющий определенную меняющуюся частоту, подается на входные контакты моста. На выходах с положительным и отрицательным значением образуется однополярный ток, обладающий повышенной пульсацией, значительно превышающей частоту тока, подаваемого на вход.

Появляющиеся пульсации нужно обязательно убрать, иначе электронная схема не сможет нормально работать. Поэтому, в схеме присутствуют специальные фильтры, представляющие собой электролитические с большой емкостью.

Сама сборка моста состоит из четырех диодов с одинаковыми параметрами. Они соединены в общую схему и размещаются в общем корпусе.

Диодный мост имеет четыре вывода. К двум из них подключается переменное напряжение, а два остальных являются положительным и отрицательным выводом пульсирующего выпрямленного напряжения.


Выпрямительный мост в виде диодной сборки обладает существенными технологическими преимуществами. Таким образом, на печатную плату устанавливается сразу одна монолитная деталь. Во время эксплуатации, для всех диодов обеспечивается одинаковый тепловой режим. Стоимость общей сборки ниже четырех диодов в отдельности. Однако, данная деталь имеет серьезный недостаток. При выходе из строя хотя-бы одного диода, вся сборка подлежит замене. При желании, любая общая схема может быть заменена четырьмя отдельными деталями.

Применение диодных мостов

В любых приборах и электронике, для питания которых используется переменный электрический ток, присутствует схема диодного моста на 12 вольт. Ее используют не только в трансформаторных, но и в импульсных выпрямителях. Наиболее характерным импульсным блоком является блок питания компьютера.

Кроме того диодные мосты применяются в люминесцентных компактных лампах или в энергосберегающих лампах. Они дают очень хороший эффект при использовании их в пускорегулирующих электронных аппаратах. Широко применяются и во всех моделях современных аппаратов.

Как сделать диодный мост

Как проверить диодный мост генератора: что нужно знать

Генератор автомобиля является важным элементом в устройстве автомобиля. Если просто, генератор, который является электродвигателем, питает всю бортовую сеть автомобиля электричеством после запуска ДВС. Также от генератора осуществляется зарядка аккумулятора (АКБ).

Как показывает практика, по тем или иным причинам могут возникать разные поломки генератора, однако достаточно часто распространенной неисправностью является диодный мост. Далее мы рассмотрим, почему выходят из строя диодные мосты, генератор не заряжает АКБ, а также как проверить диодный мост генератора. 

Содержание статьи

Мост диодный: проверка

Итак, неполадки генератора могут привести к тому, что аккумулятор не заряжается. Это приводит к его глубокому разряду. Также выход из строя отдельных элементов генератора может приводить к перезаряду АКБ, выкипанию электролита, повреждению батареи и т.п.

В любом случае, перед заменой АКБ необходимо проверять сам генератор. Если дело не в щетках или подшипниках, тогда виновником неисправностей может оказаться диодный мост.

Отметим, что каждому автовладельцу полезно знать, как проверить диодный мост своими руками. Обратите внимание, рассмотренным ниже способом сделать такую проверку можно в условиях обычного гаража.

Диодный мост: схема устройства

Хотя на разных авто устройство генератора может немного отличаться, общий принцип одинаков. Обычно диодные мосты генератора  имеют 4 или 6 диодов, задачей которых является преобразование переменного тока в постоянный. В основе лежит двухполярный способ выпрямления.

Фактически, выпрямительные диоды генератора выступают шлюзом, пропускающим ток только в одном направлению. Получается, ток из бортовой сети автомобиля не имеет возможности попасть на обмотки статора.

Если говорить о неисправностях, диоды, расположенные на корпусе генератора, по тем или иным причинам перегорают. Как правило, диодный мост горит по разным причинам, среди которых можно отдельно выделить следующие:

  • влага, масло, пыль и грязь, которые попадают на генератор в процессе эксплуатации;
  • высокие нагрузки на генератор в момент «прикуривания» авто с разряженной АКБ, когда «плюс» и «минус» перепутаны и т. д.

Как проверить диодный мост мультиметром и при помощи контрольной лампы

Начнем с того, что проверка диодного моста генератора может быть выполнена двумя способами. Один предполагает наличие тестера (мультиметра), тогда как второй  выполняется при помощи контрольной  12 В лампы.

  • Начнем с простейшего способа с лампой. Сначала нужно реализовать подключение диодного моста (пластины диодного моста) к минусовой клемме аккумулятора. Пластину нужно плотно прижать к корпусу генератора.

Далее берется заведомо рабочая лампочка с проводами, которая одним концом провода подключается к «плюсу» аккумулятора, тогда как второй конец провода присоединяется к клемме выхода дополнительных диодов. Затем подключение производится к болту  вывода «+», а также к точкам подключения обмотки статора.

Если лампочка начнет загораться, это четко указывает на то, что произошло перегорание или обрыв диодного моста. Кстати, дополнительная проверка диодного моста на обрыв выполняется так:

Нужно подключить «минус» контрольной лампы на «плюс» аккумулятора, второй конец контрольной лампочки  на «минус» АКБ. Далее подключение лампы реализуется в описанных выше местах контактов. Однако в данном случае лама должна гореть ярко. Если это не так (контрольная лампочка не горит или свечение очень слабое), это укажет на обрыв диодного моста.

  • Проверка диодного моста мультиметром потребует снятия всего моста с генератора. При этом способ более точный, так как каждый диод проверяется тестером отдельно.

Для проверки мультиметр выставляется в режим так называемого «прозвона». В данном режиме устройство издает звук во время замыкания двух электродов. Если звукового оповещения нет, тогда выставляется режим на 1 кОм.

Далее электроды мультиметра подключаются к двум концам диода, после чего щупы меняются местами. В норме диод должен в одну сторону показать 400-700 Ом, тогда как в другую бесконечность.

Если же бесконечность при прозвоне показывается в обе стороны, это указывает на то, что имеет место обрыв диода. Если же сопротивление есть, но оно слабое или же одинаковое как с одной, так и с другой стороны, в этом случае диод пробит. Теперь давайте рассмотрим такой способ более подробно.

Проверка диодного моста мультиметром

Перед началом диагностики генератора, само устройство нужно очистить от грязи и подготовить. Начинать проверку следует с того, что нужно снять защитный кожух, затем отсоединить выводы регуляторов. Обратите внимание, положительные диоды с красной маркировкой, отрицательные с черной.

Во время проверки тестером сначала проверяется вся цепь дополнительных диодов. Если обнаружены проблемы, тогда каждый диод нужно прозвонить по отдельности.  Для проверки положительный щуп тестера присоединяется к шине диодов, а отрицательный к нужному диоду.

Как уже было сказано выше, если диод генератора в норме, показания на приборе покажут бесконечность, а после перестановки щупов появится нужное сопротивление. Если же показания отличаются от нормы, диод или весь мост требуется заменить. Подобным образом можно проверить схему из положительных и отрицательных диодов, прозванивая каждый.

Полезные советы

Как показывает практика, часто выгорает диодный мост генератора именно в результате неосмотрительности самого владельца автомобиля. Если имеет место неправильное подключение клемм аккумулятора, запредельно высокая нагрузка на генератор, тогда диоды горят быстро.

Также важно понимать, что активная эксплуатация автомобиля, в результате чего на генератор попадает грязь и вода, не добавляет ресурса диодному мосту. В результате, чтобы увеличить срок службы, нужно правильно мыть двигатель, соблюдать правила подключения клемм к аккумулятору, уметь прикуривать автомобиль и т.д.

В случае, когда нового диодного моста нет, тогда решение – замена вышедших из строя отдельных элементов. Для замены нужен мощный паяльник, а также заведомо исправные диоды в запасе.

Обратите внимание, сразу выполнять замену всего диодного моста также не всегда целесообразно. Если генератор служит давно, тогда оптимально менять диодный мост в сборе, однако это будет более затратным решением.

В случаях, когда генератор не старый, а поломка произошла по причине случайной ошибки самого владельца (например, после прикуривания авто), можно ограничиться только ремонтом генератора. Зачастую, в этом случае не следует опасаться, что другие диоды также начнут быстро выгорать (при условии соблюдения правил во время дальнейшей эксплуатации).

Что в итоге

Как видно, диодный мост (мост диодов генератора) является важным элементом. На практике, кроме щеток генератора, обмотки статора и ротора, а также подшипников, в списке частых поломок находится и сам диодный мост.

По этой причине во время проверки генератора на работоспособность следует учитывать, что вероятность перегорания диодов достаточно высокая (особенно если генератор уже далеко не новый).

Напоследок отметим, чтобы продлить сок службы генератора, специалисты рекомендуют периодически проводить его профилактику, которая заключается в диагностике, а также в просушке и качественной очистке от различных загрязнений.

Читайте также

Диодный мост — Тиристор

Для зарядного устройства нужно выбрать схему выпрямителя переменного тока. Останавливаю свой выбор на мостовой схеме, хотя не лучшая из схем для зарядного. Достоинства мостовой схемы:

  • Высокая частота пульсаций;
  • Хорошее использование трансформатора;
  • Небольшое обратное напряжение;
  • Работоспособность без трансформатора.

К недостаткам можно отнести:

  • Большое падение напряжения на плече диодов;
  • Невозможность установки диодов на один радиатор без изолирующих прокладок.

Большое падение напряжения на диодах мне даже на руку, так как нужно немного снизить выходное напряжение трансформатора. Второй недостаток более серьезный: придется изготавливать четыре или три отдельных радиатора – два то диода можно посадить на один радиатор без изолирующей прокладки.

Работа диодного моста основывается на свойстве диодов пропускать ток только в одном направлении, поэтому устройство диодного моста состоит из диодов, параметры которых нужно подобрать в соответствии с решаемой задачей. Важным параметром является максимально допустимый ток через диод и обратное напряжение. Мне нужны диоды на прямой ток 10 А, например, КД203, и которых у меня к сожалению нет. Придется использовать в схеме диодного моста диоды из сери  КД 202 на ток 5 А. Можно, конечно, для увеличения прямого тока применить параллельное соединение диодов, но я делать это не буду.  Может и к лучшему, так как  почти уверен, что в своей схеме я не получу пяти ампер на нагрузке – не выдержат ключевые транзисторы в схеме. Но проверим на практике.

Выбрал четыре диода КД202Д, теперь остается вопрос: как собрать диодный мост? Сложного в этом ничего нет, главное соблюдать полярность подключения диодов. Диоды соединяются между собою последовательно, как указано в схеме диодного моста:

А вот как выглядит изготовленный диодный мост:

Радиаторы не такие массивные, как хотелось бы, но лучше уж такие, чем вообще без них.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

4 вещи, которые вам нужно знать о схеме выпрямительного диодного моста

Что нужно знать о схеме диодного моста выпрямителя ? Знакомство со схемой подключения, принципом работы, выходным напряжением, преимуществами и недостатками схемы мостового выпрямителя.

Определение

В предыдущей статье мы узнали о десяти принципиальных схемах однофазного выпрямителя с использованием тиристора и диода. В этом посте мы будем говорить только о схеме двухполупериодного выпрямителя, в которой используется диод.

Схема выпрямительного диодного моста представляет собой схему выпрямителя, в которой используются 4 диода. Эта схема выпрямителя не может управляться, поэтому форма сигнала и выходное напряжение схемы фиксированы. Схема диодного моста часто используется в источниках питания постоянного тока, поскольку нет необходимости изменять выходное напряжение.

Для цепей питания, которым требуется низкое напряжение постоянного тока и большая мощность. Для преобразования сетевого напряжения переменного тока в большое постоянное напряжение будет использоваться мостовая схема диодного выпрямителя.Затем используйте метод ШИМ для управления импульсными трансформаторами для преобразования в постоянное напряжение с низким напряжением и большой нагрузочной способностью.

4 вещи, которые нужно знать о схеме выпрямительного диодного моста
1. Схема выпрямителя

В схеме мостового выпрямителя используются 4 диода, разделенных на две группы: D1, D3 с общим катодом и D2, D4 с общим анодом. Мощность переменного тока может подаваться непосредственно на мостовую схему или через трансформатор.

Мы видим, что схема мостового выпрямителя должна использовать 4 диода, чтобы иметь возможность выпрямления в течение всего цикла.Принципиальную схему можно изобразить в виде двух эквивалентных схем ниже.

Схема мостового выпрямителя с 4 диодами

2. Принцип работы

В течение первого полупериода от 0 до π входное напряжение Vin > 0 с положительной полярностью, как показано на рисунке ниже. Мы видим в группе D1, D3 напряжение на аноде диодов D1 больше, чем у D3, поэтому D1 будет проводить. В группах D2, D4 катод диода D2 меньше, чем D4, поэтому диод D2 проводит.

=> В первой половине цикла диоды D1, D2 открыты, а диоды D3, D4 смещены в обратном направлении. Ток пройдет через D1, через нагрузку и через D2 обратно к источнику

Положительный цикл мостового выпрямителя

В следующем полупериоде (π – 2π): входное напряжение Vin < 0, ток питания течет в обратном направлении (рисунок ниже). Аналогично видим, что диоды Д3, Д4 проводят, а диоды Д1, Д2 смещены в обратном направлении. Ток течет от положительной клеммы источника напряжения через D3, через нагрузку и через D4, чтобы вернуться к отрицательной клемме источника напряжения.

Отрицательный цикл схемы мостового выпрямителя

Примечание: Для выходного напряжения мы всегда видим, что точка a в обоих циклах подключена к положительной клемме (+) источника напряжения Vin. А точка b всегда подключается к минусовой клемме (-) источника напряжения Vin. Следовательно, выходное напряжение Uвых диодного мостового выпрямителя в обоих циклах совершенно одинаково.

3. Форма выходного сигнала и выходное напряжение

Форма сигнала схемы мостового выпрямителя

Формула для расчета среднего напряжения и тока выходной нагрузки:

+ Среднее значение выходного напряжения: (Um — пиковое напряжение источника питания)

 

 

 

 

 

Ток протекает через каждый диод в течение полупериода, поэтому: ID = Id/2.

Однако напряжение обратного смещения на диодах равно напряжению питания. Предполагая, что диоды D1, D2 проводят, а диоды D3, D4 имеют обратное смещение, мы имеем схему замещения, как показано ниже. Очевидно диоды D3, D4 включены параллельно друг другу и параллельно истоку. Таким образом, обратное напряжение на них равно только напряжению источника Um.

Обратное напряжение на диодах равно напряжению питания

4.Преимущества и недостатки

Схема однофазного диодного мостового выпрямителя достаточно широко используется на практике. Особенно при напряжениях выше 10В и токах нагрузки, которые могут достигать ста ампер.

+ Преимущество схемы в том, что она может быть без трансформатора, пульсации на выходе небольшие при большом среднем напряжении.

+ Недостаток схемы в том, что в проводящем ток участвуют два диода. Нечетная группа диодов проводит ток к нагрузке, а четная группа диодов проводит нагрузку к источнику. Таким образом, будет падение напряжения, вызванное двумя диодами, поэтому мостовая схема не подходит для низковольтных выпрямителей ниже 10 В, когда ток нагрузки большой.

См. видео-симулятор принципа работы схемы мостового выпрямителя

>>> Подробнее:

Схема двухполупериодного выпрямителя (8 цепей)

Двухполупериодный выпрямитель со средним отводом (7 цепей)

8 принципиальных схем трехфазного выпрямителя

Работа однофазного мостового выпрямителя (10 цепей)

4 Принципиальная схема пускателя звезда-треугольник асинхронного двигателя

р.Схема диодного моста M. R. Boxcar

В примерно в 1963-64 годах в Центральном исследовательском центре Varian был проект по изучению спектры фотоэмиссии некоторых газов, ионизированных коротким интенсивные импульсы тока и/или света того или иного рода. Мне выпало спроектировать и построить необходимые инструменты для обработки вывода фотоумножитель и представить его в какой-либо подходящей форме. Прямой подход, подача сигнала от PM к осциллограф, был как-то неадекватен. Насколько я помню, частотная характеристика дешевых осциллографа не хватило. я проконсультировался с Диком Уайтхорном, знатоком всех электронных вещей, и он предложил диодный мост Boxcar. Я никогда не слышал о нем раньше и спросил его, как его зовут. полученный. Он сказал, что он узнал об устройстве, когда работал с группой RADAR в Массачусетском технологическом институте. во время Второй мировой войны, и к этому времени это название утвердилось. Каким-то образом он не мог описать выход устройства, когда отображенный на осциллографе, создал последовательность блоков, перемещающихся по экран, напоминающий человеку с богатым воображением вереницу товарных вагонов, движущихся по сельской местности. Что бы ни приложение в те времена, устройство было идеальным для моих нужд. Операция не сложная для понимания. В состоянии покоя все 4 диода смещены в обратном направлении. Предположим, что напряжение на порте импульсного входа равно нулю, на земле потенциал.Когда СКВ переключатель срабатывает, короткий импульс появляется равномерно на выходе каждого из импульсных трансформаторов в такой полярности, чтобы преодолеть смещение напряжения и, если все 4 диода имеют одинаковые характеристики, равные токи будут течь в каждом. То импульс тока через диод D2 зарядит конденсатор C+ до сослался на Землю. Ток через D4 зарядит конденсатор C до +. Таким образом, суммарный заряд C будет равен нулю, если импульсные напряжения равны, если R1=R2, и диоды все одинаковые. Предположим, что мы подаем +1 вольт постоянного тока на порт импульсного входа. Теперь, когда срабатывает SCR и подается импульсное напряжение, D1 будет обрывается, и D3 ведет перед D4. Напряжение от T2 будет падать на резистор R2 и через D4 будет протекать небольшой ток или не будет протекать совсем. D2 будет проводить, а D1 — нет, и будет небольшой чистый заряд. наденьте конденсатор С, + на указанную землю. В зависимости от постоянной времени R-C и значений R1 = R2 и импульсном напряжении, заряд на C будет продолжать накапливаться с каждым импульс до тех пор, пока напряжение на C не станет таким же, как напряжение на Pulse Входной порт и мост снова приходят в равновесие. Таким образом, предельное напряжение на C равно значению напряжения на Входной порт в то время, когда импульсное напряжение включено.    Если импульсное напряжение, иногда называемое напряжением выборки, имеет большую меньшая продолжительность, чем импульсное напряжение на входном порту, и если входной импульс повторяется бесконечно, квазипостоянное напряжение на выходе порт будет воспроизводить входное импульсное напряжение во время время выборочного напряжения. Весь импульс входного напряжения может быть отображен в квазипостоянном виде с помощью сканирование времени срабатывания SCR по продолжительности входной импульс. Если, как часто случае входной импульс включает шумовую составляющую, этот метод дискретизации приводит к повторению среднего значения входного импульса.

я у нас было несколько случаев за эти годы, чтобы нуждаться, хотеть или вспоминать об этом устройства и еще не встретил ни одного эксперта в области электроники, который когда-либо слышал о товарном вагоне или диодном мосту. Сомневаюсь, что такую ​​полезную идею можно было потерять навсегда, но тогда произошли странные вещи. Может быть, поэтому мы держим музеи. РЕНЕ


 

Схема мостового выпрямителя, принцип работы, характеристики и преимущества – анализ измерительного прибора

Двухполупериодный мостовой выпрямитель — это еще один тип двухполупериодного выпрямителя, используемый для преобразования входного переменного тока в выходной постоянный ток. В конфигурации мостовой схемы он состоит из четырех диодов, которые обеспечивают одинаковую полярность выхода для любой полярности входа. Главной особенностью этого диодного моста , которая делает его более эффективным, чем выпрямитель с центральным отводом, является его полярность, т.е. полярность выхода такая же, как и полярность входа. В наших предыдущих статьях мы объясняли выпрямитель, однополупериодный выпрямитель, уравнение эффективности однополупериодного выпрямителя, уравнение эффективности двухполупериодного выпрямителя и т. д. В этом руководстве мы собираемся объяснить схему мостового выпрямителя , работу, использование, преимущества и недостатки . в деталях.

Мостовой выпрямитель

В этом выпрямителе мы используем обычный трансформатор вместо трансформатора с центральным отводом, что делает его более эффективным. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя содержит четыре диода D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , которые соединены мостом. Выпрямляемый источник переменного тока подается на диагонально противоположные концы моста, тогда как нагрузочный резистор R L подключается к оставшимся двум диагонально противоположным концам моста.Схема и форма волны двухполупериодного мостового выпрямителя приведены ниже.

 

Работа мостового выпрямителя:

Работу мостового выпрямителя легко понять с помощью принципиальной схемы и формы сигнала, рисунок которых приведен ниже. При включении питания переменного тока на клеммах АВ вторичной обмотки трансформатора, требующего выпрямления, начинает появляться переменное напряжение В в .Диоды попеременно проводят ток в соответствии с циклом сигнала, т. е. 90 200 с положительным полупериодом и отрицательным полупериодом.

Во время положительного полупериода:

Во время положительного полупериода входного напряжения верхний конец трансформатора , т. е. A, положителен по отношению к нижнему концу трансформатора, т. е. B. Это делает диод D 1 и D 3 смещенным в прямом направлении, что позволяет току течь через него и поступать на нагрузочный резистор R L . В то время как диод D 2 и D 4 имеют обратное смещение, что не позволяет току течь через него. Таким образом, направление протекания тока через диод Д 1 и Д 3 показано на рисунке ниже сплошными стрелками.

Во время отрицательного полупериода:

Во время отрицательного полупериода входного напряжения верхний конец трансформатора, т.е. A, является отрицательным по отношению к нижнему концу трансформатора i.e., B. Это делает диод D 2 и D 4 смещенным в прямом направлении, что позволяет току течь через него и поступать на нагрузочный резистор R L . В то время как диод D 1 и D 3   имеют обратное смещение, что не позволяет току течь через него. Таким образом, направление протекания тока через диоды Д 2 и Д 4 показано на рисунке ниже сплошными стрелками.

Примечание. В течение обоих полупериодов ток протекает через нагрузочный резистор R L в одном направлении.

Следовательно, выходное напряжение постоянного тока V out  получается на нагрузочном резисторе R L .

Двухполупериодный мостовой выпрямитель Характеристики:

Для анализа схемы мостового выпрямителя необходимо учитывать следующие параметры или характеристики. Ниже приведены его характеристики:

Пиковое обратное напряжение

Пиковое обратное напряжение определяется как максимальное значение напряжения, выходящего из диода, когда он смещен в обратном направлении в течение отрицательного полупериода.Например, когда вторичное напряжение достигает своего положительного максимального значения, а клемма A положительна по отношению к клемме B, диоды D 1 и D 3 смещены в прямом направлении и начинают проводить ток. Таким образом, как показано на рисунке ниже, на клемму M подается то же напряжение, что и на клемму N, а на клемму L подается то же напряжение, что и на клемму K, что указывает на то, что PIV на обоих из них составляет В M.

(ii) Среднеквадратичное значение напряжения и тока:

Среднеквадратичное значение определяется как действующее значение переменного напряжения или тока.На нагрузочном резисторе R L , действующее значение напряжения и тока определяется как: (i) от 0 до π,

= √ (1 / π) * ʃ I m 2 sin 2 θ dθ= √ (I

= √ (I

= √ (I

) 2 м

3

3 ) * ʃ ( 1- cos 2θ)/ 2  dθ= √ (I

= √ (I m 2 / 2π) * [ ʃ dθ – ʃ cos 2θ dθ ]= √ (I

I m 2 / 2π) * [[θ] – [sin 2θ / 2]] = √ (I

= √ (I m 2 / 2π) * [π – 0]

Поэтому

I RMS = I м / √ 2

Как мы знаем,

V RMS = I RMS * R L

Следовательно, наложив значение I среднеквадратичное значение из   приведенное выше уравнение задается как:

9 0002 В среднеквадратичное значение = (I m / √ 2 * R L )

(iii) Выход постоянного тока Напряжение и ток:

Среднее значение постоянного тока на нагрузке и значение сопротивления дается следующим образом:

Как мы знаем,

I dc = ʃ (i dθ) / π   …. . (ii)

Интегрируем уравнение (ii) от 0 до π,

  = (1 / π) * ʃ I m sin θ dθ

= (I m / π) dθ

= (I m / π) [ – cos θ ]

= (I m / π) [-(-1-1)]

= 2 (I m / π)

Поэтому

I DC = (2i м / π)

Как мы знаем,

V DC = I DC * R L

Поэтому

V dc = (2I m / π)  * R L

Преимущества и недостатки мостового выпрямителя:

В настоящее время в электронике для схемы питания мы предпочитаем схему мостового выпрямителя из-за ее надежности и эффективности. .Ниже приведены его преимущества и недостатки:

Преимущества:
  • Для приложений с высоким напряжением предпочтительным является мостовой выпрямитель, поскольку он имеет высокое пиковое обратное напряжение.
  • Имеет высокий коэффициент использования трансформатора.
  • Может быть с трансформатором или без него, т.е. не требует трансформатора с центральным отводом. Если задействован трансформатор, можно использовать любой обычный понижающий/повышающий трансформатор.
Недостатки:
  • Это дорого по сравнению с другим выпрямителем, потому что нужно четыре диода.
  • Когда требуется выпрямить небольшое напряжение, эта схема не подходит, поскольку в ней два диода соединены последовательно и дают двойное падение напряжения из-за их внутреннего сопротивления.

Надеюсь, вам понравилась эта статья. Для любых предложений, пожалуйста, прокомментируйте ниже. Мы всегда ценим ваши предложения.

Диоды — Learn.sparkfun.com

Авторы: Джимблом Избранное Любимый 65

Применение диодов

Для такого простого компонента диоды имеют огромный спектр применения. Практически в каждой схеме вы найдете диод того или иного типа. Они могут использоваться во всем, от слабосигнальной цифровой логики до высоковольтной схемы преобразования мощности. Давайте рассмотрим некоторые из этих приложений.

Выпрямители

Выпрямитель представляет собой цепь, которая преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Это преобразование имеет решающее значение для всех видов бытовой электроники. Сигналы переменного тока выходят из настенных розеток вашего дома, но постоянный ток питает большинство компьютеров и другой микроэлектроники.

Ток в цепях переменного тока буквально чередуется с — быстро переключается между движением в положительном и отрицательном направлениях — но ток в сигнале постоянного тока течет только в одном направлении. Поэтому для преобразования переменного тока в постоянный вам просто нужно убедиться, что ток не может течь в отрицательном направлении. Звучит как работа для ДИОДОВ!

Однополупериодный выпрямитель может состоять всего из одного диода. Если сигнал переменного тока, такой как, например, синусоида, посылается через диод, любая отрицательная составляющая сигнала отсекается.

Входной (красный/левый) и выходной (синий/правый) осциллограммы напряжения после прохождения через схему однополупериодного выпрямителя (в центре).

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода для преобразования отрицательных скачков в сигнале переменного тока в положительные.

Схема мостового выпрямителя (в центре) и форма выходного сигнала, которую она создает (синий/справа).

Эти цепи являются важным компонентом блоков питания переменного тока в постоянный, которые превращают сигнал 120/240 В переменного тока в настенную розетку в 3.3В, 5В, 12В и т.д. сигналы постоянного тока. Если вы разорвете настенную бородавку, вы, скорее всего, увидите там несколько диодов, исправляющих ее.

Можете ли вы найти четыре диода, образующих мостовой выпрямитель в этой настенной бородавке?

Защита от обратного тока

Вы когда-нибудь неправильно вставляли аккумулятор? Или поменять местами красный и черный провода питания? Если это так, диод может быть благодарен за то, что ваша схема все еще жива. Диод, включенный последовательно с положительной стороной источника питания, называется диодом обратной защиты.Это гарантирует, что ток может течь только в положительном направлении, а источник питания подает на вашу цепь только положительное напряжение.

Этот диод полезен, когда разъем источника питания неполяризован, что позволяет легко перепутать и случайно соединить отрицательный источник питания с положительным входной цепи.

Недостаток обратного защитного диода заключается в том, что он вызывает некоторую потерю напряжения из-за прямого падения напряжения. Это делает диоды Шоттки отличным выбором для диодов обратной защиты.

Логические элементы

Забудьте о транзисторах! Простые цифровые логические элементы, такие как И или ИЛИ, могут быть построены из диодов.

Например, диодный вентиль ИЛИ с двумя входами может быть построен из двух диодов с общими катодными узлами. Выход логической схемы также расположен в этом узле. Всякий раз, когда один из входов (или оба) имеет логическую 1 (высокий уровень/5 В), выход также становится логической 1. Когда на оба входа подается логический 0 (низкий уровень/0 В), на выходе устанавливается низкий уровень через резистор.

Логический элемент И устроен аналогичным образом. Аноды обоих диодов соединены вместе, где находится выход схемы. Оба входа должны иметь логическую 1, заставляющую ток течь к выходному контакту и также подтягивать его к высокому уровню. Если на любом из входов низкий уровень, ток от источника питания 5 В проходит через диод.

Для обоих логических элементов можно добавить больше входов, добавив всего один диод.

Обратноходовые диоды и подавление скачков напряжения

Диоды

очень часто используются для ограничения потенциального ущерба от неожиданных больших скачков напряжения.Диоды подавления переходного напряжения (TVS) — это специальные диоды, похожие на стабилитроны — с низким напряжением пробоя (часто около 20 В), но с очень большой номинальной мощностью (часто в диапазоне киловатт). Они предназначены для шунтирования токов и поглощения энергии, когда напряжение превышает их напряжение пробоя.

Обратноходовые диоды

выполняют аналогичную работу по подавлению скачков напряжения, особенно вызванных индуктивным компонентом, таким как двигатель. Когда ток через индуктор внезапно изменяется, создается всплеск напряжения, возможно, очень большой отрицательный всплеск.Обратный диод, размещенный на индуктивной нагрузке, даст этому сигналу отрицательного напряжения безопасный путь к разряду, фактически повторяясь снова и снова через индуктор и диод, пока он в конечном итоге не погаснет.

Это всего лишь несколько областей применения этого удивительного полупроводникового компонента.



← Предыдущая страница
Типы диодов

Базовое руководство по устранению неполадок источника питания


Рис.1

, автор Lewis Loflin

Многие устройства, в частности полупроводниковая электроника, должны использовать постоянный или постоянный ток. Диод — это полупроводниковый прибор, проводящий ток только в одном направлении. Когда анод (A) положительный, а катод (K) отрицательный, ток от положительного к отрицательному будет течь через диод, через нагрузку и обратно к источнику питания.

Таким образом, ток будет течь только положительного полупериода (от 0 до 180 градусов), а диод будет отключаться во время отрицательного полупериода от 180 градусов до 360 градусов.Период синусоиды от 0 градусов до 360 градусов равен 1/F. В случае 60 Гц это 1/60 = 16,7 мс.

Видео по теме:

Базовые блоки питания для электронных устройств, часть 1
Базовые блоки питания для электронных устройств, часть 2
Создание низковольтного источника питания постоянного тока, часть 3

Лаборатория питания переменного тока по серийным схемам, часть 1
Лаборатория питания переменного тока по серийным схемам, часть 2

Что такое сила? Напряжение (в вольтах) — это «толчок», а ток (в амперах) — это то, что толкается. (Электрические заряды) Мощность – это напряжение, умноженное на ток. Мощность измеряется в ваттах. Таким образом, один ампер на один вольт равен одному ватту. (Я не буду вдаваться здесь во все законы Ома. См. ваш текст.) Мы должны иметь вместе напряжение и ток, чтобы получить питание, поэтому разомкнутый переключатель, оборванный провод или отключающий диод не обеспечивают питание.

В приведенном выше случае мы получаем очень плохую передачу мощности с выключенным диодом во время отрицательного полупериода и положительным полупериодом, постоянно меняющимся между нулем вольт и пиком. Обратите внимание, что Vmax является пиковым.


Рисунок 2

Допустим, входное напряжение переменного тока составляет 12,6 В (среднеквадратичное значение). Чтобы получить пиковое значение, мы умножаем 12,6 на 1,414, что равно примерно 17,8 вольт. Но среднее (или измеренное) напряжение постоянного тока в пиковое время 0,3185 равно примерно 5,67 вольт. Это то, что называется пульсирующим DC . Чистый постоянный ток, например, от автомобильного аккумулятора на 12 вольт, не имеет никаких «пульсаций» и будет настоящим 12 вольтом.

Подсоедините вольтметр постоянного тока к нагрузке выше на рис. 1, он покажет около 5,66 вольт. Переключите счетчик на переменный ток, он все равно будет считывать напряжение некоторого значения.Это нормально, поскольку человек считывает «пульсации» на нефильтрованном необработанном постоянном токе. Подключите тот же вольтметр переменного тока к чистому источнику постоянного тока, например к автомобильному аккумулятору, и вы увидите нулевое напряжение переменного тока.

На рисунке 2 мы подключили конденсатор к нагрузке. Конденсатор заряжается в течение положительного полупериода, затем разряжается через нагрузку в течение отрицательного полупериода, когда у нас нет выхода. Величина пульсаций зависит от сопротивления нагрузки и емкости конденсатора.

Конденсатор большего размера создает меньше пульсаций или нагрузка с более высоким сопротивлением (потребление меньшего тока, следовательно, меньше времени для разряда конденсатора) уменьшит уровень пульсаций, поскольку у конденсатора меньше времени для разрядки. Без нагрузки, только конденсатор и выпрямитель, конденсатор будет заряжаться до пика.

Предостережение. При построении этих цепей соблюдайте полярность конденсатора и полярность диода. Номинальное напряжение конденсаторов должно превышать ожидаемое пиковое напряжение на 50 %. Также обратите внимание на номинальные токи трансформаторов и диодов.


Рисунок 3

Двухполупериодное выпрямление

Двухполупериодное выпрямление преобразует обе полярности входного сигнала в постоянный ток (постоянный ток) и является более эффективным.Однако в схеме с трансформатором с отводом от середины требуется четыре диода вместо одного, необходимого для однополупериодного выпрямления. Это связано с тем, что для каждой выходной полярности требуется по два выпрямителя. Четыре выпрямителя, устроенные таким образом, называются диодным мостом или мостовым выпрямителем.

Обратите внимание, что в этом примере стрелки показывают обычный ток, а не поток электронов, который я использую со своими учениками. Это вызывает бесконечную путаницу у студентов, поскольку военные и т. д. используют поток электронов в своих учебных материалах, в то время как классы полупроводников используют обычный ток.Просто помните об этом, следуя этому материалу. Электронный поток идет от отрицательного к положительному, обычный (или зарядовый) поток идет от положительного к отрицательному.

На рисунке 3 D1 и D2 проводят ток в течение положительного полупериода, а D3 и D4 проводят ток в течение отрицательного полупериода. Мощность, подаваемая здесь, в два раза больше, чем у однополупериодного выпрямления, потому что мы используем оба полупериода. Снова используя 12 вольт переменного тока, мы имеем 12,6 X 1,414 или пиковое значение 17 вольт. (17,8 вольта) Но теперь, чтобы получить среднее значение, мы умножаем его на пиковое (17,8 вольт).8 вольт) на 0,637, что равно 10,83 вольта, что вдвое больше, чем у полуволны.

Кроме того, мы можем использовать фильтрующий конденсатор меньшего размера для очистки от пульсаций, чем мы использовали с однополупериодным выпрямлением. Мы также удвоили частоту с 60 до 120 Гц. Следует отметить, что при построении этой схемы напряжение на счетчике будет ниже примерно на один вольт. Это связано с падением на диодах 0,6 вольт, калибровкой измерителя из-за изменения частоты (от 60 Гц до 120 Гц), ошибками расчетов.


Рис. 4 типовые мостовые выпрямители.

Рисунок 5

На рисунке 5 выше показан другой метод получения двухполупериодного выпрямления. В этом случае мы используем трансформатор с отводом от средней точки и два диода. При использовании центрального отвода (C) в качестве общего напряжения A и B сдвинуты по фазе на 180 градусов. Когда A положителен, D1 будет смещен в прямом направлении и будет проводящим, в то время как B будет отрицательным, что приведет к обратному смещению D2, в то время как он непроводящий. В отрицательный полупериод по отношению к A, когда D1 не проводит, D2 будет проводить.

Следует отметить, что выходное напряжение будет снижено вдвое. Если мы используем трансформатор на 25,2 вольта, три ампера, выходное напряжение будет 12,6 вольт. Есть некоторые разногласия по выходному току. Мы имеем дело со среднеквадратичными усилителями и должны учитывать импеданс трансформатора. (Z) В течение каждого полупериода в этой конфигурации ток протекает через половину всех обмоток. В зависимости от сопротивления провода, Z и т. д. ток может превышать номинальный ток в 1,2–1,8 раза. Я бы призвал к осторожности в отношении этих утверждений и не стал бы превышать 1.4. Все предыдущие правила для пикового значения, выходного напряжения и т. д. остаются в силе.

Сопутствующий материал: Базовые силовые трансформаторы.

 

Блоки питания Трансформаторы и выпрямители

  • Изучив этот раздел, вы сможете:
  • Опишите принципы работы трансформаторов, используемых в основных источниках питания.
  • • Первичное и вторичное напряжение.
  • • Изоляция.
  • Опишите принципы выпрямления, используемые в основных источниках питания.
  • • Половина волны.
  • • Полная волна.
  • • Мост.

Трансформер

Рис. 1.1.1 Типовой входной трансформатор

В базовом источнике питания входной силовой трансформатор имеет первичную обмотку, подключенную к сети (линии).Вторичная обмотка, электромагнитно связанная, но электрически изолированная от первичной, используется для получения переменного напряжения подходящей амплитуды и после дальнейшей обработки блоком питания для управления электронной схемой, которую она должна питать.

Ступень трансформатора должна обеспечивать необходимый ток. Если используется слишком маленький трансформатор, вполне вероятно, что способность источника питания поддерживать полное выходное напряжение при полном выходном токе будет нарушена. При слишком маленьком трансформаторе потери резко возрастут, так как на трансформатор будет возложена полная нагрузка.

Поскольку трансформатор, вероятно, является наиболее дорогостоящим компонентом блока питания, необходимо уделить особое внимание соотношению стоимости с вероятным потреблением тока. Также может потребоваться предохранительное устройство, такое как плавкие предохранители для отключения трансформатора в случае перегрева, и электрическая изоляция между первичной и вторичной обмотками для обеспечения электробезопасности.

Выпрямительный каскад

Можно использовать три типа схемы выпрямителя на кремниевых диодах, каждая из которых имеет различное действие в отношении того, как входной переменный ток преобразуется в постоянный.Эти различия проиллюстрированы на рис. от 1.1.2 до 1.1.6

Полуволновое выпрямление

Для получения напряжения постоянного тока от входа переменного тока можно использовать один кремниевый выпрямительный диод, как показано на рис. 1.1.2. Эта система дешева, но подходит только для довольно нетребовательных применений. Напряжение постоянного тока, создаваемое одним диодом, меньше, чем в других системах, что ограничивает эффективность источника питания, а количество пульсаций переменного тока, остающихся в источнике постоянного тока, обычно больше.

Однополупериодный выпрямитель проводит только половину каждого периода входной волны переменного тока, эффективно блокируя другой полупериод, оставляя выходную волну, показанную на рис.1.1.2. Поскольку среднее значение постоянного тока одного полупериода синусоиды составляет 0,637 от пикового значения, среднее значение постоянного тока всего периода после полупериода выпрямления будет равно 0,637, деленное на 2, поскольку среднее значение каждого чередующегося полупериода, где диод не проводит, конечно будет ноль. Это дает результат:

Впик x 0,318

Это число является приблизительным, так как амплитуда полупериодов, в течение которых диод проводит ток, также будет уменьшена примерно на 0,6 В из-за прямого падения напряжения (или потенциала прямого перехода) кремниевого выпрямительного диода.Это дополнительное падение напряжения может быть незначительным, когда выпрямляются большие напряжения, но в источниках питания низкого напряжения, где переменный ток от вторичной обмотки сетевого трансформатора может составлять всего несколько вольт, это падение 0,6 В на диодном переходе, возможно, придется компенсировать. для, имея немного более высокое вторичное напряжение трансформатора.

Однополупериодное выпрямление не очень эффективно для получения постоянного тока из входного переменного тока с частотой 50 Гц или 60 Гц. Кроме того, промежутки между выходными импульсами диода 50 или 60 Гц затрудняют удаление пульсаций переменного тока, оставшихся после выпрямления.

Полноволновое выпрямление

Если используется трансформатор со вторичной обмоткой с отводом от середины, можно использовать более эффективное двухполупериодное выпрямление. Вторичная обмотка с отводом от центра производит два противофазных выхода, как показано на рис. 1.1.3.

Если каждый из этих выходов является «полупериодным выпрямлением» с помощью одного из двух диодов, при этом каждый диод проводит через чередующиеся полупериоды, в каждом цикле возникает два импульса тока вместо одного за цикл при полупериодном выпрямлении. Таким образом, выходная частота двухполупериодного выпрямителя вдвое превышает входную частоту. Это фактически обеспечивает удвоенное выходное напряжение полуволновой схемы, Vpk x 0,637 вместо Vpk x 0,318, поскольку «отсутствующий» полупериод теперь выпрямляется, уменьшая потери мощности в полуволновой схеме. Более высокая выходная частота также облегчает сглаживание любых оставшихся пульсаций переменного тока.

Хотя эта двухполупериодная конструкция более эффективна, чем полуволновая, для нее требуется трансформатор с отводом от середины (и, следовательно, более дорогой) трансформатор.

Мостовой выпрямитель

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода, расположенных по мостовой схеме, как показано на рис.1.1.4 для обеспечения двухполупериодного выпрямления без необходимости использования трансформатора с отводом от средней точки. Дополнительным преимуществом является то, что, поскольку два диода (фактически последовательно) проводят ток в любой момент времени, диодам требуется только половина обратного напряжения пробоя, т. е. характеристика «Максимальное рабочее пиковое обратное напряжение (V RWM )», характерная для диодов, используемых для половинное и обычное двухполупериодное выпрямление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.