Устройство диодных мостов: как они работают

Предыдущая статья Следующая статья

14.05.2022

Диодный мост — важная часть выпрямителя переменного напряжения. Он бывает однофазным или трехфазным и подключается к выводам обмоток трансформатора или генератора для получения однополярного или двухполярного постоянного напряжения. Принцип действия диодного моста основан на односторонней проводимости полупроводниковых диодов.

Схемы и принцип их работы

Диодный мост, предназначенный для работы от однофазного переменного напряжения, состоит из четырех компонентов, а для выпрямления трехфазного тока — из шести. Напряжение после однофазного выпрямителя состоит из чередующихся полуволн. Для образования непрерывного питающего напряжения применяются сглаживающие выпрямители — фильтры. Они состоят:

• из конденсаторов;
• пассивных или активных компонентов.

Пассивные элементы фильтров могут быть:

• индуктивными;
• резистивными.

В состав активных выпрямителей входят мощные транзисторы и элементы управления в составе которых могут находиться аналоговые интегральные компоненты. Также активный фильтр может быть построен на специализированной микросхеме или микросборке с приспособлением для дополнительного теплоотвода.

Устройство трехфазного диодного моста схоже с однофазным, поэтому его принцип действия аналогичный. Две фазы подаются на схему, идентичную однофазному мосту, а третья фаза подключена через два дополнительных диода. Такая схема диодного моста с похожим принципом работы выпрямителя на выходе выдает напряжение практически без пульсаций. Это позволяет обойтись без дополнительных мощных элементов фильтра.

Основные характеристики

В зависимости от назначения диодного моста и принципа работы схемы выпрямления напряжения учитывают параметры полупроводниковых устройств. Их основные характеристики:

• прямое напряжение;
• максимально допустимое обратное напряжение;
• наибольший прямой ток;
• максимальная частота;
• температурный диапазон эксплуатации.

Последний параметр учитывают с расчетом нагрева во время работы элементов моста. Для соблюдения оптимальных условий эксплуатации может потребоваться теплоотвод или наличие дополнительной вентиляции радиоэлектронного устройства, согласно силовому принципу работы диодного моста. Это в свою очередь влияет на степень защиты IP корпуса прибора.

Устройство диодного моста и замена компонентов на аналоги

В связи со сложившейся ситуацией на рынке России зарубежные бренды прекращают сотрудничество с отечественными производителями. Ожидается также, что на рынок нашей страны придут производители из других стран, например, из Китая. Также в России есть много компаний, занимающихся выпуском полупроводниковых изделий для выпрямителей.

Замена компонентов на аналоги никак не влияет на характеристики. Иногда не требуется даже переделка рисунка монтажной платы. Некоторые компании выпускают диоды в корпусах ТО-220, в которых содержится два полупроводниковых элемента или ТО-220А с одним компонентом. Оба упомянутых корпуса имеют пластину с отверстием для крепления к теплоотводу.

Компания «ЗУМ-СМД» имеет большой ассортимент радиодеталей различного функционала. У нас можно купить диодные мосты оптом по низкой цене. Изделия обладают высоким качеством, есть товар от различных производителей.

Возврат к списку

Обратная связь

Похожие статьи

---

проверка обмотки и интегралки, причины неисправностей

Нормальная зарядка аккумулятора в любом генераторе обуславливается функционированием диодного моста. В случае поломки элемент отправляют в сервисный центр для ремонта. Но в большинстве случаев знаний о том, как прозвонить диодный мост генератора, достаточно для устранения возникших неполадок. Мастеру нужно уметь разбираться в особенностях работы элемента и определять причину неисправности.

• Принцип работы моста
• Причины поломок
• Проверка диодов

Принцип работы моста

Диодный мост в конструкции генератора выступает в качестве выпрямителя электричества. Ток преобразуется с помощью четырёх или шести диодов, объединённых в одну цепь. Именно её называют мостом.

У него простое функционирование — он проводит электричество, выработанное генератором, к аккумулятору и не даёт ему пройти в обратном направлении. Сначала вырабатывается определённое сопротивление, затем оно стремится к бесконечности.

Неисправный элемент приводит к тому, что электронные детали в автомобиле перестают работать.

Аккумулятор даст сбой, а поскольку от него питается стартер, машина просто не заведётся. Перед ремонтом нужно выявить главную причину поломки, а затем найти методы её устранения.

Причины поломок

Если аккумулятор перестал работать, то нужно проверить диодный мост генератора мультиметром. Поломки могут происходить по нескольким причинам:

• влага внутри аккумулятора;
• переполюсовка клемм;
• поломка электронных схем, которую сложно устранить самостоятельно.

Наиболее частая неполадка — попадание и накапливание влаги, которая просачивается под корпус во время мытья автомобиля. Также нужно избегать езды по глубоким лужам. Клеммы могут переполюсовываться при неправильном подключении зарядного устройства или прикуривании. Поэтому нужно прозвонить обмотку генератора, снять повреждённые элементы и установить на их место новые.

У аккумулятора прямая связь с диодным мостом, и его необходимо тщательно прозвонить. Поломки могут привести к некоторым последствиям: электричество может совсем не поступать к генератору или последний получает ток с чрезмерно высокими частотами, что вызывает кипение электролита.

Проблему нужно решать максимально быстро. Если не устранить поломку, то аккумулятор испортится безвозвратно, в итоге придётся покупать новое оборудование. Можно проверить обмотку генератора двумя способами — с помощью лампочки или мультиметра.

Проверка диодов

При проверке лампой нужно извлечь мост из генератора. Собранным элементом нужно прикоснуться к одной из клемм аккумулятора. Контакт нужно соблюдать, он должен быть крепким и прочным. Плюсовым полюсом лампочки дотрагиваются до этой же части аккумулятора. Затем прозванивают поочерёдно каждый контакт и переходят к проверке обмотки стартера.

Нерабочий мост выявляется зажжённой лампочкой. Цепь необходимо подключать поэтапно через один диод. Так можно выявить неисправную деталь и заменить её на новую. Если нужно проверить мост на разрывы, то его минусовой полюс накидывают на плюсовую клемму аккумулятора. Лампу подключают к батарее, а свободный контакт присоединяют к диоду так, чтобы знаки совпадали. При исправности моста лампочка должна загореться. Если в цепи есть разрывы, то она не будет светиться вообще или несколько раз промигает.

Чтобы проверить интегралку генератора, мост также снимают и прозванивают каждый диод отдельно.

Прибор устанавливают на режим «прозвон». Если такой функции у него нет, то достаточно выбрать показатель сопротивления в 1 кОм.

Это позволит устройству отреагировать на замыкание двух контактов. Мост делят на две части — силовые и вспомогательные диоды. Схема их проверки одинаковая. При прозвонке рабочего диода сопротивление в направлении аккумулятора подскочит до нескольких сотен Ом, а на обратном пути будет стремиться к бесконечному числу.

Щупы мультиметра подключают к контактам диода и замеряют показатели. Затем концы устройства меняют местами и проверяют значение сопротивления. Диод оказывается сгоревшим в том случае, если мультиметр показал разные значения. Процедуру повторяют для каждого диода. Нулевое значение появляется, если в цепи есть обрывы. С помощью мультиметра можно быстро выявить пробитый диод.

Лампу используют в случае отсутствия измерительного прибора, но у такого способа проверки есть несколько недостатков:

• при слабом токе лампа может мигать не из-за поломки;
• работать можно только с извлечённым из генератора мостом;
• лампочка не всегда может быть под руками;
• при неосторожном обращении проверка приводит к замыканию.

Неисправный диод заменяют новым с помощью паяльника. Новый элемент можно приобрести в любом строительном магазине, а присоединить его нетрудно самостоятельно.

Моделей генератора множество, для некоторых из них сложно найти деталь, поэтому лучше её отремонтировать.

Что такое диодный мост? (Символ, рабочий)

Что касается «диодного моста», в этой статье поясняется следующая информация.

• Что такое диодный мост?
• Условное обозначение и работа диодного моста

Диодный мост представляет собой элемент, состоящий из четырех или шести диодов, соединенных по схеме моста в одном корпусе.

Диодный мост используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Причина, по которой он называется диодным мостом, заключается в том, что форма диодов, соединенных друг с другом, выглядит как «мост».

Диодный мост помечен на упаковке «+», «-» и «~ (или «AC»)», поэтому его легко отличить, куда его подключать, как показано ниже.

• Где указано «+» или «-»
  • «+» и «-» являются выходными клеммами и подключаются к выходной секции.
  • Знаки «+» и «-» нанесены на внешней стороне упаковки.
  • Обратите внимание, что выходные клеммы имеют полярность «+» и «-».
• Где указано «~ (или «АС»)»
  • «~ (или «AC»)» является входной клеммой и подключается к секции переменного тока.
  • Знак «~ (или «АС»)» указан на внутренней стороне упаковки.

Дополнение

• В верхней части некоторых корпусов диодных мостов удален угол. В этом случае угловая часть является клеммой «+».
• Диодный мост может иметь один длинный вывод. В этом случае длинная клемма является клеммой «+».

Символ диодного моста

Диодный мост имеет различные символы схемы.

На приведенном выше рисунке показаны условные обозначения схем, найденные в Интернете и в патентах. Верхний левый символ цепи является наиболее распространенным.

Работа с диодным мостом

Диод имеет свойство проводить, когда потенциал его анода (A) выше, чем потенциал его катода (K).

Если вы понимаете эту характеристику, вы поймете «работу» диодного моста.

Теперь я объясню «работу» преобразования переменного тока в постоянный с помощью диодного моста отдельно, когда переменное напряжение «+ (положительное)» и «- (отрицательное)».

Когда переменное напряжение равно «+ (положительному)»

• Когда переменное напряжение равно «+ (положительному)», ток первоначально течет в точке A.
• Диод \(D_1\) проводит ток, потому что потенциал анода (А) диода \(D_1\) выше. Диод \(D_2\) не проводит, так как потенциал катода (К) выше. Следовательно, ток течет через диод \(D_1\) в точку B.
• В точке B диод \(D_3\) не проводит ток, так как потенциал катода (K) выше. Следовательно, ток течет через резистор \(R\) в точку С.
• В точке C потенциал анодов (A) диодов \(D_2\) и \(D_4\) выше, но при сравнении напряжений в точках A и D напряжение в точке D ниже, поэтому ток течет через диод \(D_4\) в точку D.
• Ток, текущий в точке D, возвращается к переменному напряжению \(v_{IN}\).

Когда переменное напряжение равно «- (отрицательному)»

• Когда переменное напряжение равно «- (отрицательному)», ток первоначально течет в точке D.
• Диод \(D_3\) проводит ток, потому что потенциал анод (А) диода \(D_3\) выше. Диод \(D_4\) не проводит, так как потенциал катода (К) выше. Следовательно, ток течет через диод \(D_3\) в точку B.
• В точке B диод \(D_1\) не проводит ток, так как потенциал катода (K) выше. Следовательно, ток через резистор \(R\) течет в точку С.
• В точке С потенциал анодов (А) диодов \(D_2\) и \(D_4\) выше, но сравнивая напряжения в точках A и D напряжение в точке A ниже, поэтому ток течет через диод \(D_2\) в точку A.
• Ток, текущий в точке A, возвращается к напряжению переменного тока \(v_{IN}\) .

Supplement

• Напряжение постоянного тока можно получить, подключив конденсатор \(C\) параллельно с резистором \(R\) и сгладив его.

Тип диода, используемого в диодном мосту

Многие диодные мосты предназначены для выпрямления переменного напряжения 50/60 Гц, подаваемого из розетки. В этом приложении тип диода, используемого в диодном мосту, часто представляет собой «диод общего выпрямления».

Диодные мосты также можно использовать в местах с высокой частотой, например, на вторичной стороне импульсных источников питания. В этом приложении тип диода, используемого в диодном мосту, представляет собой «диод с быстрым восстановлением» или «диод с барьером Шоттки (SBD)», который подходит для быстрой работы.

Резюме

В этой статье объяснялась следующая информация о «диодном мосту».

• Что такое диодный мост?
• Символ и работа диодного моста

Спасибо за внимание.

Схема двухполупериодного мостового выпрямителя (4 схемы)

05.13.2022 Инженер ЭЛЕКТРОННЫЙ

В этом посте я объясню принцип работы двухполупериодного неуправляемого мостового выпрямителя (схемы 4) . Некоторые применения схем мостовых выпрямителей.

Содержание

1. Что такое двухполупериодный мостовой выпрямитель?

Принципиальная схема двухполупериодного мостового выпрямителя представляет собой схему, которая использует для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение с помощью четырех диодов. Диоды соединены по замкнутой мостовой схеме. В этих выпрямительных схемах также могут использоваться трансформаторы для изменения уровня переменного напряжения в зависимости от применения.

Что такое схема мостового выпрямителя?

КПД двухполупериодного мостового выпрямителя выше, чем у однополупериодного выпрямителя. Выходное напряжение присутствует как в положительных, так и в отрицательных полупериодах входного напряжения переменного тока. Среднее выходное напряжение этой схемы вдвое превышает среднее выходное напряжение однополупериодного выпрямителя.

2. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя (4 цепи)

2. 1 Схема выпрямителя с резистивной нагрузкой

В схеме используются четыре диода: D1, D2, D3, D4. Схема выпрямителя с нагрузкой R изображена, как показано ниже:

Схема двухполупериодного мостового выпрямителя с нагрузкой R

Принцип действия:

+ В положительном полупериоде (Vs > 0): диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, а диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении пристрастный. Таким образом, диоды D1 и D2 будут проводить, ток течет через D1, резистор и D2, чтобы вернуться к отрицательной клемме источника. Если рассматривать диод как идеальный (когда диод проводит по нему напряжение 0 В _D = 0 В), то: Vвых = Вин.

+ В отрицательном полупериоде (Vs < 0): диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении, диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении. Таким образом, диоды D3 и D4 проводят ток, они действуют как замыкающий переключатель. Ток от источника питания через D3, резистор и D4. Заметим, что в этом случае ток имеет то же направление, что и ток в положительном полупериоде: Vвых = – Vs > 0, Iвых > 0.

0048

Выходная нагрузка представляет собой последовательно включенный резистор с индуктивностью L = 0,1 Гн

Схема двухполупериодного мостового выпрямителя с нагрузкой RL нагрузка такая же, как у схемы выпрямителя с нагрузкой R. В течение положительного полупериода диоды D1 и D2 будут проводить. Во время отрицательного полупериода диоды D3 и D4 будут проводить.

Однако мы видим, что формы сигналов выходного напряжения и сигнала выходного тока отличаются. В конце каждого полупериода, когда напряжение достигает 0 В, выходной ток все еще больше 0. Следовательно, ток будет продолжать увеличиваться после каждого полупериода. Когда выходной ток стабилен, пульсации выходного тока малы.

2.3 Схема выпрямителя с нагрузкой RLE

Для схемы двухполупериодного выпрямителя с нагрузкой RLE выходное напряжение будет: Vout = V _RL + V _E . Мы будем моделировать эту схему в двух случаях: L = 0,1H и L = 0,015H.

Схема выпрямителя с нагрузкой RLE

Принцип работы:

+ В первом положительном полупериоде: Диоды смещены в обратном направлении, поскольку напряжение питания меньше E (Vs < E). Выходное напряжение равно Е: Vвых = Е, Iвых = 0,

+ Когда напряжение питания больше E (Vs > E): диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, поэтому они проводят ток. Выходное напряжение будет равно напряжению питания.

– Нагрузка RLE При L = 0,1H:

+ Ближе к концу положительного полупериода: поскольку напряжение питания меньше E, диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении. Индуктор обесточен, поэтому нагрузка высвобождает энергию, создавая ток того же направления, что и предыдущий ток. Этот ток продолжает заставлять диоды D1 и D2 проводить до конца положительного цикла.

+ В первой половине отрицательного цикла (|Vs| < E): Диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении. Но поскольку катушка индуктивности излучает ток, диоды D3 и D4 продолжают проводить ток. Если значение индуктора достаточно велико, чтобы поддерживать D3 и D4 до тех пор, пока Vin > E, выходной ток непрерывен.

– Нагрузка RLE При L = 0,015H

При Vs < E диоды смещены в обратном направлении. Поскольку значение индуктора невелико, он может генерировать ток только в течение короткого времени. И тогда, если входное напряжение меньше E (Vs < E), диод не проводит: Io = 0 и Vout = E. Таким образом, мы наблюдаем, что выходной ток прерывается.

2.4 Прикладная схема

Принципиальная схема двухполупериодного мостового выпрямителя обычно используется в электрическом оборудовании, таком как телевизоры, сварочные аппараты, блоки питания ATX, зарядные устройства для телефонов, компьютеры и т. д.

На рисунке ниже показано питание 5 В постоянного тока. схема питания с использованием схемы выпрямителя. Схема мостового выпрямителя преобразует напряжение переменного тока 12 В в напряжение постоянного тока.