статьи по электронике: Диодный мост — Принцип работы, обозначение, виды

Что такое диодный мост

Словосочетание «диодный мост» образуется от слова « диод «. Значит, диодный мост — это радиодеталь, которая состоит из диодов. Здесь очень важно то, как соединены эти диоды, иначе диодный мост превратится просто в кучку из диодов.

Диод на электрических схемах обозначается вот так.

Самый простой диодный мост состоит из 4 диодов, которые соединяются вот так.

Эта рисунок также является самой распространенным обозначением диодного моста на электрических схемах.

Упрощенный вариант выглядит вот так.

Можно увидеть на схемах даже что-то типа этого.

Для правильной эксплуатации диодного моста, мы должны его правильно подсоединить. Правильное подключение диодного моста выглядит таким образом.

Как вы видите, на вход диодного моста мы подаем переменное напряжение, а на выходе диодного моста снимаем постоянное напряжение. Отсюда можно сделать вывод:

Диодный мост используется в схемах для того, чтобы получить из переменного тока постоянный ток .

Видео на тему: Что такое диодный мост:

Принцип работы диодного моста

Диод в цепи переменного напряжения

Итак, в статье про диод мы рассматривал, что будет на выходе диода, если подать на него переменный ток. Для этого мы даже собирали вот такую схему, где G — это синусоидальный генератор. С клемм X1 и X2 уже снимали сигнал.

Мы на диод подавали переменное напряжение.

Для того, чтобы диодный мост работал, ему нужна какая-либо нагрузка. Пусть это будет резистор. Следовательно, когда на диодный мост приходит положительная полуволна, протекание тока через него будет выглядеть вот так.

Как вы видите, при положительной полуволне не задействованы диоды, которые я показал штриховой линией.

После положительной полуволны приходит отрицательная полуволна, и в этом случае протекание тока в диодном мосте выглядит так.

В этом случае, диоды, которые работали при положительной полуволне, при отрицательной полуволне они отдыхают). Эстафету принимает на себя другая пара диодов. Можно даже сказать, что в диодном мосте они работают попарно. Одна пара диодов работает на положительную полуволну, а другая пара — на отрицательную.

Обратите внимание на нагрузку. На нее всегда приходит одна и та же полярность тока при любом стечении обстоятельств.

Работа диодного моста на практике

Давайте и мы посмотрим, что получается на выходе диодного моста, если подать на него переменное напряжение. Для этого возьмем 4 простых кремниевых диода и соединим их в диодный мост. Важно, чтобы диоды были одной марки.

На вход диодного моста будем подавать переменное напряжение, и посмотрим, что у нас получается на выходе.

Итак, на вход я подаю вот такой сигнал.

На выходе получаю постоянное пульсирующее напряжение.

Здесь мы видим, что отрицательная полуволна в диодном мосте не срезается, а превращается в положительную. Мощность сигнала при этом не теряется, так как отрицательная полуволна просто инвертируется в положительную полуволну. Ну разве не чудо?

Наблюдательный читатель также может заметить, что амплитуда сигнала чуть-чуть просела. Если мы на вход подавали синусоидальный сигнал с амплитудой в 6 Вольт, то на выходе диодного моста имеем чуть меньше 6 Вольт, а точнее где-то 4,8 Вольта. Почему так произошло? Дело все в том, что на кремниевом диоде падает напряжение 0,6-0,7 Вольт. Так как переменное напряжение проходит через 2 диода при каждой полуволне, то на каждом диоде падает по 0,6 Вольт. 2×0,6=1,2 Вольта. 6-1,2=4,8 Вольта.

Теперь можно с гордостью нарисовать рисунок.

Виды диодных мостов

Примерно так выглядит импортный и советский диодные мосты.

Например, на советском показаны контакты, на которые надо подавать переменное напряжение значком » ~ «, а контакты, с которых сниамем постоянное пульсирующее напряжение значком «+» и «-«.

Существует множество видов диодных мостов в разных корпусах.

Есть даже диодный мост для трехфазного напряжения.

Как вы могли заметить, такой трехфазный выпрямитель имеет пять выводов. Три вывода на фазы, а два другие — на постоянное напряжение.

Он собирается по так называемой схеме Ларионова и состоит из 6 диодов.

В основном трехфазные мосты используются в силовой электронике.

Характеристики диодного моста

Как мы уже с вами разобрали, в электронике встречаются диодные мосты в разных корпусах и имеют разные габариты.

Почему так? Дело в том, что каждый диодный мост обладает какими-то своими характеристиками, о которых мы и поговорим в этой главе.

Чтобы далеко не ходить, давайте рассмотрим диодный мост GBU6K и рассмотрим на его примере, как читать характеристики.

Для того, чтобы понять, что это за фрукт и с чем его едят, надо скачать на него техническое описание (даташит). Вот ссылка на этот диодный мост. Ниже рассмотрим основные характеристики диодного моста, которых будет достаточно для рядового электронщика.

Распиновка и корпус

Итак, на главной странице мы видим распиновку выводов. Распиновка — это какие выводы за что отвечают и как правильно их соединять с внешней цепью.

Как вы видите, на средний выводы подаем переменное напряжение, а с крайних выводов снимаем постоянное напряжение. Также на рисунке показано, как соединяются диоды в этом диодном мосте. Нам эта информация еще очень пригодится.

Чуть ниже мы видим вот такую табличку, которая показывает нам самые главные первичные характеристики.

Package — тип корпуса. Корпуса GBU выглядят вот так.

Максимальный ток

Итак, с этим разобрались. Далее следующий параметр. I _F(AV) — максимальный ток , который может «протащить» через себя этот диодный мост. В даташите есть таблички и графики, какие условия должны соблюдаться, чтобы мост смог протащить через себя этот ток без вреда для своего здоровья.

Поэтому, диодные мосты в больших металлических корпусах способны «протащить» через себя очень большую силу тока. Если же маленький диодный мост вставить в какой-нибудь мощный блок питания, то скорее всего он просто-напросто сгорит.

В промышленности в силовой электронике стараются использовать диодные моста большой мощности, например, вот такой диодный мост может «протащить» через себя силу тока в 50 Ампер.

Максимальное пиковое обратное напряжение

Грубо говоря, это обратное напряжение диода. Если его превысить, то произойдет пробой и диоду, а следовательно и диодному мосту, придет «кирдык». Этому параметру также следует уделять внимание, когда вы будете выпрямлять сетевое напряжение. Если вы будете подавать на диодный мост 220 Вольт, то его пиковое значение будет составлять 310 Вольт (220 × √2). Так как у меня диодный мост GBU6K, то надо смотреть табличку ниже. Как вы видите, пиковое обратное напряжение диодов составляет 800 Вольт. Значит, такой диодный мост вполне подойдет для выпрямления сетевого напряжения.

Как проверить диодный мост

1-ый способ.

Как вы теперь знаете, однофазный диодный мост состоит из 4 диодов. Для того, чтобы узнать их расположение, мы должны скачать даташит на данный диод и посмотреть, как расположены диоды в данном диодном мосте. Например, для моего моста GBU6K диоды расположены вот так.

То есть все, что мне надо сделать — это просто прозвонить каждый диод с помощью мультиметра. Как это сделать, я писал еще в этой статье .

Второй способ.

Он же 100%. Но для этого потребуется осциллограф , ЛАТР или понижающий трансформатор, а также резистор, желательно 5-10 КОм. После того, как мы нашли его расположение выводов, на «+» и «-»  припаиваем резистор 5-10 КОм. С этих же выводов снимаем осциллограмму.

То есть все должно выглядеть вот так.

Смотрим осциллограмму

Значит, диодный мост исправен.

Диодный мост генератора

Диодный мост генератора в автомобилях выпрямляет переменное напряжение, которое поступает от обмоток статора генератора. То есть грубо говоря, без диодного моста получается трехфазный мини-генератор.

Диодный мост генератора ВАЗ 2110

В этой статье будем рассматривать диодный мост от генератора ВАЗ 2110 .

Он сделан по схеме Ларионова с некоторым дополнением в виде 3 дополнительных диодов.

Как проверить диодный мост генератора

Для проверки диодного моста генератора есть два способа.

Проверка с помощью лампы накаливания

Этот способ считается самым простым, и все его могут применить, так как под рукой всегда найдется аккумулятор и лампа на 12 В. Иначе откуда у вас автомобильный генератор?)

Предварительно лучше запаять или прикрепить к лампе два провода, чтобы было проще производить проверку. Итак, собираем наш прибор для проверки диодного моста генератора из лампы и аккумулятора вот по такой схеме.

Далее, все что нам надо сделать — это просто проверить каждый диод . Итак, вспоминаем, что диод в одном направлении проводит электрический ток, а в другом нет. Получается, нам надо в каждый диод «тыкнуться» два раза, чтобы узнать исправен ли он. Так мы и сделаем.

Вместо аккумулятора у меня будет лабораторный блок питания на 12 Вольт, что в принципе не играет никакой роли. Мой «прибор» для проверки диодов выглядит вот так.

Красные крокодил — это плюс от аккумулятора, в моем случае — от блока питания, а черный — это минус.

Поехали! У нас имеется 9 диодов. Начнем, пожалуй, с больших диодов-таблеток, которые вмонтированы в металлические пластины. Цепляюсь одним выводом-крокодилом к пластине, на которой вмонтирован один конец диода

а другим выводом, который идет от лампы накаливания касаюсь другого вывода диода и вуаля! Лампа зажглась!

Теперь надо обязательно поменять выводы наших проводов с самопального прибора местами и снова повторить это действие.

Как вы видите, наша лампа не горит, и это замечательно! Потому что мы сейчас только что убедились в том, что наш диод абсолютно здоров и готов выполнять свою задачу на 100%.

Таким же образом проверяем все диоды таблетки.

Маленькие черные диоды проверяются точь-в-точь таким же способом.

Меняем выводы и убеждаемся, что диод рабочий.

Правила:

1) Если лампочка не горит ни так ни сяк, значит диод неисправен .

2) Если лампочка горит и так и сяк, значит диод тоже неисправен .

3) Если лампочка горит, а при смене щупов не горит, значит диод исправен .

Проверка с помощью мультиметра

Не у всех есть такой замечательный прибор, как мультиметр, но он должен быть у каждого уважающего себя электрика и электронщика.

В каждом хорошем мультиметре есть функция прозвонки диодов. Как я уже говорил, наш автомобильный диодный мост будет исправен, если все его диоды будут исправны .

Берем в руки мультиметр и ставим его в режим прозвонки диодов.

И начинаем проверять все диоды друг за другом на исправность. В одном направлении диод должен показать значение от 0,4 и до 0,7 Вольт. В нашем случае 0,552 Вольта, что вполне приемлемо.

Далее меняем щупы местами и видим, что мультиметр показывает нам OL, что говорит нам о том, что превышен предел измерения. Значит, диод жив и здоров).

Таким же образом проверяем все оставшиеся диоды.

Похожие статьи по теме «диодный мост»

Автомобильное зарядное устройство

Как получить постоянное напряжение из переменного

Как проверить диод и светодиод мультиметром

Простой блок питания

Для чего нужен диодный мост в генераторе — Dudom

Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.

Расположение диодного моста

Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.

Устройство диодного моста генератора

На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).

В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны.

Принцип действия диодного моста генератора

Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).

Неисправности выпрямительного блока генератора

Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит».

Подробнее:

Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ

— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.

Примечания и дополнения

— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.

— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.

— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).

Еще статьи по автомобильному генератору

диодный мост Важность генератора (в том числе и в автомобилях ВАЗ) сложно переоценить. Вместе с аккумулятором он обеспечивает напряжением, необходимым для нормальной работы главных систем и «мелких» приемников автомобиля (магнитолы, фар головного света и прочих). При этом известно, что АКБ питает потребителей до пуска мотора, а генератор подключается к работе уже после, одновременно подзаряжая аккумулятор.

Диодный мост — устройство, установленное на выходе генератора, обеспечивающее нормальную работоспособность устройства. В случае его поломки генератор не способен выполнять свои функции, а вся нагрузка переходит на АКБ. Емкости аккумулятора хватает на 5-6 часов, после чего автомобиль не способен перемещаться самостоятельно.

Часто автолюбители паникуют, направляются на СТО и отдают большие деньги за диагностику. На практике в 90% случаев проблема лежит на поверхности. Первым шагом должна стать проверка диодного моста ВАЗ. Как выполнить эту работу? Какие методы существуют, и в чем их особенности? Рассмотрим эти моменты детальнее.

Функции и причины неисправности

Генератор — простой узел, в основе которого лежит статор (фиксированная часть) и ротор (движущийся элемент). Статор, в свою очередь, собран из множества стальных пластин, в пазах которой крепится специальная обмотка из меди. Один из выводов обмотки подключен к «0-ой» точке, а второй — к группе диодов (их может быть четыре или шесть).

На выходе генератора можно получить только переменный ток, который не подходит для бортовой сети автомобиля. Задача диодного моста — преобразование переменного напряжения в постоянный параметр 12-14 Вольт. Диоды подключены таким образом, чтобы ток проходил только в одном направлении, выпрямлялся и больше не возвращался к генератору.

Главный недостаток выпрямителей — низкая надежность. Время от времени диоды перегорают, что создает ряд проблем для автовладельцев. Но перед тем как проверить диодный мост генератора, определите причину поломки.

Здесь возможны следующие варианты:

• На корпус диода попала влага, что привело к замыканию. Такое возможно при въезде на скорости в глубокую лужу или после посещения мойки.
• На генератор попало масло, грязь или прочие посторонние вещества. Подобная проблема может произойти в дороге, при движении по бездорожью.
• При пуске двигателя от АКБ другого автомобиля могла быть допущена ошибка. Если перепутать «плюсовой» и «минусовой» проводник, высок риск выхода из строя одного или группы диодов.
• Неправильное обслуживание. В процессе ремонта или снятия узла имело место короткое замыкание в бортовой сети.

Особенности проверки

контакты Для проведения комплексной проверки диодного моста достаточно двух инструментов — цифрового комбинированного прибора (мультиметра) и лампочки с номинальным напряжением 12 Вольт. Все работы реально сделать самостоятельно, без привлечения дорогостоящих мастеров. Чтобы получить доступ к узлу, снимайте защитный корпус, после чего отключайте вывода регулятора. При этом учитывайте цветовые особенности диодов:

• Выпрямители красного цвета — «плюс».
• Выпрямители черного цвета — «минус».

Проверить целостность диодов на ВАЗ можно двумя способами. Для большей надежности рекомендуется их применять в комплексе.

Сначала рассмотрим, как проверить диодный мост мультиметром. Этот вариант занимает меньше всего времени и пользуется наибольшим спросом у автовладельцев. Алгоритм следующий:

• Демонтируйте группу выпрямителей с генератора. Без снятия устройства с автомобиля выполнить проверку, к сожалению, не выйдет. Это вызвано тем, что каждый диод требуется проверять по отдельности. Если же они будут «в схеме», точно диагностировать поломку вряд ли удастся.
• Переводите переключатель цифрового прибора в режим прозвонки. После этого соединяйте щупы друг с другом — вы услышите писк из специального динамика устройства. Если вы используете простой прибор, в котором эта опция не предусмотрена, переводите переключатель в позицию «1кОм».
• «Садитесь» щупами к вводу и выводу диода, после чего фиксируйте показатель. Далее сделайте обратный замер. Выпрямитель можно считать целым, если при одном измерении показало бесконечность, а при другом — 0,5-0,7 МОм. В случае когда в обоих случаях на приборе высветилось минимальное сопротивление, или же он показывает бесконечность в первом и во втором варианте, это сигнализирует о неисправности одного (группы) диодов.

Теперь рассмотрим, как проверить диодный мост лампочкой? Такой вариант хорош в случае, когда под рукой нет мультиметра. Роль «прибора» в этом случае выполняет лампочка на 12 Вольт.

Алгоритм такой:

• Подключайте «минусовую» клемму аккумулятора к диодному мосту. При этом следите, чтобы пластинка плотно контактировала с внешней частью генератора.
• Проверьте каждый диод по отдельности. Берите один вывод лампы и подключайте его к «минусу» генератора, а второй — к «плюсу» клеммы под номером «тридцать» (от АКБ). Если лампочка засветилась, это говорит о проблемах с одним или несколькими диодами. Кроме того, свечение часто свидетельствует о наличии КЗ в цепи.
• Проверьте «минусовые» диоды. Для этого подсоединяйте «минус» лампочки к кожуху генератора, а другой провод — к крепежному болту на мосту. Если при такой проверке имеет место моргание или свечение лампы, с «минусовой» группой имеются проблемы.
• Проверьте «плюсовые» диоды. Для этого положительный вывод ставьте на «тридцатую» клемму, а отрицательный — к крепежному болту. Свечения лампы быть не должно. Если же такая проблема имеет место, имеют место сбои в одном или нескольких «плюсовых» диодах.
• Проверьте дополнительную группу выпрямителей. Берите отрицательный край и оставляйте его на прежней позиции, а положительный конец прикладывайте к клемме «шестьдесят один». Свечение лампочки сигнализирует о наличии проблемы.

Если проверка диодного моста показала неисправность, берите пробитый диод и ставьте на его место новую (исправную) деталь. Оптимальный и более простой вариант — приобрести весь диодный мост в комплексе, но в этом случае придется потратить больше денег.

При соблюдении упомянутых выше рекомендаций диагностика неисправности занимает не больше 1-2 часов. Так что не стоит торопиться на СТО — сделайте работу своими руками. Так удается набраться опыта и сэкономить личный бюджет.

Диодный мост – электрическое устройство, предназначенное выпрямления тока, то есть для преобразования переменного тока в постоянный.

Диодные мосты – важная часть электронных приборов, питающихся от бытовой электросети напряжением 220 В и частотой 50 (60) Гц. Его второе название – двухполупериодный выпрямитель. Диодный мост состоит из полупроводниковых выпрямительных диодов или из диодов Шоттки. Элементы могут отдельно распаиваться на плате. Однако современный вариант – объединение диодов в одном корпусе, который носит название «диодная сборка». Диодные мосты активно используются в электронике, трансформаторных и импульсных блоках питания, люминесцентных лампах. В сварочные аппараты устанавливают мощные полупроводниковые сборки, которые крепятся к теплоотводящему устройству.

Схема диодного моста из 4 диодов

Что такое диодный мост и из каких элементов он состоит

Диодный мост в схемах, применяемых в сетях с однофазным напряжением, состоит из четырех диодов, представляющих собой полупроводниковый элемент с одним p-n переходом. Ток в таком полупроводнике проходит только в одном направлении при подключении анода к плюсу источника, а катода – к минусу. Если подключение будет обратным, ток закрывается. Диодный мост для трехфазного электрического тока отличается наличием шести диодов, а не четырех. Существенные различия в принципе работы между мостовыми схемами для однофазных и трехфазных сетей отсутствуют.

Диод Шоттки – еще один вид полупроводниковых элементов, используемых в диодных мостах. Его основным отличием является переход металл-полупроводник, называемый «барьером Шоттки». Как и переход p-n, он обеспечивает проводимость в одну сторону. Для изготовления устройств Шоттки применяют арсенид галлия, кремний и металлы: золото, платину, вольфрам, палладий. При приложении небольших напряжений – до 60 В – диод Шоттки отличается малым падением напряжения на переходе (не более 0,4 В) и быстродействием. При бытовом напряжении 220 В он ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный полупроводник. Сборки из таких полупроводниковых устройств часто устанавливаются в импульсных блоках питания.

Как работает диодный мост: для чайников, просто и коротко

На вход диодного моста подается переменный ток, полярность которого в бытовой электросети меняется с частотой 50 Гц. Диодная сборка «срезает» часть синусоиды, которая для прибора «является» обратной, и меняет ее знак на противоположный. В результате на выходе к нагрузке подается пульсирующий ток одной полярности.

Обозначение диодного моста на схеме

Частота этих пульсаций в 2 раза превышает частоту колебаний переменного тока и равна в данном случае 100 Гц.

Работа диодного моста

На рисунке а) изображена обычная синусоида напряжения переменного тока. На рисунке б) – срезанные положительные полуволны, полученные при использовании выпрямительного диода, который пропускает через себя положительную полуволну и запирается при прохождении отрицательной полуволны. Как видно из схемы, одного диода для эффективной работы недостаточно, поскольку «срезанная» отрицательная часть полуволн теряется и мощность переменного тока снижается в 2 раза. Диодный мост нужен для того, чтобы не просто срезать отрицательную полуволну, а поменять ее знак на противоположный. Благодаря такому схемотехническому решению, переменный ток полностью сохраняет мощность. На рисунке в) – пульсирующее напряжение после прохождения тока через диодную сборку.

Пульсирующий ток строго назвать постоянным нельзя. Пульсации мешают работе электроники, поэтому для их сглаживания после прохождения диодного моста в схему нужно включить фильтры. Простейший тип фильтра – электролитические конденсаторы значительной емкости.

На печатных платах и принципиальных схемах диодный мост, в зависимости от того, как он устроен (отдельные элементы или сборка), может обозначаться по-разному. Если он состоит из отдельно впаянных диодов, то их обозначают буквами VD, рядом с которыми указывают порядковый номер – 1-4. Буквами VDS обозначают сборки, иначе –VD.

Чем можно заменить диодный мост-сборку

Вместо диодного моста, собранного в одном корпусе, можно впаять в схему 4 кремниевых выпрямительных диода или 4 полупроводника Шоттки. Однако вариант диодной сборки более эффективен, благодаря:

• меньшей площади, занимаемой сборкой на схеме;
• упрощению работы сборщика схемы;
• единому тепловому режиму для всех четырех полупроводниковых устройств.

Различные варианты сборки диодного моста

У такого схемотехнического решения есть и минус – в случае выхода из строя хотя бы одного полупроводника придется заменять всю сборку.

Для чего нужен диодный мост в генераторе автотехники

Диодный мост в генераторе

Это схемотехническое решение используется в электрических схемах автомобилей и мотоциклов. Диодный мост, устанавливаемый на генераторе переменного тока, нужен для преобразования вырабатываемого им переменного напряжения в постоянное. Постоянный ток служит для подзарядки АКБ и питания всех электропотребителей, имеющихся в современном транспорте. Требуемая мощность полупроводников в мостовой схеме определяется номинальным током, вырабатываемым генератором. В зависимости от этого показателя, полупроводниковые приборы разделяют на следующие группы по мощности:

• маломощные – до 300 мА;
• средней мощности – от 300 мА до 10 А;
• высокомощные – выше 10 А.

Для автотехники обычно применяют мосты из кремниевых диодов, способных отвечать эксплуатационным требованиям в широком температурном диапазоне – от -60°C до +150°C.

Чем заменить диодный мост в генераторе

В большинстве моделей авто- и мототехники мостовые сборки впаивают в алюминиевый радиатор, поэтому в случае выхода из строя их придется выпаивать и выпрессовывать из радиаторной пластины и заменять на новый. Поскольку это довольно сложная процедура, лучше избегать возникновения факторов, из-за которых сгорает диодный мост. Наиболее часто встречающиеся причины этой проблемы:

• на плату попала жидкость;
• грязь вместе с маслом проникла к полупроводникам и вызвала короткое замыкание;
• изменение положения полюсов контактов на АКБ.

Видео: принцип работы диодного моста

Как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора и конденсатора

Узнайте, как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора, конденсатора и мостового выпрямителя. Сделайте преобразователь переменного тока в постоянный своими руками, используя диод.

Здесь мы узнаем, как преобразовать переменный ток в постоянный, используя диод, трансформатор, конденсатор и мостовой выпрямитель. Сделайте преобразователь переменного тока в постоянный своими руками, используя диод.

Содержание:

Что такое диод?

A Диод — это электронный компонент, пропускающий электрический ток только в одном направлении. Это полупроводниковый прибор, состоящий из p-n перехода. Диоды одни из самых основных полупроводниковых приборов.

Общее применение диода

Диоды чаще всего используются для преобразования переменного тока в постоянный, потому что они пропускают положительную ( + ) часть волны и блокируют отрицательную ( – ) часть сигнала переменного тока, или , если они перевернуты, они проходят только отрицательную часть, а не положительную часть.

Кремний p-типа и n-типа будет проводить электричество так же, как и любой другой проводник; однако, если кусок кремния легирован p-типом в одной секции и n-типом в соседней секции, ток будет течь только в одном направлении через соединение между двумя областями.

Электронные компоненты, необходимые для преобразования переменного тока в постоянный

1. Диод = 4 шт.
2. Понижающий трансформатор = 1
3. Конденсатор = 1 Нет

Как сделать преобразователь переменного тока в постоянный с использованием диода

Ниже приведены шаги:

1. Возьмите понижающий трансформатор. Если входное напряжение переменного тока составляет 240 вольт, а требуемое выходное напряжение постоянного тока составляет 24 вольта, то нам нужен понижающий трансформатор 240/24.
2. Теперь подключите 4 диода следующим образом: анод (положительный +) к катоду (отрицательный -). 4 диода, соединенные таким образом, образуют мостовой выпрямитель.

   4 диода, соединенные в мостовой выпрямитель

3. Теперь возьмите конденсатор и подключите его, как показано на следующей схеме.
   
4. Теперь ваш преобразователь переменного тока в постоянный с использованием диода готов.

Видео: как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора, конденсатора, мостового выпрямителя

Как работает полупроводник

50 крупнейших компаний-производителей полупроводников в мире

Сокращения и обозначения электронных компонентов

Ведущие мировые производители кремниевых пластин

Как работают солнечные фотоэлектрические элементы

Типы диодов в мобильных сотовых телефонах и их назначение

Электронные компоненты мобильного телефона и их функции

Что такое компрессор с диодным мостом? Как это работает? И на чем вы должны его использовать?

Хотя сжатие по сути представляет собой процесс балансировки самых громких и самых тихих частей аудиосигнала, разные типы компрессоров работают по-разному. Пять основных типов схем аудиокомпрессора служат основой для большинства эмуляций плагинов, используемых в современных DAW. Одним из менее известных из пяти типов является компрессор с диодным мостом. Компрессоры с диодным мостом преобразуют переменный ток в постоянный с помощью комбинации выпрямительных диодов для сжатия звука. В этой статье о компрессорах с диодным мостом мы углубимся во внутреннюю работу и применение компрессоров с диодным мостом. Мы сравним их результаты с компрессорами FET, используя звуковые примеры, созданные с помощью лучших плагинов для диодных компрессоров.

Содержание

Что такое компрессор с диодным мостом? (TL;DR)

Компрессоры с диодным мостом отправляют входной сигнал на комбинацию из четырех диодных колец в формате сбалансированного моста. Эти диоды выпрямляют отрицательные компоненты и преобразуют их в положительные напряжения. Преобразование пульсирующего или переменного тока (AC) в постоянный ток (DC) вызывает переменное затухание аудиосигнала, что приводит к сжатию.

Поскольку диоды в мостовой конфигурации смещены в прямом направлении, уровень ослабления или снижения усиления зависит от экспоненциального сопротивления диодов.

Имея циклический характер, это экспоненциальное сопротивление определяется величиной смещения, проходящего через диоды в данный момент времени. Следуя цепи обратной связи, ток из боковой цепи, идущий к блоку снижения усиления, определяет ток смещения.

Конфигурация диодного моста:

Конфигурация моста использует четыре диода, что позволяет разделить и выпрямить два полупериода синусоидального сигнала. Как мы видим на схеме ниже, нагрузка подключена к одной стороне сети диодного моста, а обмотка трансформатора подключена к другой стороне.

Подробнее об электронной технике можно прочитать здесь .

Лучший способ понять эту конфигурацию — изучить D1/D2 и D3/D4 по отдельности. В течение положительного полупериода D3 и D4 остаются смещенными в обратном направлении, позволяя диодам D1 и D2 работать.

Во втором цикле полярность обратная. Теперь D1 и D2 остаются смещенными в обратном направлении, позволяя D3 и D4 сместиться в прямом направлении.

Схема способна преобразовывать входное напряжение переменного тока (AC) в выходное напряжение пульсирующего постоянного тока (DCC), поскольку напряжение нагрузки всегда стабильно. Это означает, что независимо от входа, напряжение нагрузки поддерживает один и тот же ток нагрузки и полярность в определенном направлении.

При этом вы никогда не получите идеального двухполупериодного напряжения на нагрузочном резисторе. Диод фактически не активируется до тех пор, пока напряжение источника не достигнет 0,7 В. источник всегда приносится в жертву.

Общее уравнение для пикового выходного напряжения:

Vp(out) = Vp(in) – 1,4V

где,

Vp : пиковое напряжение

Чтобы получить стабильное постоянное напряжение, нам нужно отфильтровать двухполупериодный сигнал. Пульсирующий выходной сигнал постоянного напряжения непригоден для использования в его первичной форме, так как он достигает максимального значения, а затем внезапно падает до 0.

Чтобы обеспечить согласованность, к нагрузочному резистору добавлен сглаживающий конденсатор. Их зацикливание вперед. К тому времени, когда входное значение достигает своего пика, напряжение на конденсаторе достигает значения Vp.

После достижения пика входное напряжение начинает снижаться. Когда входное напряжение становится ниже VP, напряжение на конденсаторе отключает диоды.

В выключенном состоянии конденсатор обеспечивает токи нагрузки до наступления пикового значения. По прибытии D3 и D4 перезаряжают конденсатор до его пикового значения.

Что происходит внутри компрессора с диодным мостом?

Мы продолжим и изучим схему легендарного NEVE 33609, после чего смоделировано множество компрессоров с диодным мостом.

Несмотря на то, что вход в блок со сбалансированным входным сигналом является обычным явлением для многих компрессоров, уникальная особенность этой схемы заключается в том, что сигнал остается сбалансированным даже после прохождения через блок снижения усиления.

После прохождения блока снижения усиления этот симметричный сигнал продолжает проходить через буфер и, в конечном счете, попадает на трансформатор цепи, где окончательно становится несбалансированным.

Теперь несбалансированный сигнал проходит через очень важный блок BA340, который является блоком усиления. Будучи мощным двигателем, BA340 продвигает вперед выходной трансформатор, снова давая нам сбалансированный выходной сигнал.

Боковая цепь для компрессора направлена ​​до BA340, а дополнительная ветвь после блока усиления ведет к лимитеру.

Секция боковой цепи компрессора содержит все важные функции, такие как атака, релиз, грим-гейн и порог. Здесь выпрямитель преобразует аудиосигнал из переменного тока в постоянный.

После преобразования сигнал возвращается для управления начальным блоком снижения усиления, через который прошел симметричный вход.

Когда вы выбираете ограничитель, сигнал передается в боковую цепь после BA340. Используя небольшой регулятор гейна под BA340, вы можете усилить сигнал, идущий на лимитер.

Компрессор с обратной связью Конструкция:

Будучи компрессором с обратной связью, боковая цепь представляет собой поданный сигнал после снижения усиления. Это означает, что блок снижения усиления отслеживает свои собственные результаты, когда они возвращаются в управляющий сигнал через боковую цепь.

Самое приятное в этой конструкции с обратной связью то, что детектор тратит много времени на реакцию на сжатый сигнал, что приводит к более плавным результатам.

Хотя это помогает компрессору компенсировать нелинейность сигнала, он теряет способность точно контролировать время атаки и восстановления, как компрессоры, использующие конструкцию с прямой связью.

Подробнее об исследованиях компонентов компрессора можно прочитать здесь .

Делитель напряжения Секция:

В большинстве типов компрессоров, кроме VCA, мы обычно используем делитель напряжения для управления симметричным сигналом. Делитель напряжения состоит из положительного и отрицательного сопротивлений, которые ослабляются блоком уменьшения усиления.

Подобно тому, как полевой транзистор и светозависимый резистор (LDR) используются для изменения сопротивления в полевых транзисторах и оптических компрессорах, в этом случае сопротивление делителя напряжения изменяется с помощью диодов.

Положительный и отрицательный резисторы подключены к отдельным диодам, которые передают сигнал на землю.

Например, положительный резистор и диод контролируют количество сигнала, идущего на землю. Поскольку они пропорциональны, меньшее сопротивление диода означает, что более высокие уровни сигнала проходят через землю.

По ходу дела важно знать, что диоды могут проводить электричество только при определенном напряжении. Они также однонаправленные, что означает, что они проводят электричество только от плюса к минусу.

Будучи бинарными по своей природе, они проводят электричество только при достижении их определенного напряжения. Диоды в этом примере имеют напряжение 0,7 вольта. Таким образом, диоды проводят электричество на землю только тогда, когда они получают 0,7 В. Любое напряжение ниже этого оставляет их в положении «выключено».

Но, подобно резистору 0 Ом, диод использует экспоненциальную кривую перед точкой срабатывания. Это означает, что входящий сигнал проходит по внезапной крутой кривой, как только входящий ток приближается к 0,7 В. 

Таким образом, компрессор ожидает, пока ток войдет в экспоненциальную кривую, где преобладает смещение постоянного тока в диоде. Теперь компрессор генерирует управляющее напряжение постоянного тока из области боковой цепи.

Хотя ток меньше 0,7 вольта, что очень мало, достаточно всплыть на порог, изменяющий сопротивление самих диодов.

Уменьшение усиления:

Подобно LA4 и 1176, внутри аттенюатора цепи имеется переменный резистор (диод), который управляет делителем напряжения внутри компрессора диодного моста. Ослабление уровня происходит с помощью понижающего трансформатора и встроенного аттенюатора в резисторе, расположенном непосредственно перед диодом.

Более низкие уровни входного сигнала обычно посылаются через компрессоры диодного моста, так как мы должны помнить о отметке 0,7 В. Фактически, если бы мы подняли уровни выше 0,7 В, это могло бы начать напоминать единицу искажения.

В то время как компрессоры Opto и FET также начинают искажать после определенного уровня, их точки отсечения намного выше 0,7 В.

В то время как диоды, как правило, очень хорошо согласованы для сведения искажений к минимуму, некоторые интересные аномалии сжатия могут возникать и с несогласованными диодами. В случае несогласованных диодов вы можете получить некоторые асимметричные искажения.

Так как мы имеем дело с сигналом низкого уровня на входе, потенциометр подпиточного усиления под BA340 играет важную роль в увеличении усиления устройства.

Как звучит компрессор с диодным мостом?

Компрессоры с диодным бриджем добавляют тяжести всему, к чему они прикасаются, делая их весомыми и мощными для низких и средних частот, таких как бочка, бас и нижний малый барабан Как правило, они не очень резко реагируют на высокие частоты , добавляя мягкую компрессию к более высоким гармоникам бочки и малого барабана.

В отличие от FET, которые более резкие, они склеивают звук сверху и снизу, добавляя звуку округлости.

Почему компрессия диодного моста звучит уникально?

Использование схемы дискретного усилителя и трансформаторов как на входе, так и на выходе приводит к звуку, характерному для компрессоров с диодным мостом.

В то время как трансформаторы создают характерные артефакты искажения, схемы дискретных усилителей класса «А» выявляют тонкости серии обертонов, создавая пышный набор нечетных и четных высших гармоник.

Вы можете увидеть больше схем Neve 33609 C  здесь .

На диаграмме выше вы можете заметить, насколько плавно переходят нечетные и четные гармоники от 6 кГц к 22 кГц. Это становится очень полезным при работе с комнатными микрофонами с компрессией. Самые дорогие и чувствительные микрофоны в арсенале студии обычно используются для прослушивания помещения во время записи.

Звук комнаты обычно захватывается в диапазоне частот от 12 кГц до 20 кГц. Этот частотный спектр создает образ комнаты в голове слушателя за счет улавливаемых им поздних отражений.

Плавное наложение гармоник компрессора диодного моста в этой области очень хорошо сохраняет эти частоты. Усилитель класса «А» обеспечивает пышную насыщенность этого частотного диапазона, создавая культовый звук диодного моста.

Если вы посмотрите на приведенный ниже график снижения усиления компрессора с диодным мостом Neve 33609 C, он покажет, насколько частотная характеристика согласуется на разных уровнях амплитуды.

Вы можете заметить, что низкие частоты остаются одинаковыми на всех входных уровнях. Когда мы начинаем переходить к средним частотам, мы замечаем компрессию, влияющую на структуру усиления. Даже когда мы достигаем высоких частот, разница составляет всего около 4 дБ.

При такой постоянной частотной характеристике присутствие среднего уровня сохраняется при всех степенях сжатия. Кроме того, нелинейные кривые отклика диодов в схеме обеспечивают плавную, естественную и музыкальную компрессию.

Как использовать диодный мост   Искажение?

Как только мы достигаем высоких уровней громкости, сигнал изменяет количество тока, протекающего через диоды. Когда сигнал уводит диоды от их точек смещения, экспоненциальное усиление начинает изменяться, что приводит к заметным искажениям.

Коэффициент усиления схемы зависит от аудиосигнала и тока смещения, который, в свою очередь, зависит от боковой цепи. Это означает, что искажение также зависит от уровня звука и от момента к моменту снижения усиления, происходящего в цепи.

Когда оборудование не находится в режиме снижения усиления, экспоненциальное сопротивление диодов довольно низкое. Так что, если бы вы пропустили или если бы вы увеличили входной сигнал, искажения все равно были бы довольно низкими.

Оптимальное значение для компрессоров с диодным мостом находится в диапазоне от 3 дБ до 7 дБ, когда сопротивление диода такое же, как у соседних элементов цепи. В диапазоне от 3 дБ до 7 дБ общее гармоническое искажение может достигать от 8% до 10%.

Несмотря на то, что в большинстве случаев распространено искажение от 8% до 10%, нелинейные свойства компрессора с диодным мостом и частотная кривая делают звук искажения чрезвычайно музыкальным. Это делает искажение диодного моста чрезвычайно востребованным.

Сценарии, в которых полезно использовать компрессию диодного моста

Великолепно звучит на группах инструментов Компрессоры диодного моста в основном используются на барабанной шине, шине создания шины и мастер-шине. Использование программно-зависимых быстрых и медленных атак на барабаны и бас соответственно может мгновенно добавить характер вашему миксу. Как менее жесткая альтернатива FET, они прекрасно звучат и на вокале.

Параллельная барабанная шина:

Мы начали настраивать правую сторону перед левой, так как это естественный поток сигнала внутри компрессоров с диодным мостом.

Как вы можете слышать в примере со звуком, сухим барабанам не хватает четкости. Вы не можете услышать верхнюю обшивку малого барабана отдельно от его корпуса. Ритмический драйв, создаваемый открытыми и закрытыми хай-хэтами, теряется в ритме малого барабана. Корпус удара слишком широк, чтобы хай-хэт мог пробить его.

Наша цель с параллельной компрессией состояла в том, чтобы услышать атаку барабанных палочек на верхнюю кожу пуха, уменьшенную до 3:1, и установить время восстановления на 800 мс, сделав малый барабан более сплоченным, что привело к снижению усиления на -18 дБ.

Теперь перейдем к разделу лимитера, мы начали с быстрой атаки и сброса 800 мс. Прокрутив порог ограничителя, мы остановились на +12 dBu, что соответствовало уменьшению усиления нашего компрессора на -18 дБ.

Параллельные барабаны DRY

Параллельные барабаны (WET) Быстрый ограничитель

Параллельные барабаны (WET) Медленный ограничитель

Как вы уже слышали, быстрая атака определяет верхнюю поверхность малого барабана и придает форму бочке. Пока мы стремились к агрессивному звучанию, малый барабан, кажется, потерял свое тело.

Настройка атаки на медленную позволила пройти достаточному количеству частот, что сделало малый барабан более полезным.

Бас:

Вы можете заметить, как усилилась атака нот. Вы также можете заметить, что низкие частоты имеют больший вес, в то время как более высокие гармоники баса постепенно затухают.

Во втором примере звука мы установили соотношение 2:1 и увеличили входной сигнал до 13,8 дБ. Мы уменьшили выходной сигнал до – 4,2 D и установили аналог на 25%

С деактивированным пределом раздела вы можете заметить, что сила тяжести второго звукового образца больше сосредоточена на нижней середине, а не на низких частотах.

Вы можете почувствовать, что бас немного светлее, чем в первом примере. При этом в более высоких частотах второго образца больше намерений, чем в первом.

Хотя пороговое значение изменилось всего на одну единицу, основное отличие заключается в соотношении вход-выход. Как и во всех плагинах аналоговой эмуляции, схемы затухания оказывают огромное влияние на поведение компрессора.

Бас (сухой)

Отношение басов (мокрый) 2: 1

Отношение басов (мокрый) 3: 1

Смешная шина:

С тех пор мы снимаем с микс -шиной:

. , мы также добавили сравнение компрессоров FET, чтобы подчеркнуть уникальную округлость, которую обеспечивают компрессоры с диодным мостом.

Если вы заметили сухой семпл, то знаете, как гитара доминирует над вокалом. В то время как гитары звучат ностальгически, мы хотим добавить голосу вокалиста больше груди, чтобы он мог звучать поверх гитары.

Смешательные шины (сухой )

Микс Бусс (WET) Analog RONOB- 100%

MIX BUSS (WEE WEE) Ограничитель OFF

MIBLE (WEE WEE) LIGITER

MIBLE (WEE WEE) Ограничитель

Mix Mix (WEE WEE).

Смешанная шина (WET) FET Сравнение

Мы начали с того, что снизили вход до – 2 дБ и увеличили вывод до 9,7 дБ. Устанавливаем соотношение 4:1 и релиз на авто в секции компрессора.

Как вы можете слышать в приведенном выше примере звука, мы установили аналог на 100%.

Важно внимательно слушать искажения диодного моста, так как это не всегда лучший вариант для захвата микродинамики. Например, что-то вроде Fairchild660 могло бы идеально зафиксировать изменение высоты тона.

В последнем примере мы уменьшили аналог на 25%, сделав нюанс более заметным.

Во втором примере мы добавили секцию лимитера. Набрав предельный уровень аж до 12DBU, Ставим медленную атаку и автосброс. Аналоговый циферблат мы тоже отключили.

Теперь, быстро протестировав этот пример с полевым транзистором 1176, покажите нам, как резко он может звучать. Обратите внимание, как появляются гитарные переходы во время смены аккордов, а вокал становится более гнусавым по своей природе.

Второй образец звука является хорошим примером использования компрессора диодного моста для прозрачности. Вы можете услышать, как острота вокальных транзиентов отодвинута назад, обеспечивая контролируемый, но прозрачный звук.

Популярные компрессоры с диодным мостом

Вот краткий список популярных компрессоров с диодным мостом, которые с годами стали основным продуктом студии:

1. Neve 33609/N Дискретный стереокомпрессор/лимитер
2. 2
   30011 NEVE 2254/R ограничитель/компрессор
3. Chandler Limited TG12413 Zener Limiter

1.

NEVE 33609/N Дискретный стерео компрессор/ограничение:

Compressor/Limiter:

Compressor: 9000 2 Compressor: 9000 2 . UAD, UADx, LUNA, UA Connect совместимы с процессорами M1/M2. Windows 11+. Юбилейное обновление Windows 10 необходимо для подключения Thunderbolt к устройствам UA. только 64бит.
Цена: Universal Audio Teletronix LA-2A Classic Leveling Amplifier $3995  (for hardware) UA NEVE 33609C BUSS COMPRESSOR   $149  (for emulation)

2. 

Neve 2254/R Limiter/Compressor:

Compatibility:  macOS 10.15.7+ Windows 10+. Винда 21х3. только 64бит. AAX Native, AudioSuite, VST, AU, SoundGrid.
Цена: Neve 2254/R Limiter/Compressor 2795 $  (для аппаратного обеспечения) Waves V-Comp: $ 29 (для эмуляции)

3.

Chandler Limited TG12413 Zener Limiter:

Compatibility: Macos 10.14+ . UAD, UADx, LUNA, UA Connect совместимы с процессорами M1/M2. Windows 11+. Юбилейное обновление Windows 10 необходимо для подключения Thunderbolt к устройствам UA. только 64бит.
Цена: Chandler Limited TG12413 Zener Limiter 5150 долларов США (для аппаратного обеспечения) Chandler Limited TG12413 Zener Limiter: $ 149 (для эмуляции)

FAQ

. Какова диска.

Входной сигнал значительно ослабляется, чтобы напряжение на диодном мосту оставалось в допустимых пределах. Входной сигнал должен быть ослаблен на 40 дБ, чтобы напряжение оставалось в пределах линейной кривой передачи. Это приводит к очень высокому уровню шума, что, вероятно, является основным недостатком компрессоров с диодным мостом.

Эти 40 дБ входного затухания в конечном итоге восстанавливаются в секции компенсационного усиления. Эти экстремальные уровни затухания и восстановления делают компрессоры с диодным мостом довольно шумными.

При этом, поскольку сложность электронных схем росла в течение десятилетий, компрессоры с диодным мостом стали намного тише, чем раньше.

Хотя это и не является недостатком, схема сжатия диодного моста является нелинейной, а это означает, что степень сжатия, применяемая к сигналу, не является постоянной во всем частотном спектре. Это приводит к неравномерному сжатию и искажению звука, что стало известно как звук диодного моста.

Что делает выпрямитель с компрессором?

Выпрямитель — это устройство, которое обычно располагается между источником питания и двигателем компрессора и преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). В компрессоре выпрямитель обычно используется для преобразования напряжения переменного тока от источника питания в напряжение постоянного тока, которое используется двигателем компрессора и другими электрическими компонентами.

Выпрямитель состоит из набора диодов, которые представляют собой полупроводниковые устройства, пропускающие ток только в одном направлении.

Когда на выпрямитель подается напряжение переменного тока, диоды пропускают положительные полупериоды напряжения и преобразуют их в напряжение постоянного тока. Отрицательные полупериоды напряжения блокируются, в результате чего напряжение постоянного тока не имеет отрицательных колебаний.

Выпрямитель играет решающую роль в обеспечении стабильного и постоянного питания двигателя компрессора, что необходимо для его правильной работы. Это также помогает защитить двигатель компрессора от повреждения, устраняя любые потенциальные пики напряжения или скачки напряжения, которые могут возникнуть в источнике питания.

Достаточно ли хороши плагины для эмуляции компрессоров с диодным мостом?

Известно, что аппаратные компрессоры, такие как новый 33609, добавляют звуку большей плотности и объема. Особенно ошеломляют иммерсивные качества устройств, которые были модифицированы до выходного каскада класса А. Но эмуляции UAD, Lindell и Waves очень близки к реальному оборудованию с точки зрения гравитации и веса.

Единственное, чего, вероятно, не хватает, так это 3D-опыта, который не удалось передать ни одному из эмуляторов.