Диодный мост – энциклопедия VashTehnik.ru

Диодный мост – конструкция, позволяющая выпрямить ток результативно. Диодный мост считается двухполупериодным выпрямителем.

Диод, мосты и трудности выпрямления тока

Первоначально диодами называли электронные лампы с двумя электродами. Нагретый катод испускал электроны, способные лететь в единственном направлении – на анод. А в обратном направлении ток не тек. Это позволяло отсечь часть периода переменного напряжения. В результате ток становился выпрямленным.

Недостаток конструкции очевиден – часть времени, половину интервала, схема бездействует. По указанной причине создать высокую эффективность сложно. Говорим не о КПД, скорее, затрагиваем общую мощность. Напряжение в сети ограничено по номиналу, требуется действенно использовать имеющееся. Если повышать потребление через единственный диод, он перегреется и сгорит. Здесь на помощь приходит диодный мост.

Конструкция моста на схеме

Конструкции, рассмотренные в статье, как раз направлены на улучшение определённых свойств. Иначе давно применялся бы диодный мост единственной конфигурации. Известный диодный мост на четырёх вентилях далеко не единственный по простой причине – предназначен для работы с одной фазой напряжения. Это ущербный вариант, поставляемый в наши дома из целей экономии проводов, и в промышленности не применяется.

Начнём с Николы Тесла. Этот человек первым придумал вращающееся магнитное поле. Прежде переменный ток использовался, но при помощи единственной фазы озвученное явление создать нельзя. Внутри двигателя нужно, чтобы поле вращалось. Единственная фаза физически обеспечить это не в силах. Никола Тесла изобрёл асинхронный двигатель, со множеством полюсов. Отметим, что коллекторные разновидности моторов способны работать от переменного и постоянного тока, но рекомендуется избегать конструкций с постоянными магнитами. Ротор и статор собираются из медных обмоток. Полагаем, что в 19 веке подобных разновидностей двигателей не было.

Вернёмся к фазам. Изобретя асинхронный (индукционный) двигатель переменного тока, Никола Тесла попутно отметил в патенте возможность дальнейшего увеличения фаз, но дальше не пошёл. Позднее Доливо-Добровольский доказал, что гораздо результативнее использовать три фазы. Сегодня промышленные конструкции используют этот вариант. Заметим, любой двигатель может работать на потребление и генерацию тока, читатели поймут, что однофазный диодный мост не станет идеальным решением. Это ущербный, урезанный вариант для бытовой техники. Не более.

Бортовые системы несут в составе генератор на три фазы, это самая результативная конструкция сегодня из возможных. Используется уже схема Ларионова. Так достигается наилучшее соотношение экономии и эффективности. Неплохими характеристиками обладают выпрямительные схемы Миткевича. Школьные и ВУЗовские курсы физики имеют упрощённую структуру ввиду слишком сильного развития науки: невозможно за семестр вместить в головы учащихся всю информацию.

Диодный мост Гретца для бытовой техники не считается единственно возможным. Известны варианты на три фазы, гораздо более распространенные, чем кажется изначально. Диоды по конструкции и характеристикам сильно отличаются друг от друга. Это обусловливает специфику применения. Допустим, силовые разновидности мощные, но несут большие потери. Потому в выходных цепях импульсных блоков питания применяются диоды Шоттки с малым падением напряжения на p-n-переходе.

Конструкции диодных мостов

Единственная конструкция диодного моста не в силах обеспечить всех потребностей. Поэтому в автомобилях применяются схемы Ларионова. Сейчас обсудим конструкции, вначале проясним, почему диодный мост так называется. В 1833 году предложена схема для измерения сопротивления, основанная на выравнивание потенциала средних выводов двух ветвей:

1. Четыре сопротивления соединяются в квадрат (по одному на сторону геометрической фигуры).
2. К двум углам подаётся питающее напряжение от аккумулятора или другого источника.
3. С двух других углом снимаются показания любым регистратором напряжения или тока.

Смысл работы заключается в том, чтобы при помощи потенциометра показания индикатора обратить в нуль. Тогда говорят – наступило равновесие моста. В то время (до публикации законов Кирхгофа) уже знали, что падение напряжение на двух резисторах пропорционально их величине, значит, справедливо, что: R1/R2 = R3/Rx, где R2 – потенциометр, R1 и R3 – постоянные сопротивления известного номинала, Rx – исследуемый элемент. Потом из простой пропорции находится искомая величина.

Мостовой схему в англоязычной литературе называют по причине, что между двумя ветвями электрической цепи, состоящих из сопротивлений R1, R2 и R3, Rx, соответственно, перекинуты перемычка – измерительный прибор. Людям это напомнило мост, схему назвали соответственно.

Диодный мост Гретца

В 1897 году журнал Elektronische Zeitung (часть 25) опубликовал заметку Лео Гретца об исследовании диодного моста. Отдельные читатели решили, что указанный человек стал изобретателем устройства. Поныне (на 2016 год) русский домен Википедии продолжает утверждать неоспоримый факт. В действительности изобретателем диодного моста Гретца стал польский электротехник Карол Поллак. Авторам обзора не удалось найти биографии учёного мужа на русском языке. Неудивительно, что о патенте под номером 96564 от 14 января 1896 года мало известно.

Схема диодного моста

Из рисунка видно объяснение названия схемы – диодный мост, налицо все признаки:

1. Две ветки из диодов по центру закорочены цепью нагрузки.
2. Питание переменным током подаётся к двум сторонам квадрата.
3. На выходе присутствует постоянное напряжение.

К недостаткам схемы относится факт: падение напряжение на p-n-переходе удваивается. В любой момент времени ток проходит через пару диодов, а не один, как в случае однополупериодного выпрямителя. При большом вольтаже потерями возможно пренебречь, чтобы схема не сгорела, её снабжают большими изрезанными металлическими радиаторами. Автомобилисты уже поняли, о чем речь, простым смертным заметим, что для бытовой техники это не всегда справедливо (радиатор отсутствует). Причина не в мощности в цепи легковой машины. Скорее, при постоянном напряжении 12 В бортовой сети высоким оказывается ток, указанный факт приводит к столь сильному выделению тепла.

Поясним. По закону Джоуля-Ленца теплота от протекания электрического тока пропорциональна квадрату величины тока. В низковольтных цепях по этой причине приходится медные провода делать толстыми. Это причина, почему промышленное напряжение выше 12 В. В силовых линиях идут киловольты, что помогает снизить сечение кабелей и сэкономить на материалах. Для преобразования между линиями служит трансформатор, он, как правило, стоит на входе любого бытового прибора.

Это нужно, чтобы быстро создать номиналы напряжений, близкие к требуемым. Особенно ярко утверждение прослеживается на примере телевизоров с электронно-лучевой трубкой. Трансформатор на входе несёт множество выходных обмоток по числу цепей. Остаётся только выпрямить ток при необходимости, что позволяет снизить сложность аппаратуры. Для этого после выходной обмотки трансформатора ставится диодный мост Гретца (речь идёт об однофазных сетях 220 В).

В современных импульсных блоках питания по-другому. Диодный мост ставится прямо после входного фильтра, потом выпрямленное напряжение нарезается на тиристорном (транзисторном) ключе на высокочастотные импульсы, подаваемые на трансформатор. Это позволяет многократно уменьшить размеры сердечника и обмоток. Посмотрите на адаптер для сотового телефона: внутри стоит импульсный трансформатор. По размеру не сравнить с блоком питания телевизора. Порекомендуем обратить внимание на системный блок персонального компьютера, где источник выдаёт не менее 350 Вт. Этого хватит для телевизора с электронно-лучевой трубкой.

Схема моста Гретца

После импульсного трансформатора снова стоит выпрямитель. Иногда это диодный мост на базе диодов Шоттки с низким падением напряжения на p-n-переходе. Вспомним о перечисленных ранее недостатках. Для низких выходных напряжений импульсного блока питания применение диодных мостов невыгодно, удваивается количество вентилей. В результате потери выше, что закономерно снижает КПД. Дополнительным фактором считается выделение тепла: при низких напряжениях приходится использовать радиаторы при большом сопротивлении p-n-перехода.

Сопротивление p-n-перехода

Диодные мосты Гретца де-факто являются доминирующими сегодня в бытовых приборах. Сделаем маленькое отступление по поводу сопротивления p-n-перехода.

Как известно, характеристика диода напоминает в положительной части оси абсцисс параболу. Неважна форма, важен факт, что в любой точке графика становится возможным найти сопротивление. Потребуется просто поделить напряжение на ток. Получается, сопротивление диода зависит от приложенного вольтажа и в типичном случае постоянно меняется. Найдём аналогично действующему значению напряжения (220 В) среднюю цифру и для этого параметра. От неё зависят потери. Чем сопротивление p-n-перехода ниже, тем лучше. Поэтому выгодно использовать диоды Шоттки.

Однофазные выпрямители по схеме Миткевича

Схема не смотрится мостом, за исключением отдельных черт сходства. Из рисунка видно, что нагрузка словно закорачивает ветви обмотки трансформатора и диодов. Это уже натяжка. Так любую цепь можно назвать мостом. В любой момент времени у схемы Миткевича работает половина конструкции. Вторая заперта.

Аналогичное говорится про диодный мост Гретца, но здесь утверждение распространяется на обмотку трансформатора, чего нельзя отметить в предыдущем случае.

Трёхфазные выпрямители

Выпрямитель Ларионова (см. рисунок) мостом не считается, хотя так его упорно называют водители. Известны две разновидности конструкции, по терминологии трёхфазных линий называемые звезда и треугольник. Автомобилисты чаще контактируют с первым вариантом, где напряжением чуть выше, а потери меньше. Это обусловлено соображениями экономичности.

Параллельная и последовательная схемы

Выпрямители Миткевича и Ларионова

Известна схема, дающая упомянутой сто очков форы. Это истинный диодный мост, параллельное либо последовательное соединение трёх полных диодных мостов.

Диодный мост: основные особенности » Онлайн Вологда

Под диодным мостом понимается радиодеталь, составляющими элементами которой являются диоды, соединённые между собой особым способом. На схемах диодный мост обозначается специальными символами: треугольником с пересеченными линиями. Основной функцией такой конструкции является получение из переменного тока постоянный.

Особенности диодного моста

По сути любой диод – это выпрямитель. Он способен пропускать электрический ток лишь в одном направлении. Именно для того чтобы повысить эффективность такой конструкции используют диодные мосты. Чаще всего они состоят из четырёх диодов. Иногда используют шестидиодные мосты. В процессе своей работы подобные устройства способны создавать пульсирующее напряжение. Эту пульсацию сглаживают особые фильтры. Именно такая схема применяется в таких технических устройствах, как зарядное устройство для мобильного телефона, а также в различных блоках питания.

Элементы таких конструкций чаще всего отличаются небольшой мощностью, именно по этой причине такие диодные мосты используются в агрегатах, работающих на напряжениях ниже 1000 В.

Что такое вращающийся выпрямитель

В том случае, если стандартный диодный мост не подходит для какого-либо технического устройства, можно использовать вращающийся выпрямитель. Чаще всего такое устройство состоит только лишь из проводников. Его функция – снятие напряжения при помощи контактов. Для создания таких выпрямителей применяют также мостовую схему. Она позволит конструкции работать бесперебойно. Обычно для синхронных генераторов используют следующую схему: две вентильные цепи, прикреплённые к корпусу.

Вращающиеся выпрямители можно использовать при высоких напряжениях. Именно такие устройства устанавливаются на промышленных электростанциях, в автомобильных генераторах и т.д. Другие схемы в данных случаях использовать не получится.

Вращающиеся выпрямители отличает:

• — надёжность;
• — прочность;
• — долговечность;
• — высокая эффективность в процессе работы.

Корпус подобного выпрямителя всегда выполнен из металла. Именно поэтому подобную конструкцию отличает повышенная надёжность и прочность. Кроме этого корпус такого выпрямителя является цельным, с двигателями он соприкасается исключительно контактами. По внешнему виду они могут быть самыми различными. Для каждого вида генератора следует подбирать специальный тип вращающегося выпрямителя.

Как работает диодный мост (однофазный)

Рисунок 1. Схема однофазного диодного моста.

Поскольку мы уже разобрались, как работает однополупериодный выпрямитель, нам будет не сложно двинуться дальше и разобраться, как работает диодный мост.

Схема двухполупериодного выпрямителя представлена на рисунке 1. Здесь G1 – источник питания переменного напряжения, Н – нагрузка, а VD1-VD4 – диоды, включенные по схеме моста.

Далее, для рассмотрения принципа работы диодного моста обратимся к поясняющим схемам на рисунке 2 и диаграммам на рисунке 3.

Рисунок 2. Схемы, поясняющие работу диодного моста.

Рисунок 3. Диаграммы, поясняющие работу диодного моста.

 

 

 

 

 

 

 

Рассматривая полный период (волну) переменного напряжения выделим два полупериода, в один из которых на зажимах генератора возникает условно положительная полуволна напряжения, а в другой – отрицательная. На диаграмме рисунка 3 положительная полуволна напряжения выделена красным цветом, а отрицательная – синим.

Вернёмся к рисунку 2.

Во время действия положительной полуволны напряжения (рисунок 2-а) на верхнем зажиме генератора по схеме возникает плюс, на нижнем – минус. Условное направление электрического тока, протекающего в цепи изображено кривыми стрелками красного цвета. В данном случае диоды VD1 и VD4 заперты, то к течёт по пути «плюс генератора»->VD3->Н->VD2->«минус генератора».

При отрицательной полуволне напряжения (рисунок 2-б) на верхнем зажиме генератора по схеме возникает минус, на нижнем – плюс. Ток потечёт по пути «плюс генератора»->VD4->Н->VD1->«минус генератора».

Обратите внимание, что и в первом и во втором полупериодах через нагрузку ток протекает в одном и том же направлении. Поэтому на диаграмме напряжения нагрузки U_Н обе полуволны будут положительными. В этом и заключается выпрямляющий эффект мостовой схемы двухполупериодного выпрямителя.

Выпрямительные мосты большой мощности – Tokzamer

Выпрямитель, схема диодного моста

Почти вся электронная аппаратура для своей работы требует определённую величину постоянного напряжения. В электрический сети передаётся синусоидальный сигнал с частотой 50 Гц. Для преобразования сигнала используется свойство полупроводниковых элементов пропускать ток только в одном направлении, а в другом блокировать его прохождение. В качестве преобразователя применяется схема диодного моста, позволяющая получать на выходе сигнал постоянной величины.

• Физические свойства p-n перехода
• Принцип работы диода
• Схема простого выпрямителя
• Диодный мост
  • Конструкции и характеристики прибора
  • Схема подключения устройства
  • Проверка на работоспособность

Физические свойства p-n перехода

Главным элементом, использующимся при создании выпрямительного узла, является диод. В основе его работы лежит электронно-дырочный переход (p-n).

Общепринятое определение гласит: p-n переход — это область пространства, находящаяся на границе соединения двух полупроводников разного типа. В этом пространстве образуется переход n-типа в p-тип. Значение проводимости зависит от атомного строения материала, а именно от того, насколько прочно атомы удерживают электроны. Атомы в полупроводниках располагаются в виде решётки, а электроны привязаны к ним электрохимическими силами. Сам по себе такой материал является диэлектриком. Он или плохо проводит ток, или не проводит его совсем. Но если в решётку добавить атомы определённых элементов (легирование), физические свойства такого материала кардинально изменяются.

Примешанные атомы начинают образовывать, в зависимости от своей природы, свободные электроны или дырки. Образованный избыток электронов формирует отрицательный заряд, а дырок — положительный.

Избыток заряда одного знака заставляет носителей отталкиваться друг от друга, в то время как область с противоположным зарядом стремится притянуть их к себе. Электрон, перемещаясь, занимает свободное место, дырку. При этом на его старом месте также образовывается дырка. В результате чего создаётся два потока движения зарядов: один основной, а другой обратный. Материал с отрицательным зарядом в качестве основных носителей использует электроны, его называют полупроводником n-типа, а с положительным зарядом, использующим дырки, p-типа. В полупроводниках обоих типов неосновные заряды образуют ток, обратный движению основных зарядов.

В радиоэлектронике из материалов для создания p-n перехода используется германий и кремний. При легировании кристаллов этих веществ образуется полупроводник с различной проводимостью. Например, введение бора приводит к появлению свободных дырок и образованию p-типа проводимости. Добавление фосфора, наоборот, создаст электроны, и полупроводник станет n-типа.

Принцип работы диода

Диод — это полупроводниковый прибор, имеющий малое сопротивление для тока в одном направлении, и препятствующий его прохождению в обратном. Физически диод состоит из одного p-n перехода. Конструктивно представляет собой элемент, содержащий два вывода. Вывод, подключённый к p-области, называется анодом, а соединённый с n-областью — катодом.

При работе диода существует три его состояния:

• сигнал на выводах отсутствует;
• он находится под действием прямого потенциала;
• он находится под действием обратного потенциала.

Прямым потенциалом называется такой сигнал, когда плюсовой полюс источника питания подключён к области p-типа полупроводника, другими словами, полярность внешнего напряжения совпадает с полярностью основных носителей. При обратном потенциале отрицательный полюс подключён к p-области, а положительный к n.

В области соединения материала n- и p-типа существует потенциальный барьер. Он образуется контактной разностью потенциалов и находится в уравновешенном состоянии. Высота барьера не превышает десятые доли вольта и препятствует продвижению носителей заряда вглубь материала.

Если к прибору подключено прямое напряжение, то величина потенциального барьера уменьшается и он практически не оказывает сопротивление протеканию тока. Его величина возрастает и зависит только сопротивления p- и n- области. При прикладывании обратного потенциала, величина барьера увеличивается, так как из n-области уходят электроны, а из p-области дырки. Слои обедняются и сопротивление барьера прохождению тока возрастает.

Основным показателем элемента является вольт-амперная характеристика. Она показывает зависимость между приложенным к нему потенциалом и током, протекающим через него. Представляется эта характеристика в виде графика, на котором указывается прямой и обратный ток.

Схема простого выпрямителя

Синусоидальное напряжение представляет собой периодический сигнал, изменяющийся во времени. С математической точки зрения он описывается функцией, в которой начало координат соответствует времени равным нулю. Сигнал состоит из двух полуволн. Находящаяся полуволна в верхней части координат относительно нуля называется положительным полупериодом, а в нижней части — отрицательным.

При подаче переменного напряжения на диод через подключённую к его выводам нагрузку, начинает протекать ток. Этот ток обусловлен тем, что в момент поступления положительного полупериода входного сигнала диод открывается. В этом случае к аноду прикладывается положительный потенциал, а к катоду отрицательный. При смене волны на отрицательный полупериод диод запирается, так как меняется полярность сигнала на его выводах.

Таким образом, получается, что диод как бы отрезает отрицательную полуволну, не пропуская её на нагрузку и на ней появляется пульсирующий ток только одной полярности. В зависимости от частоты приложенного напряжения, а для промышленных сетей она составляет 50 Гц, изменяется и расстояние между импульсами. Такого вида ток называется выпрямленным, а сам процесс —однополупериодным выпрямлением.

Выпрямляя сигнал, используя один диод, можно питать нагрузку, не предъявляющую особых требований к качеству напряжения. Например, нить накала. Но если запитать, например, приёмник, то появится низкочастотный гул, источником которого и будет промежуток, возникающий между импульсами. В некоторой мере для избавления от недостатков однополупериодного выпрямления совместно с диодом применяется параллельно включённый нагрузке конденсатор. Этот конденсатор будет заряжаться при поступлении импульсов и разряжаться при их отсутствии на нагрузку. А значит, чем больше значение ёмкости конденсатора, тем ток на нагрузке будет более сглажен.

Но наибольшего качества сигнала возможно достичь, если использовать для выпрямления одновременно две полуволны. Устройство, позволяющее это реализовать, получило название диодный мост, или по-другому — выпрямительный.

Диодный мост

Такое устройство представляет собой электрический прибор, служащий для преобразования переменного тока в постоянный. Словосочетание «диодный мост» образуется из слова «диод», что предполагает использование в нём диодов. Схема диодного моста выпрямителя зависит от сети переменного тока, к которой он подключается. Сеть может быть:

• однофазной;
• трёхфазной.

В зависимости от этого и выпрямительный мост называется мостом Гретца или выпрямителем Ларионова. В первом случае используется четыре диода, а во втором прибор собирается уже на шести.

Первая схема выпрямительного прибора собиралась на радиолампах и считалась сложным и дорогим решением. Но с развитием полупроводниковой техники диодный мост полностью вытеснил альтернативные способы выпрямления сигнала. Вместо диодов редко, но ещё применяются селеновые столбы.

Конструкции и характеристики прибора

Конструктивно выпрямительный мост выполняется из набора отдельных диодов или литого корпуса, имеющего четыре вывода. Корпус может быть плоского или цилиндрического вида. По принятому стандарту, значками на корпусе прибора отмечаются выводы подключения переменного напряжения и выходного постоянного сигнала. Выпрямители, имеющие корпус с отверстием, предназначены для крепления на радиатор. Основными характеристиками выпрямительного моста являются:

1. Наибольшее прямое напряжение. Это максимальная величина, при которой параметры прибора не выходят за границы допустимых.
2. Наибольшее допустимое обратное напряжение. Это максимальное импульсное напряжение, при котором мост длительно и надёжно работает.
3. Наибольший рабочий ток выпрямления. Обозначает средний ток, протекающий через мост.
4. Максимальная частота. Частота подаваемого на мост напряжения, при которой прибор работает эффективно и не превышает допустимый нагрев.

Превышение значений характеристик выпрямителя приводит к резкому сокращению срока его службы или пробою p-n переходов. Необходимо отметить такой момент, что все параметры диодов указываются для температуры окружающей среды 20 градусов. К недостаткам применения мостовой схемы выпрямления относят большее падение напряжения, по сравнению с однополупериодной схемой, и более низкое значение коэффициента полезного действия. Для уменьшения величины потерь и снижения нагрева мосты часто изготавливают с применением быстрых диодов Шотки.

Схема подключения устройства

На электрических схемах и печатных платах диодный выпрямитель обозначается в виде значка диода или латинскими буквами. Если выпрямитель собран из отдельных диодов, то рядом с каждым ставится обозначение VD и цифра, обозначающая порядковый номер диода в схеме. Редко используются надписи VDS или BD.

Диодный выпрямитель может подключаться напрямую к сети 220 вольт или после понижающего трансформатора, но схема включения его остаётся неизменной.

При поступлении сигнала в каждом из полупериодов ток сможет протекать только через свою пару диодов, а противоположная пара будет для него заперта. Для положительного полупериода открытыми будут VD2 и VD3, а для отрицательного VD1 и VD4. В итоге на выходе получится постоянный сигнал, но его частота пульсации будет увеличена в два раза. Для того чтобы уменьшить пульсацию выходного сигнала, используется, как и в случае с одним диодом, параллельное включение конденсатора С1. Такой конденсатор ещё называют сглаживающим.

Но случается так, что диодный мост ставится не только в переменную сеть, но и подключается в уже выпрямленную. Для чего нужен диодный мост в такой цепи, станет понятно, если обратить внимание в каких схемах используется такое его включение. Эти схемы связаны с использованием чувствительных радиоэлементов к переполюсовке питания. Использование моста позволяет осуществить простую, но эффективную защиту «от дурака». В случае ошибочного подключения полярности питания радиоэлементы, установленные за мостом, не выйдут из строя.

Проверка на работоспособность

Такой тип электронного прибора можно проверить, не выпаивая из схемы, так как в конструкциях устройств никакое его шунтирование не используется. В случае выпрямителя, собранного из диодов, проверяется каждый диод в отдельности. А в случае с монолитным корпусом измерения проводятся на всех четырёх его выводах.

Суть проверки сводится к прозвонке мультиметром диодов на короткое замыкание. Для этого выполняются следующие действия:

1. Мультиметр переключается в режим позвонки диодов или сопротивления.
2. Штекер одного провода (чёрного) вставляется в общее гнездо тестера, а второго (красного) в гнездо проверки сопротивления.
3. Щупом, подключённым чёрным проводом, дотроньтесь до первой ножки, а щупом красного провода до третьего вывода. Тестер должен показать бесконечность, а если поменять полярность проводов, то мультиметр покажет сопротивление перехода.
4. Минус тестера подается на четвёртую ногу, а плюс на третью. Мультиметр покажет сопротивление, при смене полярности бесконечность.
5. Минус на первую ногу, плюс на вторую. Тестер покажет открытый переход, при смене – закрытый.

Такие показания тестера говорят об исправности выпрямителя. В случае отсутствия мультиметра можно воспользоваться обычным вольтметром. Но при этом придётся подать питание на схему и замерить напряжение на сглаживающем конденсаторе. Его величина должна превышать входное в 1,4 раза.

Выпрямительные мосты компании Vishay: широкий выбор и надежность, проверенная временем

Источники питания — неизменная часть большинства изделий радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). И хотя в их основе, учитывая современные тенденции, лежат импульсные технологии, для любого блока питания с подключением к электросети напряжения переменного тока, а также целого ряда зарядных устройств, преобразователей и инверторов по-прежнему остается привычный выпрямитель, выполненный, как правило, в виде диодного моста. Одним из ведущих изготовителей, гарантирующих высокое качество и надежность выпрямительных мостов для самого широкого спектра приложений, является компания Vishay Intertechnology, Inc. [1].

Достоинства мостового выпрямителя заключаются в двухполупериодном выпрямлении с малыми пульсациями, что позволяет уменьшить выходную фильтрующую емкость выпрямителя. К недостаткам следует отнести потери на диодах моста, которые зависят от тока, соответственно, существует зависимость выходного напряжения от нагрузки. Существует также не всем известный факт: использование дешевых кремниевых диодов с большим начальным участком вольтамперной характеристики (ВАХ) приводит к высокому уровню электромагнитных помех (ЭМП), причем как кондуктивных, так и излучаемых.

Поскольку выпрямитель — это важнейшая часть большинства РЭА, к его выбору нужно относиться весьма серьезно, и ответственный разработчик остановит свой выбор на продуктах, гарантирующих качество и надежность в балансе с приемлемой ценой. Одним из таких проверенных временем изготовителей является компания Vishay Intertechnology, Inc., в портфеле которой имеются мостовые выпрямители, как говорится — на любой вкус и цвет.

О компании Vishay

История компании Vishay Intertechnology, Inc. (далее — Vishay) началась в 1962 году с одного человека, доктора Феликса Зандмана (Dr. Felix Zandman). С тех пор, наращивая силы и укрепляясь, компания стала одним из самых надежных производителей электронных компонентов в мире. Потребители продукции компании Vishay представляют практически все рынки электроники, в ассортименте компании имеются и изделия, выпущенные по военным и аэрокосмическим стандартам, а также классифицированные для автомобильного и медицинского оборудования. Благодаря исследованиям и разработкам, производству, проектированию, контролю качества, продажам и маркетингу она создает основные компоненты, которые позволяют разрабатывать продукты нового поколения, например, выпрямители для блоков питания базовых станций сотовой связи пятого поколения — 5G.

Выпрямительные мосты компании Vishay: есть что предложить и есть из чего выбрать

Перечень коммерчески доступных компонентов, перекрывающих широкий диапазон токов и напряжений, кроме «классических» выпрямительных мостов и модулей, содержит сверхминиатюрные мосты и монтируемые в отверстия компактные выпрямители с высокой плотностью тока, позиционируемые как isoCink+. Необходимые мостовые выпрямители можно выбрать на сайте компании, заполнив соответствующую форму и пройдя по ссылке [2]. Краткие сведения по коммерчески доступным выпрямительным мостам, в зависимости от их исполнения, сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Основные электрические характеристики коммерчески доступных от компании Vishay выпрямительных мостов, в зависимости от их конструктивного исполнения

Тип корпуса (JEDEC)

Доступная номенклатура, количество вариантов

Прямой номинальный ток I_F(AV), А

Импульсный ток I_FSM, А

Обратное напряжение V_RRM, В

Прямое падение напряжения V_F при I_F, В

Что такое диодный мост и как он работает?

Наряду с линейными устройствами в электрической цепи можно встретить и нелинейные полупроводниковые элементы, имеющие самый разнообразный функционал в составе электронной схемы. Среди полупроводниковых приборов особое место занимает диодный мост, выполняющий роль преобразователя переменного напряжения в постоянное. Хоть для этих целей с тем же успехом может применяться и обычный диод, но сфера их применения существенно ограничивается рабочими параметрами одного элемента. Решить недостатки единичной детали помогла диодная сборка из нескольких, существенно отличающихся характеристиками и принципом работы.

Устройство и принцип работы

Диодный мост представляет собой электронную схему, собранную на основе выпрямительных диодов, который предназначен для преобразования подаваемого на него переменного тока в постоянный. Чаще всего в состав схемы включаются диоды Шоттки, но это не категоричное требование, поэтому в каком-либо конкретном случае может заменяться и другими моделями, подходящими по техническим параметрам. Схема моста из полупроводниковых диодов включает в себя четыре элемента для одной фазы. Диодный мостик может набираться как отдельными диодами, так и собираться единым блоком, в виде монолитного четырехполюсника.

Принцип работы диодного моста основывается на способности p – n перехода пропускать электрический ток только в одном направлении. Схема включения диодов в мост построена таким образом, чтобы для каждой полуволны создавался свой путь протекания электрического тока к подключенной нагрузке.

Рис. 1. Принцип работы диодного моста

Для пояснения выпрямления диодным мостом необходимо рассматривать работу схемы относительно формы напряжения на входе. Следует отметить, что кривая напряжения за один период имеет две полуволны – положительную и отрицательную. В свою очередь, каждая полуволна имеет процесс нарастания и убывания по отношению к максимальной точке амплитуды.

Поэтому работа выпрямительного устройства будет иметь такие этапы:

• На вход выпрямительного моста, обозначенного буквами А и Б подается переменное напряжение 220В.
• Каждая полуволна, подаваемая из электрической сети или от обмоток трансформатора, преобразуется в постоянную величину парой диодов, расположенных по диагонали.
• Положительная полуволна будет проводиться парой диодов VD1 и VD4 и выдавать на выход моста полуволну в положительной области оси ординат.
• Отрицательная полуволна будет выпрямляться парой диодов VD2 и VD3, с которых на том же выходе моста возникнет очередная полуволна в положительной области.

В связи с тем, что оба полупериода получают реализацию на выходе диодного моста, такое электронное устройство получило название двухполупериодного выпрямителя, также его называют схемой Гретца.

Обозначение на схеме и маркировка

На электрической схеме диодный мост может иметь различные варианты изображения. Чаще всего вы можете встретить такие обозначения:

Рис. 2. Обозначение на схеме

Первый вариант обозначения мостового выпрямителя используется, как правило, в тех ситуациях, когда электронный прибор представляет собой монолитную конструкцию, единую сборку. На схеме маркировка выполняется латинскими буквами VD, за которыми указывается порядковый номер.

Второй вариант наиболее распространен для тех ситуаций, когда диодный мост состоит из отдельных полупроводниковых устройств, собранных в одну схему. Маркировка второго варианта, чаще всего, выполняется в виде ряда VD1 – VD4.

Следует также отметить, что вышеприведенное схематическое обозначение и маркировка хоть и имеет общепринятый характер, но может нарушаться при составлении схем.

Разновидности диодных мостов

В зависимости от количества фаз, которые подключаются к диодному мосту, различают однофазные и трехфазные модели. Первый вариант мы детально рассмотрели на примере схемы Гретца выше.

Трехфазные выпрямители, в свою очередь, разделяются на шести- и двенадцатипульсовые модели, хотя схема диодного моста у них идентична. Рассмотрим более детально работу диодного устройства для трехфазной схемы.

Рис. 3. Схема трехфазного диодного моста

Диодный мост, приведенный на рисунке выше, получил название схемы Ларионова. Конструктивно для каждой из фаз устанавливается сразу два диода в противоположном направлении друг относительно друга. Здесь важно отметить, что синусоида во всех трех фазах имеет смещение в 120° друг относительно друга, поэтому на выходах устройства при наложении результирующей диаграммы получится следующая картина:

Рис. 4. Напряжение выпрямленное трехфазным мостом

Как видите, в сравнении с однофазным выпрямителем на базе диодного моста картина получается более плавной, а скачки напряжения имеют значительно меньшую амплитуду.

Технические характеристики

При выборе конкретного диодного моста для замены в выпрямительном блоке или для любой другой схемы важно хорошо ориентироваться в основных технических параметрах.

Среди таких характеристик наиболее значимыми для диодного моста являются:

• Амплитудное максимальное напряжение обратной полярности – это пороговое значение более которого уже произойдет необратимый процесс и полупроводник выйдет со строя. Обозначается как U_Аобр в отечественных моделях или V­_rpm для зарубежных.
• Среднее обратное напряжение – представляет собой номинальное значение электрической величины, которое может прикладываться в процессе эксплуатации. Имеет обозначение U_обр в отечественных образцах или V­_r(rms) для зарубежных диодных мостов.
• Средний выпрямленный ток – обозначает действующую величину электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах указывается как I_пр или I_o для моделей отечественного или зарубежного производства соответственно.
• Амплитудный выпрямленный ток – это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, обозначается как I_fsm для пульсирующего тока на положительном и отрицательном выводе.
• Падение напряжения в прямой полярности – определяет потерю напряжения от собственного сопротивления диодного моста. На устройстве обозначается как V­_fm.

Если вы хотите выбрать модель на замену, допустим в сети 220 В, то главный параметр для диодного моста обратный ток и напряжение. Рабочие характеристики должны значительно превышать номинал сети, к примеру, при напряжении 220 В – диодный мост должен выдерживать около 400 В. По току подойдет и меньший запас, но его также следует предусмотреть.

Преимущества и недостатки

Кроме диодного моста существуют и другие способы преобразования переменного в постоянный ток. В сравнении с однополупериодным, двухполупериодное выпрямление обладает рядом преимуществ:

• И отрицательная, и положительная полуволна синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в наиболее оптимальной степени.
• За счет большей частоты пульсации получаемое от диодного выпрямителя напряжение куда проще сглаживать при помощи фильтров.
• Использование электроэнергии под нагрузкой уменьшает потери мощности на перемагничивание сердечника, возникающее из-за процессов взаимоиндукции в обмотках питающего трансформатора.
• Гармоничное перераспределение кривой электротока и напряжения на выходе – за счет передачи каждого полупериода сразу двумя диодами в мосте, выходной параметр получается куда более равномерным.

К недостаткам диодного моста следует отнести и большее падение напряжения, в сравнении с однополупериодной схемой или выпрямителем с отводом из средней точки. Это обусловлено тем, что ток протекает сразу черед два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может оказывать существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампера могут решать значение сигналов, режимы работы агрегатов и т.д. В качестве решения могут применяться диодные мосты с диодами Шотки, у которых падение прямого напряжения относительно ниже.

Еще одним недостатком является сложность определения перегоревшего звена, так как при выходе со строя хотя бы одного диода вся схема будет продолжать работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи можно лишь с помощью измерений, далеко не всегда прибор или схема отреагируют при сбое видимой неисправностью.

Практическое применение

На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

Примеры схем с диодным мостом и их описание

Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

Рис. 5. Схема зарядного устройства

Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В. После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

Рис. 6. Схема карманного фонаря

На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

Пример схемы сварочного агрегата

Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

диодные мосты

₂₀₃₂

BR310, [KBPC1] диодный мост 3А 1000В
Yangjie (YJ)

DB102, диодный мост 1А100В
Kingtronics

DB102, [DB] диодный мост 100В 1.0A = равноц. замена DB102BP MCC
Yangjie (YJ)

DB104, диодный мост 1А400В
Kingtronics

DB104, диодный мост 400В 1.0A DB равноценная замена DF04M и DF04MA-E3/45 VISHAY
Yangjie (YJ)

DB106, диодный мост 1А800В
Kingtronics

DB106, [DB] диодный мост 800В 1.0A DB
Yangjie (YJ)

DB106S, диодный мост 1А 800В SMD
Kingtronics

DB107, [DB] (=DB107-BP равноценная замена MCC= DB107-BPMS-ND) 1000В 1А Диодный мост
Yangjie (YJ)

DB107S, диодный мост 1А 1000В SMD
KLS Electronic

DB107S, диодный мост 1А 1000В SMD (катушка)
Kingtronics

DB156S, диодный мост 1.5А 800В SMD
Kingtronics

DB157S, диодный мост 1.5А 1000В SMD
Kingtronics

DB157S, [DBS] диодный мост 1000В 1.5А катушка
Yangjie (YJ)

DB207, диодный мост 1000В 2А DB-1
LGE

DF08S, диодный мост D-71
ONSemiconductor

DF10S, диодный мост SMD-4
SEP

GBPC2510W, диодный мост 1000В 25А GBPC-W
LGE

GBPC3510, [GBPC ] диодный мост 35А 1000В
Yangjie (YJ)

GBU406, диодный мост GBU 600В 4А (=GBU4J E3/45 Vishay)
Yangjie (YJ)

KBL01, диодный мост RS402KBL401 4А 00В
Kingtronics

KBL08, диодный мост KBL408, 4А,800В
HOTTECH

KBL402, [KBL] диодный мост 200В 4А KBL (=KBL02)
Yangjie (YJ)

KBL406, диодный мост 600В 4А KBL =(KBL06-E4/51)
Yangjie (YJ)

KBL410, диодный мост (RS407) 4А 1000В
KLS Electronic

KBP206, [KBP] диодный мост 600В 2А
Yangjie (YJ)

KBP208, диодный мост 800В 2А KBP
Yangjie (YJ)

KBPC10005, диодный мост (BR10005) 10А 50В
Kingtronics

KBPC1002, диодный мост (BR1002) 10А 200В
Kingtronics

KBPC1008, диодный мост (BR1008) 10А 800В
Kingtronics

KBPC101, [KBPC2] диодный мост KBPC101, (BR31) 100В 2А
Yangjie (YJ)

KBPC102, [KBPC1] пластик диодный мост 200В 2А
Yangjie (YJ)

KBPC104, диодный мост 400В 2А KBPC1 пластик
Yangjie (YJ)

KBPC108, диодный мост (BR38), равноценная замена KBPC110, 2А, 800В
Yangjie (YJ)

KBPC15005, [KBPC metal] диодный мост 50В 15А
Yangjie (YJ)

KBPC1501, диодный мост (MB151) 15А 100В
Kingtronics

KBPC1506, диодный мост (MB156) 15А 600В
Kingtronics

KBPC1510, [KBPC металл] Диоодный мост MB1510 1000В 15А KBPC металл
HOTTECH

KBPC2506, диодный мост (MB256) 25А 600В
Keisum

KBPC2510, диодный мост (MB2510) 25А 1000В
KLS Electronic

Купить диодные мосты в интернет-магазине

В наличие на складе однофазные и трехфазные мосты на напряжение до 2000 В для навесного и SMT монтажа.

Интернет-магазин Платан предлагает Диоды, стабилитроны, варикапы и диодные мосты различных производителей по конкурентной цене. Для выбора компонента используйте поиск по параметрам, техническую документацию и описание. Доставка товара осуществляется различными транспортными компаниями или самовывозом из офисов в Москве и Санкт-Петербурге, предлагаем любые виды оплаты.

Диодный мост: схема подключения и назначение

В электротехнике существует несостыковка. С одной стороны, передавать энергию на большие расстояния удобнее, если она имеет форму переменного напряжения. С другой, для питания смартфонов, светодиодов в лампочках, плат в телевизорах и подобной бытовой техники требуется постоянный ток. Данную проблему успешно решает такое семейство радиодеталей, как выпрямительные диоды.

Что такое диоды

Диод – это полупроводниковый элемент на основе кристалла кремния. Ранее эти детали также изготавливались из германия, но со временем этот материал был вытеснен из-за своих недостатков. Электрический диод функционирует как клапан, т.е. он пропускает ток в одном направлении и блокирует его в другом. Такие возможности в эту деталь заложены на уровне атомарного строения его полупроводниковых кристаллов.

Один диод не может получить из переменного напряжения полноценное постоянное. Поэтому на практике используют более сложные сочетания этих элементов. Сборка из 4 или 6 деталей, объединённых по специальной схеме, образует диодный мост. Он уже вполне способен справиться с полноценным выпрямлением тока.

Интересно. Диоды обладают паразитной чувствительностью к температуре и свету. Прозрачные выпрямители в стеклянном корпусе могут использоваться как датчики освещённости. Германиевые диоды (прим. Д9Б) подходят в качестве термочувствительного элемента. Собственно из-за сильной зависимости свойств этих элементов от температуры их и перестали производить.

Однофазный и трёхфазный диодный мост

Существует две основные разновидности выпрямляющих сборок:

• Однофазный мост. Чаще используется в бытовых электроприборах. Имеет 4 вывода. На два их них подаётся переменное напряжение, т.е. фаза (L) и ноль (N). С двух оставшихся снимается постоянное, т.е. плюс (+) и минус (-).
• Трёхфазный мост. Встречается в мощных промышленных установках и оборудовании, питающимся от сети 380 вольт. На его вход подаются три фазы (L1, L2, L3). С выхода так же снимается постоянное напряжение. Такие мосты отличаются большими размерами и внушительными токами, которые они способны через себя пропустить.

Принцип работы диодного моста

Понять, как мост выполняет свою задачу, можно, разобравшись в том, как ведёт себя отдельный диод. Изначально имеются только два провода с переменным напряжением (L и N). Оно имеет форму синусоиды (рис. а). Если в схему добавить один диод, то он будет пропускать только положительную полуволну (рис. б), если этот компонент развернуть, то отрицательную составляющую (рис. в). Такое напряжение уже не будет переменным. Всё же оно не годится для питания серьёзных электроприборов. В нём наблюдаются моменты, когда ток совсем отсутствует. Применение четырёх диодов позволит получить постоянное напряжение без всяких прерываний (рис. г). Трёхфазные мосты выпрямляют по такому же методу. Однако они делают это одновременно с тремя синусоидами.

Выпрямитель

Полученное после диодного моста напряжение имеет форму синусоиды, у которой отрицательная составляющая отражена относительно оси времени. Проще говоря, оно имеет форму холмов и называется пульсирующим. Такое напряжение положительное. Не содержит моментов, когда ток не течёт. Но всё же оно нестабильное. Например, в точке «a» оно рано 0 вольт, а в «b» – имеет максимальное значение. Данный выпрямитель нельзя считать законченным.

Для решения этой проблемы требуется сглаживающий электролитический конденсатор. На плате он обычно располагается там же, где и диодная сборка. Ёмкость накапливает энергию в те моменты, когда она имеет пиковые значения (точка b), и отдаёт её в моменты провалов (a). На выходе получается прямая линия – полноценный постоянный ток, пригодный для питания последующих электронных компонентов, процессоров, микросхем и т.п.

Преимущества двухполупериодного диодного моста

Полный мост, также называемый двухполупериодным выпрямителем, по ряду характеристик лучше, чем просто одиночный диод. Объясняется это тем, что он даёт возможность:

1. снизить подмагничивание трансформатора, после которого стоит двухполупериодный выпрямитель;
2. снять с выхода напряжение с удвоенной частотой, которое в итоге проще сгладить;
3. повысить КПД трансформатора, на вторичной обмотке которого установлен полный диодный мост.

Недостатки полного моста

У полноценного двухполупериодного моста имеются недостатки:

1. Ток вынужден протекать не по одному диоду, а сразу по двум, включенным последовательно. Поэтому удваивается падение напряжения на выпрямительном элементе. Для маломощных мостов на кремниевых диодах оно может достигать 2 вольт. В мощных выпрямителях – порядка 10 В. Отсюда существенные потери мощности на выпрямляющем элементе и его повышенный нагрев.
2. При выходе из строя одного и четырёх диодов мост продолжает работать. Данный дефект может быть незаметен без специальных замеров. Однако он создаёт риск более серьёзной поломки устройства, которое питается через неисправный мостик.

Конструкция

Схема любого выпрямительного моста включает в себя диоды. Они могут быть по отдельности распаяны на печатную плату или находиться в одном корпусе. Касаемо размера выпрямители бывают миниатюрными, например, импортные MB6S или советские КЦ405А. Последние в народе именуют «ка-цэшками» или «шоколадками».

Встречаются образцы с внушительными габаритами. Например, трёхфазный выпрямительный мост китайского производства. Прибор предназначен для токов в сотни ампер, поэтому имеет винтовой крепёж под силовые провода и плоскую металлическую теплопроводящую поверхность с отверстиями для фиксации на радиаторе охлаждения.

Маркировка выпрямителей

Не существует общепринятых правил, согласно которым производители маркируют свои диодные мосты. Каждый вправе называть своё изделие так, как считает нужным, т.е. по своей собственной номенклатуре.

Однако у большинства из этих деталей есть схожие признаки, помогающие визуально определить назначение их выводов. На фото трёхфазного моста (см. выше) отдельно выделен символ переменного тока – волнистая линия. Он указывает на то, что к этому контакту подключается входное синусоидальное напряжение. Также на некоторых моделях мостиков входные выводы помечаются буквами AC (Alternative Current), указывающими на переменный ток. При этом выходные контакты, с которых снимается постоянный ток, обозначаются символами DC (Direct Current) или традиционными «+» и «-». Дополнительно на некоторых выпрямителях со стороны плюса «подпилен» один из углов. Также на «+» может указывать и удлинённый вывод. Подобная маркировка свойственна многим электронным компонентам и называется ключом.

Диодный мостик своими руками

Чтобы самостоятельно собрать выпрямитель, понадобится 4 однотипных диода. При этом они должны подходить по обратному напряжению, максимальному току и рабочей частоте. Соединения нужно сделать в соответствии со схемой ниже. Между двумя катодами снимается положительное напряжение, между анодами – отрицательное. К точкам, в которых подключены разноимённые выводы диодов, подсоединяется источник переменного напряжения. Всю схему можно за пару минут спаять навесным монтажом или потрудиться и выполнить в виде небольшой печатной платы.

Дополнительная информация. Обратные напряжения диодов, включенных в последовательную цепь, складываются между собой.

Выбор типа сборки

Для каждой задачи существует свой оптимальный вариант выпрямительной диодной сборки. Все их можно условно разделить на 3 вида:

• Выпрямитель на одном диоде. Применяется в самых простых и дешёвых схемах, где нет к.л. требований к качеству выходного напряжения, как, например, в ночниках.
• Сдвоенный диод. Эти детали внешне похожи на транзисторы, ведь они выпускаются в таких же корпусах. Они также имеют 3 вывода. По сути, это два диода, помещённых в один корпус. Один из выводов – средний. Он может быть общим катодом или анодом внутренних диодов.
• Полноценный диодный мост. 4 детали в одном корпусе. Подходит для устройств с большими токами. Применяется в основном на входах и выходах различных блоков питания и зарядных устройств.

Дополнительная информация. Выпрямители используются и в автомобилях. Они нужны для преобразования идущего с генератора переменного напряжения в постоянное. Оно, в свою очередь, необходимо для зарядки аккумулятора. Обычный бензогенератор вырабатывает переменный ток.

Проверка элементов

В большинстве случаев для проверки выпаивать мостик из платы не требуется. Тестировать его следует точно так же, как 4 p-n перехода с подключением по схеме диодного моста. Данное измерение настолько распространено, что его возможность реализована в любом мультиметре. Прибор для теста нужно переключить в режим диодной прозвонки.

Падение напряжения в прямом направлении на исправном выпрямительном диоде составляет 500-700 мВ. В обратном – прибор отобразит «1». Сгоревшая деталь чаще всего показывает в обоих направлениях «0», т.е. короткое замыкание. Реже бывает полный обрыв элемента (также в обе стороны). Все замеры следует повторить для каждого входящего в состав моста диода. Итого 8 измерений, т.е. 4 в прямом направлении и 4 – в обратном. Если тестируется диод Шоттки, то этот параметр составляет 200-400 мВ.

Использование барьера Шоттки

Применение диода Шоттки оправдано в двух случаях. Во-первых, когда нужно выпрямить высокочастотный ток. Барьер Шоттки идеально подходит для подобной задачи, ведь он имеет низкую ёмкость перехода и, соответственно, является быстродействующим. Во-вторых, когда требуется выпрямить большой ток в десятки или сотни ампер. В этом случае деталь отлично себя показывает ввиду низкого падения напряжения и малого тепловыделения.

Диодные мосты в мире электроники играют роль согласующего элемента. С их помощью можно подключать устройства, требующие постоянный ток, к сети удобного для передачи переменного напряжения. Подобных устройств очень много в быту, они крайне важны для комфортной жизни человека.

Видео

Диодный мост схема 220 вольт

Схема диодного моста

Одной из важнейших частей электронных приборов питающихся от сети переменного тока 220 вольт является так называемый диодный мост. Диодный мост – это одно из схемотехнических решений, на основе которого выполняется функция выпрямления переменного тока.

Как известно, для работы большинства приборов требуется не переменный ток, а постоянный. Поэтому возникает необходимость в выпрямлении переменного тока.

Например, в составе блока питания, о котором уже заходила речь на страницах сайта, присутствует однофазный полномостовый выпрямитель – диодный мост. На принципиальной схеме диодный мост изображается следующим образом.

Схема диодного моста

Это так называемый однофазный выпрямительный мост, один из нескольких типов выпрямителей, которые активно применяются в электронике. С его помощью производят двухполупериодное выпрямление переменного тока.

В железе это выглядит следующим образом.

Диодный мост из отдельных диодов S1J37

Схему эту придумал немецкий физик Лео Гретц, поэтому данное схемотехническое решение иногда называют «схема Гретца» или «мост Гретца». В электронике данная схема применяется в настоящее время повсеместно. С появлением дешёвых полупроводниковых диодов эту схему стали применять всё чаще и чаще. Сейчас ею уже никого не удивишь, но в эпоху радиоламп «мост Гретца» игнорировали, поскольку она требовала применения аж 4 ламповых диодов, которые стоили по тем временам довольно дорого.

Как работает диодный мост?

Пару слов о том, как работает диодный мост. Если на его вход (обозначен значком «

») подать переменный ток, полярность которого меняется с определённой частотой (например, с частотой 50 герц, как в электросети), то на выходе (выводы «+» и «-») мы получим ток строго одной полярности. Правда, этот ток будет иметь пульсации. Частота их будет вдвое больше, чем частота переменного тока, который подаётся на вход.

Таким образом, если на вход диодного моста подать переменный ток электросети (частота 50 герц), то на выходе получим постоянный ток с пульсациями частотой 100 герц. Эти пульсации нежелательны и могут в значительной степени помешать работе электронной схемы.

Чтобы «убрать» пульсации необходимо применить фильтр. Простейший фильтр – это электролитический конденсатор достаточно большой ёмкости. Если взглянуть на принципиальные схемы блоков питания, как трансформаторных, так и импульсных, то после выпрямителя всегда стоит электролитический конденсатор, который сглаживает пульсации тока.

Обозначение диодного моста на схеме.

На принципиальных схемах диодный мост может изображаться по-разному. Взгляните на рисунки ниже – всё это одна и та же схема, но изображена она по-разному. Думаю, теперь взглянув на незнакомую схему, вы с лёгкостью обнаружите его.

Диодная сборка.

Диодный мост во многих случаях обозначают на принципиальных схемах упрощённо. Например, вот так.

Обычно, такое изображение либо служить для того, чтобы упростить вид принципиальной схемы, либо для того, чтобы показать, что в данном случае применена диодная выпрямительная сборка.

Сборка диодного моста (или просто диодная сборка) – это 4 одинаковых по параметрам диода, которые соединены по схеме мостового выпрямителя и запакованы в один общий корпус. У такой сборки 4 вывода. Два служат для подключения переменного напряжения и обозначаются значком «

». Иногда могут иметь обозначение AC (Alternating Current — переменный ток).

Оставшиеся два вывода имеют обозначения « + » и « — ». Это выход выпрямленного, пульсирующего напряжения (тока).

Диодная сборка выпрямительного моста является более технологичной деталью. Она занимает меньше места на печатной плате. Для робота-сборщика на заводе проще и быстрее установить одну монолитную деталь вместо четырёх. Ещё одним из плюсов такой сборки можно считать то, что при работе все диоды внутри неё находятся в одном тепловом режиме.

Также стоит отметить и то, что сборки, порой, стоят дешевле, чем четыре отдельных диода. Но и в бочке мёда должна быть ложка дёгтя. Минус диодных сборок в том, что если выходит из строя хотя бы один диод, то менять её придётся полностью. Поэтому не лишним будет научиться проверять диодный мост мультиметром.

Думаю понятно, что в случае отдельных диодов нужно просто заменить один неисправный диод, что, соответственно, обойдётся дешевле.

В реальности сборка диодного моста может выглядеть вот так.

Диодная сборка KBL02 на печатной плате

Диодная сборка RS607 на плате компьютерного блока питания

А вот так выглядит диодная сборка DB107S для поверхностного (SMD) монтажа. Несмотря на свои малые размеры, сборка DB107S выдерживает прямой ток 1 A и обратное напряжение в 1000 V.

Более мощные выпрямительные диодные мосты требуют охлаждения, так как при работе они сильно нагреваются. Поэтому их корпус конструктивно выполнен с возможностью крепления на радиатор. На фото – диодный мост KBPC2504, рассчитанный на прямой ток 25 ампер.

Естественно, любую мостовую сборку можно заменить 4-мя отдельными диодами, которые соответствуют нужным параметрам. Это бывает необходимо, когда нужной сборки нет под рукой.

Иногда это вводит новичков в замешательство. Как же правильно соединить диоды, если предполагается изготовление диодного моста из отдельных диодов? Ответ изображён на следующем рисунке.

Условное изображение диодного моста и диодной сборки

Как видим всё довольно просто. Чтобы понять, как нужно соединить диоды, нужно вписать в стороны ромба изображение диода.

На принципиальных схемах и печатных платах диодный мост могут обозначать по-разному. Если используются отдельные диоды, то рядом с ними просто указывается сокращённое обозначение – VD, а рядом ставиться его порядковый номер в схеме. Например, вот так: VD1 – VD4. Иногда применяется обозначение VDS. Данное обозначение указывается обычно рядом с условным обозначением выпрямительного моста. Буква S в данном случае подразумевает, что это сборка. Также можно встретить обозначение BD.

Где применяется схема диодного моста?

Мостовая схема активно применяется практически в любой электронике, которая питается от однофазной электросети переменного тока (220 V): музыкальных центрах, DVD-проигрывателях, кинескопных и ЖК-телевизорах. . Да где его только нет! Кроме этого, он нашёл применение не только в трансформаторных блоках питания, но и в импульсных. Примером импульсного блока питания, в котором применяется данная схема, может служить рядовой компьютерный блок питания. На его плате легко обнаружить либо выпрямительный мост из отдельных мощных диодов, либо одну диодную сборку.

Вы легко найдёте диодный мост на печатных платах электро-пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) или по-простому «балластах», а также в компактных люминесцентных лампах (КЛЛ).

В сварочных аппаратах можно обнаружить очень мощные диодные мосты, которые крепятся к теплоотводу. Это лишь несколько примеров того, где может применяться данное схемотехническое решение.

Источник: go-radio.ru

Диодный мост

Словосочетание “диодный мост” образуется от слова “диод”. Следовательно, диодный мост должен состоять из диодов, но они должны соединятся с друг другом в определенной последовательности. Почему это имеет важное значение мы как раз и поговорим в этой статье.

Обозначение на схеме

Диодный мост на схемах выглядит подобным образом:

Иногда в схемах его обозначают еще так:

Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Для того, чтобы она работала корректно, 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 обозначенных значками “+” и “-“. Диодный мост также называют диодным выпрямителем.

Принцип работы

Для выпрямления переменного напряжения в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно. Давайте рассмотрим рисунок, как все это будет выглядеть:

Диод срезает отрицательную полуволну переменного напряжения, оставляя только положительную, что мы и видим на рисунке выше. Вся прелесть этой немудреной схемы состоит в том, что мы получаем постоянное напряжение из переменного. Проблема кроется в том, что мы теряем половину мощности переменного напряжения. Ее срезает диод.

Чтобы исправить эту ситуацию, была придумана великими умами схема диодного моста. Диодный мост “переворачивает” отрицательную полуволну, превращая ее в положительную полуволну, тем самым у нас сохраняется мощность.

На выходе диодного моста появляется постоянное пульсирующее напряжение с частой в 100 Герц. Это в два раза больше, чем частота сети.

Практические опыты

Для начала возьмем простой диод.

Катод можно легко узнать по серебристой полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220В делает 12В.

На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной обмотки снимаем 12 Вольт. Мультиметр показал чуть больше, так как на вторичной обмотке нет никакой нагрузки. Трансформатор работает на так называемом “холостом ходу”.

Давайте же рассмотрим осциллограмму, которая идет со вторичной обмотки трансформатора. Максимальную амплитуду напряжения нетрудно посчитать. Если не помните как это делать, можно прочитать статью Осциллограф. Основы эксплуатации.

3,3х5=16.5В – это максимальное значение напряжения. А если разделить максимальное амплитудное значение на корень из двух, то получим где то 11,8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения. Осциллограф 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 трансформатора наш диод.

Цепляемся снова щупами осциллографа

Смотрим на осциллограмму

А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Он оставил только верхнюю часть, то есть ту, которая положительная.

Находим еще три таких диода и спаиваем диодный мост.

Цепляемся ко вторичной обмотке трансформатора по схеме диодного моста.

С двух других концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупом осциллографа и смотрим на осциллограмму

Вот, теперь порядок.

Виды диодных мостов

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

Например, на советском диодном мосте показаны контакты, на которые нужно подавать переменное напряжение значком ”

“, а контакты, с которых надо снимать постоянное пульсирующее напряжение значком “+” и “-“.

Существует множество видов диодных мостов в разных корпусах

Есть даже автомобильный диодный мост

Существует также диодный мост для трехфазного напряжения. Он собирается по так называемой схеме Ларионова и состоит из 6 диодов:

В основном трехфазные диодные мосты используются в силовой электронике.

Как вы могли заметить, такой трехфазный выпрямитель имеет пять выводов. Три вывода на фазы и с двух других выводов мы будем снимать постоянное пульсирующее напряжение.

Как проверить диодный мост

1) Первый способ самый простой. Диодный мост проверяется целостностью всех его диодов. Для этого прозваниваем каждый диод мультиметром и смотрим целостность каждого диода. Как это сделать, читаем эту статью.

2) Второй способ 100%-ый. Но для этого потребуется осциллограф, ЛАТР или понижающий трансформатор. Давайте проверим импортный диодный мост. Для этого цепляем два его контакта к переменному напряжению со значками “

”, а с двух других контактов, с “+” и “-” снимаем показания с помощью осциллографа.

Значит, импортный диодный мост исправен.

Диодный мост (выпрямитель) используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая “кушает” напряжение из переменной сети, будь то простой телевизор или даже зарядка от сотового телефона.

Источник: www.ruselectronic.com

Классическая схема диодного моста на 12 вольт

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 конденсаторы 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 сварочных аппаратов.

Как сделать диодный мост

Источник: electric-220.ru

Выпрямитель, схема диодного моста

Почти вся электронная аппаратура для своей работы требует определённую величину постоянного напряжения. В электрический сети передаётся синусоидальный сигнал с частотой 50 Гц. Для преобразования сигнала используется свойство полупроводниковых элементов пропускать ток только в одном направлении, а в другом блокировать его прохождение. В качестве преобразователя применяется схема диодного моста, позволяющая получать на выходе сигнал постоянной величины.

Физические свойства p-n перехода

Главным элементом, использующимся при создании выпрямительного узла, является диод. В основе его работы лежит электронно-дырочный переход (p-n).

Общепринятое определение гласит: p-n переход — это область пространства, находящаяся на границе соединения двух полупроводников разного типа. В этом пространстве образуется переход n-типа в p-тип. Значение проводимости зависит от атомного строения материала, а именно от того, насколько прочно атомы удерживают электроны. Атомы в полупроводниках располагаются в виде решётки, а электроны привязаны к ним электрохимическими силами. Сам по себе такой материал является диэлектриком. Он или плохо проводит ток, или не проводит его совсем. Но если в решётку добавить атомы определённых элементов (легирование), физические свойства такого материала кардинально изменяются.

Примешанные атомы начинают образовывать, в зависимости от своей природы, свободные электроны или дырки. Образованный избыток электронов формирует отрицательный заряд, а дырок — положительный.

Избыток заряда одного знака заставляет носителей отталкиваться друг от друга, в то время как область с противоположным зарядом стремится притянуть их к себе. Электрон, перемещаясь, занимает свободное место, дырку. При этом на его старом месте также образовывается дырка. В результате чего создаётся два потока движения зарядов: один основной, а другой обратный. Материал с отрицательным зарядом в качестве основных носителей использует электроны, его называют полупроводником n-типа, а с положительным зарядом, использующим дырки, p-типа. В полупроводниках обоих типов неосновные заряды образуют ток, обратный движению основных зарядов.

В радиоэлектронике из материалов для создания p-n перехода используется германий и кремний. При легировании кристаллов этих веществ образуется полупроводник с различной проводимостью. Например, введение бора приводит к появлению свободных дырок и образованию p-типа проводимости. Добавление фосфора, наоборот, создаст электроны, и полупроводник станет n-типа.

Принцип работы диода

Диод — это полупроводниковый прибор, имеющий малое сопротивление для тока в одном направлении, и препятствующий его прохождению в обратном. Физически диод состоит из одного p-n перехода. Конструктивно представляет собой элемент, содержащий два вывода. Вывод, подключённый к p-области, называется анодом, а соединённый с n-областью — катодом.

При работе диода существует три его состояния:

• сигнал на выводах отсутствует;
• он находится под действием прямого потенциала;
• он находится под действием обратного потенциала.

Прямым потенциалом называется такой сигнал, когда плюсовой полюс источника питания подключён к области p-типа полупроводника, другими словами, полярность внешнего напряжения совпадает с полярностью основных носителей. При обратном потенциале отрицательный полюс подключён к p-области, а положительный к n.

В области соединения материала n- и p-типа существует потенциальный барьер. Он образуется контактной разностью потенциалов и находится в уравновешенном состоянии. Высота барьера не превышает десятые доли вольта и препятствует продвижению носителей заряда вглубь материала.

Если к прибору подключено прямое напряжение, то величина потенциального барьера уменьшается и он практически не оказывает сопротивление протеканию тока. Его величина возрастает и зависит только сопротивления p- и n- области. При прикладывании обратного потенциала, величина барьера увеличивается, так как из n-области уходят электроны, а из p-области дырки. Слои обедняются и сопротивление барьера прохождению тока возрастает.

Основным показателем элемента является вольт-амперная характеристика. Она показывает зависимость между приложенным к нему потенциалом и током, протекающим через него. Представляется эта характеристика в виде графика, на котором указывается прямой и обратный ток.

Схема простого выпрямителя

Синусоидальное напряжение представляет собой периодический сигнал, изменяющийся во времени. С математической точки зрения он описывается функцией, в которой начало координат соответствует времени равным нулю. Сигнал состоит из двух полуволн. Находящаяся полуволна в верхней части координат относительно нуля называется положительным полупериодом, а в нижней части — отрицательным.

При подаче переменного напряжения на диод через подключённую к его выводам нагрузку, начинает протекать ток. Этот ток обусловлен тем, что в момент поступления положительного полупериода входного сигнала диод открывается. В этом случае к аноду прикладывается положительный потенциал, а к катоду отрицательный. При смене волны на отрицательный полупериод диод запирается, так как меняется полярность сигнала на его выводах.

Таким образом, получается, что диод как бы отрезает отрицательную полуволну, не пропуская её на нагрузку и на ней появляется пульсирующий ток только одной полярности. В зависимости от частоты приложенного напряжения, а для промышленных сетей она составляет 50 Гц, изменяется и расстояние между импульсами. Такого вида ток называется выпрямленным, а сам процесс —однополупериодным выпрямлением.

Выпрямляя сигнал, используя один диод, можно питать нагрузку, не предъявляющую особых требований к качеству напряжения. Например, нить накала. Но если запитать, например, приёмник, то появится низкочастотный гул, источником которого и будет промежуток, возникающий между импульсами. В некоторой мере для избавления от недостатков однополупериодного выпрямления совместно с диодом применяется параллельно включённый нагрузке конденсатор. Этот конденсатор будет заряжаться при поступлении импульсов и разряжаться при их отсутствии на нагрузку. А значит, чем больше значение ёмкости конденсатора, тем ток на нагрузке будет более сглажен.

Но наибольшего качества сигнала возможно достичь, если использовать для выпрямления одновременно две полуволны. Устройство, позволяющее это реализовать, получило название диодный мост, или по-другому — выпрямительный.

Диодный мост

Такое устройство представляет собой электрический прибор, служащий для преобразования переменного тока в постоянный. Словосочетание «диодный мост» образуется из слова «диод», что предполагает использование в нём диодов. Схема диодного моста выпрямителя зависит от сети переменного тока, к которой он подключается. Сеть может быть:

В зависимости от этого и выпрямительный мост называется мостом Гретца или выпрямителем Ларионова. В первом случае используется четыре диода, а во втором прибор собирается уже на шести.

Первая схема выпрямительного прибора собиралась на радиолампах и считалась сложным и дорогим решением. Но с развитием полупроводниковой техники диодный мост полностью вытеснил альтернативные способы выпрямления сигнала. Вместо диодов редко, но ещё применяются селеновые столбы.

Конструкции и характеристики прибора

Конструктивно выпрямительный мост выполняется из набора отдельных диодов или литого корпуса, имеющего четыре вывода. Корпус может быть плоского или цилиндрического вида. По принятому стандарту, значками на корпусе прибора отмечаются выводы подключения переменного напряжения и выходного постоянного сигнала. Выпрямители, имеющие корпус с отверстием, предназначены для крепления на радиатор. Основными характеристиками выпрямительного моста являются:

1. Наибольшее прямое напряжение. Это максимальная величина, при которой параметры прибора не выходят за границы допустимых.
2. Наибольшее допустимое обратное напряжение. Это максимальное импульсное напряжение, при котором мост длительно и надёжно работает.
3. Наибольший рабочий ток выпрямления. Обозначает средний ток, протекающий через мост.
4. Максимальная частота. Частота подаваемого на мост напряжения, при которой прибор работает эффективно и не превышает допустимый нагрев.

Превышение значений характеристик выпрямителя приводит к резкому сокращению срока его службы или пробою p-n переходов. Необходимо отметить такой момент, что все параметры диодов указываются для температуры окружающей среды 20 градусов. К недостаткам применения мостовой схемы выпрямления относят большее падение напряжения, по сравнению с однополупериодной схемой, и более низкое значение коэффициента полезного действия. Для уменьшения величины потерь и снижения нагрева мосты часто изготавливают с применением быстрых диодов Шотки.

Схема подключения устройства

На электрических схемах и печатных платах диодный выпрямитель обозначается в виде значка диода или латинскими буквами. Если выпрямитель собран из отдельных диодов, то рядом с каждым ставится обозначение VD и цифра, обозначающая порядковый номер диода в схеме. Редко используются надписи VDS или BD.

Диодный выпрямитель может подключаться напрямую к сети 220 вольт или после понижающего трансформатора, но схема включения его остаётся неизменной.

При поступлении сигнала в каждом из полупериодов ток сможет протекать только через свою пару диодов, а противоположная пара будет для него заперта. Для положительного полупериода открытыми будут VD2 и VD3, а для отрицательного VD1 и VD4. В итоге на выходе получится постоянный сигнал, но его частота пульсации будет увеличена в два раза. Для того чтобы уменьшить пульсацию выходного сигнала, используется, как и в случае с одним диодом, параллельное включение конденсатора С1. Такой конденсатор ещё называют сглаживающим.

Но случается так, что диодный мост ставится не только в переменную сеть, но и подключается в уже выпрямленную. Для чего нужен диодный мост в такой цепи, станет понятно, если обратить внимание в каких схемах используется такое его включение. Эти схемы связаны с использованием чувствительных радиоэлементов к переполюсовке питания. Использование моста позволяет осуществить простую, но эффективную защиту «от дурака». В случае ошибочного подключения полярности питания радиоэлементы, установленные за мостом, не выйдут из строя.

Проверка на работоспособность

Такой тип электронного прибора можно проверить, не выпаивая из схемы, так как в конструкциях устройств никакое его шунтирование не используется. В случае выпрямителя, собранного из диодов, проверяется каждый диод в отдельности. А в случае с монолитным корпусом измерения проводятся на всех четырёх его выводах.

Суть проверки сводится к прозвонке мультиметром диодов на короткое замыкание. Для этого выполняются следующие действия:

1. Мультиметр переключается в режим позвонки диодов или сопротивления.
2. Штекер одного провода (чёрного) вставляется в общее гнездо тестера, а второго (красного) в гнездо проверки сопротивления.
3. Щупом, подключённым чёрным проводом, дотроньтесь до первой ножки, а щупом красного провода до третьего вывода. Тестер должен показать бесконечность, а если поменять полярность проводов, то мультиметр покажет сопротивление перехода.
4. Минус тестера подается на четвёртую ногу, а плюс на третью. Мультиметр покажет сопротивление, при смене полярности бесконечность.
5. Минус на первую ногу, плюс на вторую. Тестер покажет открытый переход, при смене – закрытый.

Такие показания тестера говорят об исправности выпрямителя. В случае отсутствия мультиметра можно воспользоваться обычным вольтметром. Но при этом придётся подать питание на схему и замерить напряжение на сглаживающем конденсаторе. Его величина должна превышать входное в 1,4 раза.

Источник: tokar.guru

Диодный мост – что это такое?

Как мы знаем, в наших розетках протекает переменный электрический ток с напряжением в 220 вольт. Но как быть если нам нужно запитать низковольтный приемник, которому требуется постоянный ток? Если с напряжением все понятно – нам поможет трансформатор, то как сделать из переменного тока постоянный – вопрос.

В этой ситуации нам на помощь приходит такое устройство как выпрямитель.Это устройство содержится почти во всех электронных приборах, которые работает на постоянном токе, от сварочных полуавтоматов, до блоков питания. В статье мы рассмотрим классическую схему выпрямителя из четырех диодов, которая именуется выпрямительным диодным мостом.

Для чего нужен диодный мост

Как мы должны были понять, диодный мост нужен для того, чтобы сделать из переменного тока постоянный. Это устройство придумал немецкий ученый Леоц Гретц, второе название диодного моста – мостовая схема Гретца.

Принцип действия таков: на вход диодного моста подается переменный электрический ток, а на его выходах появляется постоянный пульсирующий ток. Частота пульсаций зависит от частоты переменного тока.

Если взять стандартное значение частоты для наших широт (50 Гц), то частота пульсаций постоянного тока будет равна 100 Гц. Для того, чтобы сгладить пульсации, ставиться конденсатор – это устройство будет полноценным выпрямителем.

Схема, которая рассматривается в данной статье, применяется в двухфазной сети. Для трехфазной сети применяется другие схемы, которые не будут рассмотрены в этой статье. Выполняется в виде четырех соединённых диодов или диодной сборки. Диодная сборка – это тот же диодный мост, только сделан в одном корпусе. У обоих вариантов исполнения есть свои плюсы и недостатки. Например, в случае неисправности одного из диодов, продеться заменить всю диодную сборку – это ее минус.

При подборе диодного моста или отдельных диодов для него, учитываются следующие характеристики:

• Обратное напряжение диодов;
• Обратный ток диодов;
• Длительно допустимый ток;
• Максимальная рабочая температура;
• Рабочая частота (актуально для высокочастотных приборов).

Это основные параметры, по которым подбираются диоды для самостоятельной сборки или диодные мосты. Все зависит от нагрузки, которую вы хотите запитать, но будь то блок питания или зарядное устройство, лучше взять с запасом, нежели впритык.

Это обезопасит ваше устройство. Бывают ситуации, когда диодный мост может сильно нагреваться или даже сгореть. Это происходит из-за высокого тока, которые проходя по диодам нагревает их, либо из-за плохого охлаждения, особенно в мощных устройствах.

Для лучшего охлаждения и профилактики сгораний диодного моста, рекомендуется использовать радиаторы, которые будут эффективно рассеивать тепло.

Диоды тоже имеют свое сопротивление и на каждом из них падает напряжение. Для высоковольтных аппаратов – это не существенные потери, но для низковольтных приемников (до 12 вольт) такие потери будут существенны.

В этой ситуации в место обычных диодов, в схеме применяется диоды Шоттки. На выпрямителе из таких диодов будет низкое падение напряжения, приемлемое для низковольтной аппаратуры.

Из-за особенностей диодов Шоттки, такие диодные мосты могут работать на сверхвысоких частотах. Но будьте осторожны, при малейшем превышении обратного напряжения, такие диоды выходят из строя.

Схема диодного моста

Как мы выяснили выше, схема диодного моста состоит из четырех полупроводниковых диодов, соединенных по схеме Гретца. Такая схема еще называется двухполупериодным выпрямителем.

На принципиальных схемах диодный мост может обозначаться по-разному, либо как схема из четырех диодов, либо как один большой диод в ромбике. Суть его от этого не меняется, вот несколько примеров:

А вот так обозначается выпрямитель со сглаживающим конденсатором:

Как работает диодный мост

Принцип работы диодного моста достаточно прост. Переменный ток имеет две полуволны: положительную отрицательную. Каждое плечо (2 диода) выпрямляют свою полуволну, в то время как второе плечо блокирует протекание тока в другом направлении. В результате выпрямляется два полупериода, а на выводах всегда неизменная полярность.

Подключить диодный мост не составит труда, ведь это схематично показано на всех УГО (это и есть схема подключения) этого устройства. В случае с подключением диодной сборки, ее выводы обозначены соответственными обозначениями.

Собрать диодный мост самостоятельно тоже проще простого. Если вы уже подобрали диоды, то достаточно припаять их концы соответственно схеме. Но перед этим не поленитесь проверить диоды на исправность и не перепутайте их полярность.

Обычно катод и анод указаны на корпусе диодов.

Если остались вопросы, то рекомендуем к просмотру видео, чтобы найти ответы на оставшиеся вопросы.

В статье мы рассмотрели такое классическое электронное устройство как диодный мост. Изучили его схему и разобрались в принципе работы. Я, как автор этой статьи, надеюсь, что она будет понятна даже чайнику и эти знания помогут вам в освоении радиоэлектроники.

Источник: electroinfo.net

Как правильно собрать диодный мост

Всем известно, что мост может быть сооружен через речку, через дорогу, через овраг. Но далеко не все слышали выражение «диодный мост».Что это такое и для чего нужен подобный мост?

Рисунок 1. Стандартная схема диодного моста.

Что такое диодный мост

Свойство диодов пропускать напряжение только в одну сторону известно еще из школьной программы по физике. Диодный мост (рис. 1) состоит из 4 диодов. Эта карта показывает схему пайки деталей изделия. Основное его предназначение — преобразовывать переменное напряжение в постоянное. Сначала эти схемы собирались на радиолампах. Это было дорого и сложно. Сейчас полупроводниковые изделия стали довольно дешевы, поэтому заданные конструкции паяют с их применением. Схема, собранная с применением диодов (рис. 2), может дополняться фильтрами, собранными с применением полярных конденсаторов, дросселем и стабилитроном напряжения.

Рисунок 2. Схема параллельного включения диодных мостов, для больших токов сварочного аппарата.

Готовое изделие позволяет:

• получать на выходе постоянное напряжение;
• избежать тока подмагничивания, который может появиться в трансформаторе, питающем схему;
• увеличить КПД трансформатора и сделать его с меньшими габаритами.

Схема может собираться из отдельно взятых диодов или представлять собой монолитную конструкцию различной формы и размеров. Ее часто называют сборкой. Диодная сборка предпочтительнее. Она обычно имеет меньшие размеры.

Все диоды внутри имеют совершенно одинаковые параметры. Монтировать такую конструкцию в общую схему прибора значительно проще. Недостаток конструкции — в случае сгорания любого диода нужно менять всю сборку. В схеме, состоящей из отдельных диодов, в таком случае меняется только сгоревший элемент.

Принцип работы диодного моста.

Для изготовления диодов и мостов на их базе применяются различные материалы. В маркировке деталей присутствуют буквы и цифры, которые обозначают:

• «Г» — германий и его соединения;
• «К» — кремний и соединения;
• «А» — галлий;
• «И» — индий;
• «Ц» — готовый мост.

Цифры обычно обозначают номер разработки изделия. Все это относится к изделиям, выпущенным в СССР и России.

Собираем диодный мост

Схема выпрямителя сварочного аппарата с конденсатором.

Диодный мост является самым распространенным радиокомпонентом в блоке питания аппаратуры различного назначения. Он выполняет функции выпрямителя, выдавая постоянное напряжение, преобразованное из переменного. Изделие может быть собрано из отдельных диодов. Самые распространенные из них 1N4007. Все они рассчитаны на напряжение до 1000 В и ток до 1 А. На сборках обычно имеются указания, куда и какие провода присоединять. Для самостоятельной сборки схемы для применения в сварочном агрегате можно поступить следующим образом:

1. Выбрать тип будущего изделия.
2. Рассчитать его.
3. Изготовить радиатор охлаждения.
4. Закрепить готовую диодную конструкцию на радиаторе.

Схема применения диодного моста в трансформаторе.

Изделие можно собрать из отдельных диодов, можно воспользоваться монолитной сборкой. Отдельные диоды, их параметры можно рассчитать на следующем примере: нужен мост на напряжение 1000 В, 4 А. Тогда полная его мощность составит 1000х4=4 кВт. Через каждый отдельно взятый диод протекает примерно 70% общего тока. В конкретном случае при токе в 4 А это составит 3 А.

При работе схемы диодная конструкция обязательно будет нагреваться. Для ее охлаждения нужен хороший охлаждающий радиатор. Для сварочной установки он может быть сделан из листового алюминия площадью примерно 800 кв.см. На нем нужно просверлить необходимые отверстия, предназначенные для крепления изготовленной конструкции, нарезать резьбу. Готовую сборку следует закрепить на самодельном радиаторе болтами М6. Место под изделие можно промазать теплопроводной пастой марки КПТ-8. Все провода к диодному мосту крепятся методом пайки. Диоды можно использовать марки В-200. Они работают при токе до 200 А.

Области применения диодных мостов

Диодные выпрямительные мосты применяются не только в сварочных агрегатах, в трансформаторных устройствах. Они используются в импульсных выпрямительных устройствах. Примером может являться схема блока питания привычного компьютера. Такие выпрямители используются в компактных люминесцентных лампах, без них не работают энергосберегающие лампы. Нужен диодный мост в различных пускорегулирующих электронных приборах. Устанавливаются они как в однофазной, так и в трехфазной цепи.

Используются такие сборки в счетчиках электроэнергии, в блоках управления бытовой техникой, к которой относятся телевизоры, стиральные машины, компьютеры, электроинструмент, миксеры, пылесосы, холодильники. Без них не работают схемы промышленного оборудования, автомобили. В большинстве случаев сегодня вместо диодов 1N4007 используется сборка с такими же характеристиками MS500. Этот диодный мост оборудован выводами, расположенными с шагом в 2,5 мм. Площадь сборки всего 30 кв.мм. Высота ее 1,6 мм.

В устройствах с высокой температурой используются сборки серии B250S2A, они способны работать при температуре до 125°.

Собрать диодный мост можно довольно быстро и просто в домашних условиях.

Для этого нужно взять 4 диода, спаять катоды пары диодов, аноды другой пары. На спайке катодов будет располагаться плюсовой контакт схемы, на анодах — минусовой. На оставшиеся выводы подается переменное сетевое напряжение. Для полной комплекции останется впаять на выходе полярный конденсатор с параллельным разрядным сопротивлением. Такие устройства можно вставлять в схемы многих электронных приборов.

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

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.

Схема диодного моста

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.

Определение

Диодный мост – это схемотехническое решение, предназначенное для выпрямления переменного тока. Другое название – двухполупериодный выпрямитель. Строится из полупроводниковых выпрямительных диодов или их разновидности – диодов Шоттки.

Мостовая схема соединения предполагает наличие нескольких (для однофазной цепи – четырёх) полупроводниковых диодов, к которым подключается нагрузка.

Он может состоять из дискретных элементов, распаянных на плате, но в 21 веке чаще встречаются соединенные диоды в отдельном корпусе. Внешне это выглядит, как и любой другой электронный компонент – из корпуса определенного типоразмера выведены ножки для подключения к дорожкам печатной платы.

Стоит отметить, что несколько совмещенных в одном корпусе вентилей, которые соединены не по мостовой схеме, называют диодными сборками.

В зависимости от сферы применения и схемы подключения диодные мосты бывают:

Обозначение на схеме может быть выполнено в двух вариантах, какое использовать УГО на чертеже зависит от того, собирается мост из отдельных элементов или используется готовый.

Принцип действия

Давайте разбираться, как работает диодный мост. Начнем с того, что диоды пропускают ток в одном направлении. Выпрямление переменного напряжения происходит за счет односторонней проводимости диодов. За счет правильного их подключения отрицательная полуволна переменного напряжения поступает к нагрузке в виде положительной. Простыми словами – он переворачивает отрицательную полуволну.

Для простоты и наглядности рассмотрим его работу на примере однофазного двухполупериодного выпрямителя.

Принцип работы схемы основам на том, что диоды проводят ток в одну сторону и состоит в следующем:

На вход диодного моста подают переменный синусоидальный сигнал, например 220В из бытовой электросети (на схеме подключения вход диодного моста обозначается как AC или

).

Каждая из полуволн синусоидального напряжения (рисунок ниже) пропускается парой вентилей, расположенных на схеме по диагонали.

Положительную полуволну пропускают диоды VD1, VD3, а отрицательную — VD2 и VD4. Сигнал на входе и выходе схемы вы видите ниже.

Такой сигнал называется – выпрямленное пульсирующее напряжение. Для того, чтобы его сгладить, в схему добавляется фильтр с конденсатором.

Основные характеристики

Рассмотрим основные характеристики полупроводниковых диодов. Латинскими буквами приведено их обозначение в англоязычной технической документации (т.н. Datasheet):

• V_rpm – пиковое или максимальное обратное напряжение. При превышении этого напряжения pn-переход необратимо разрушается.
• V_r(rms) – среднее обратное напряжение. Нормальное для работы, то же что и U_обр в характеристиках отечественных компонентов.
• I_o – средний выпрямленный ток, то же что и I_пр у отечественных.
• I_fsm – пиковый выпрямленный ток.
• V_fm – падение напряжения в прямом смещении (в открытом проводящем состоянии) обычно 0.6-0.7В, и больше у высокотоковых моделей.

При ремонте электронной техники и блоков питания или их проектировании новички спрашивают: как правильно выбрать диодный мост?

В этом случае самыми важными для вас параметрами будут обратное напряжение и ток. Например, чтобы подобрать диодный мост на 220В, нужно смотреть на модели с номинальным напряжением больше 400В и нужный ток, например, KBPC106 (или 108, 110). Его технические характеристики:

• максимальный выпрямленный ток – 3А;
• пиковый ток (кратковременно) – 50А;
• обратное напряжение – 600В (800В, 1000В у KBPC108 и 110 соответственно).

Запомните эти характеристики и вы легко сможете определить, какой выбрать вариант по каталогу.

Схемы выпрямителей

Выпрямление тока в блоках питания – основное назначение, среди других компонентов схемы можно выделить входной фильтр, который подключают после выпрямителя – он предназначен для сглаживания пульсаций. Давайте разберемся в этом вопросе подробнее!

В первую очередь стоит отметить, что диодным мостом называют схему однофазного выпрямителя из 4 диодов или трёхфазного из 6. Но любители часто так называют схему выпрямителя со средней точкой.

У двухполупериодного выпрямителя к нагрузке поступает две полуволны, а у однополупериодного – одна.

Чтобы не было путаницы, давайте разбираться в терминологии.

Ниже вы видите однофазную двухполупериодную схему, её правильное название «Схема Гретца», именно её чаще всего подразумевают под названием «диодный мост».

Схема Ларионова – трёхфазный диодный мост, на выходе сигнал двухполупериодный. Диоды в нём пропускают полуволны, открываясь на линейное напряжение, т.е. поочередно: верхний диод фазы A и нижний диод фазы B, верхний фазы B и нижний фазы C и т.д.

Для полноты картины следует рассказать и о других схемах выпрямителей переменного напряжения.

Однополупериодный выпрямитель из 1 диода, включенного последовательно с нагрузкой. Применяется в балластных блоках питания, маломощных миниатюрных блоках питания, а также в приборах, нетребовательных к коэффициенту пульсаций. К нагрузке поступает только одна полуволна.

Двухполупериодный со средней точкой – это и есть то, что ошибочно называют мостом из 2 диодов. Здесь каждую полуволну проводит только один диод. Её преимуществом является больший КПД, чем у схемы Гретца, за счет меньшего числа полупроводниковых вентилей. Однако её использование осложнено тем, что нужен трансформатор с отводом от средней точки, что отражено на схеме принципиальной. Её нельзя использовать для выпрямления сетевого напряжения 220В.

Выпрямитель из сборок Шоттки. Используется в импульсных блоках питания, потому что у диодов Шоттки меньше время обратного восстановления, малая барьерная ёмкость (быстрее переход из открытого состояния в закрытое) и малое прямое падение напряжения (меньше потерь). Чаще всего Шоттки встречаются в сборках, с общим анодом или катодом, как изображено на рисунке ниже.

Поэтому для сборки схемы моста потребуется несколько сборок. Ниже приведен пример из 3 сборок Шоттки с общим катодом.

Из 4 сборок с общим катодом. Отличается от предыдущей тем, что выдерживает больший ток, при тех же компонентах потому, что Шоттки в ней соединены параллельно.

Из 2 сборок Шоттки – одна с общим анодом и одна с общим катодом. Узнать о том, что такое анод и катод, вы можете в нашей отдельной статье.

Как спаять и подключить

Изучать и знать схемы не сложно, основные трудности возникают, когда новичок решает спаять диодный мост своими руками. Для пайки выпрямителя из 4 советских экземпляров типа кд202 используйте иллюстрацию приведенную ниже.

Для сборки диодного моста из современных дискретных диодов типа маломощных 1n4007 (и других – все выглядят аналогично и отличаются только размерами) внимательно посмотрите на следующую иллюстрацию.

Но если вы не собираете его из отдельных деталей, а используете готовый мост, то смотрите ниже, как правильно подключить его в цепь.

Также новичкам будет интересно посмотреть видео о том, как сделать простейший блок питания на 12В:

Область применения и назначение

Чаще всего диодные мосты используют в блоках питания. В трансформаторных БП они подключаются ко вторичной обмотке трансформатора

В импульсных БП – ко входу сети 220В. При этом электронная схема управления и силовая цепь ИБП питается от выпрямленного и сглаженного (не всегда) сетевого напряжения (достигает порядка 300-310 Вольт).

На выводах вторичной обмотки импульсного блока питания высокочастотное переменное напряжение. Для того, чтобы его выпрямить, устанавливают сборки из сдвоенных диодов Шоттки. В связи с этим часто используют схему выпрямления со средней точкой.

В автомобилях и мотоциклах используются трёхфазные диодные мосты, собранные по схеме Ларионова с тремя дополнительными вентилями, потому что для питания бортовой сети используется трёхфазный генератор. Мост в генераторе выполняется в виде сектора окружности и устанавливается на его задней части.

Исключение составляют некоторые современные автомобили Toyota и прочих марок, в них используют 6 фазный генератор, для реализации двенадцатипульсной схемы выпрямления из 12 вентилей. Это нужно для снижения пульсации и увеличения выходного тока.

Способы проверки

Для проверки диодного моста лучше всего подходит мультиметр в режиме проверки диодов.

Для этого нужно прозвонить на короткое замыкание входную, затем выходную (диодный мост должен быть выпаян).

Не выпаивая прямо на плате, вы можете измерить падение напряжения на переходах диодов. Для этого нужно определить цоколевку моста, обычно она указывается прямо на корпусе, что мы и рассматривали выше.

На экране мультиметра в прямом смещении должно отображаться цифры в пределах 500-800 мВ, а в обратном – выше 1500 и до бесконечности (зависит от конкретного компонента и измерительного прибора). Тоb же самое можно сделать в режиме Омметра, как показано на рисунке ниже.

Более подробно этот процесс описан в статье «как проверить диодный мост», где кроме методики проверки мы рассказали и о признаках неисправности. Также ознакомьтесь с видео о том, как проверить однофазный выпрямитель и диодный мост автомобильного генератора:

На этом мы и заканчиваем наше подробное объяснение. Надеемся, теперь вам стало понятно, для чего нужен диодный мост и что он делает в электрической цепи. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Что такое диодный мост?

Диодный мост представляет собой сборку из четырех диодов, соединенных между собой таким образом, что источник переменного тока (AC), подаваемый на две из четырех точек моста, будет создавать выход постоянного тока (DC) на оставшихся двух. Таким образом, диодный мост или диодный мостовой выпрямитель, как они также известны, является электрическим компонентом для сглаживания или выпрямления источника переменного тока для получения выхода постоянного тока. Очень хорошим примером работы диодного моста является зарядное устройство для мобильного телефона переменного тока, которое при подключении к розетке переменного тока подает постоянный ток для зарядки телефона.

Чтобы понять работу диодного моста, необходимо знать основные различия между мощностью переменного и постоянного тока и то, как работают диоды. Большинство людей хорошо знакомы с использованием батарей в бытовой технике, игрушках, фотоаппаратах и ​​телефонах. Аккумулятор является хорошим примером источника питания постоянного тока, который имеет установленную полярность, то есть установленную положительную и отрицательную клемму, которая никогда не меняется. Источник питания переменного тока, встречающийся в бытовой розетке, имеет переменную полярность, которая меняется примерно от 50 до 60 раз в секунду.

При использовании источника питания переменного тока для управления устройством постоянного тока эта переменная или реверсивная полярность переменного тока должна быть сглажена или выпрямлена для получения стабильной, неизменной полярности, которая характеризует источник питания постоянного тока. Без этого исправления мощность переменного тока могла бы повредить или разрушить прибор. В большинстве случаев это сглаживание достигается с помощью мостового выпрямителя или диодного моста.

Диоды — это электронные компоненты, которые позволяют току течь только в одном направлении. Когда четыре диода соединены в выпрямительной конфигурации, они эффективно отключат половину переменного цикла переменного тока и оставят половину, чтобы пройти через мост. Мощность, которой разрешено проходить через диодный мост, не является особенно плавным постоянным током, но, по крайней мере, демонстрирует стабильную полярность или положительно-отрицательные отношения. Это называется полуволновым выпрямлением, поскольку половина волны цикла переменного тока удаляется или блокируется. Чтобы сгладить оставшуюся пульсацию переменного тока из источника, конденсаторы могут быть вставлены через положительный и отрицательный выходы.

Диодные мосты используются для выработки энергии постоянного тока во множестве различных применений — от крошечных блоков питания на электронных платах до огромных промышленных примеров, способных питать большие электромагниты постоянного тока и двигатели. Физический размер диодного моста — это все, что изменяется в этих приложениях; основная конструкция моста остается прежней. Хотя существуют и другие способы получения энергии постоянного тока от источников переменного тока, диодный мост остается самым дешевым и удобным способом.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Из чего состоит схема мостового выпрямителя?

Введение

Для нормальной работы электрической системы необходим стабильный источник питания. За исключением использования солнечных элементов или химических батарей в определенных особых случаях, постоянный ток большинства цепей преобразуется из переменного тока сети. Мостовой выпрямитель обычно используется для преобразования переменного тока в постоянный, который является наиболее часто используемой схемой, в которой для выпрямления используется однонаправленная проводимость диодов.Существует много типов мостовых выпрямителей: плоские, круглые, квадратные, скамейки (вставные и SMD, ) и др., Имеющих конструкции GPP и O / J. Максимальный выпрямленный ток составляет от 0,5 до 100 А, а максимальное обратное пиковое напряжение — от 50 до 1600 В.

Что такое мостовой выпрямитель?

Каталог

---

Ⅰ Схема мостового выпрямительного диода

Мостовой выпрямитель использует четыре полупроводниковых диода , соединенных попарно.Когда положительная половина входного сигнала синусоидальной волны включается, две лампы включаются, и получается положительный выход; наоборот, когда вводится отрицательная половина синусоидальной волны, две другие лампы включаются. Поскольку две лампы соединены в обратном порядке, на выходе все еще остается положительная часть синусоидальной волны. Кроме того, эффективность использования входной синусоидальной волны мостовым выпрямителем в два раза выше, чем у полуволнового выпрямителя.
Блок выпрямительного моста обычно используется в двухполупериодной схеме выпрямителя и делится на полный мост и полумост.Полный мост состоит из 4 выпрямительных диодов, соединенных в виде двухполупериодной мостовой схемы выпрямителя и собранных как единое целое. Полумост предназначен для соединения половин двух диодных мостовых выпрямителей. Два полумоста могут образовывать схему мостового выпрямителя, а полумост может также образовывать схему двухполупериодного выпрямителя с центральным отводом трансформатора. При выборе выпрямительного моста необходимо тщательно учитывать схему выпрямителя и рабочее напряжение.
Прямой ток полного моста имеет различные характеристики, такие как 0.5A, 1A, 1.5A, 2A, 2.5A, 3A, 5A, 10A, 20A, 35A, 50A и т. Д. Выдерживаемое напряжение (самое высокое обратное напряжение) составляет 25 В, 50 В, 100 В, 200 В, 300 В, 400 В, 500 В, 600 В, 800 В, 1000 В и т. Д.
В этой главе выпрямительный диод рассматривается как идеальный компонент , то есть его сопротивление прямой проводимости считается равным нулю, а обратное сопротивление — бесконечным из-за удобство анализа схемы выпрямителя . Однако в практических приложениях следует учитывать, что диод имеет внутреннее сопротивление, и выходная амплитуда сигнала, полученного после выпрямления, будет уменьшена на 0.6 ~ 1 В. Когда входное напряжение выпрямительной схемы велико, этой частью падения напряжения можно пренебречь. Напротив, если входное напряжение небольшое, например, если входное напряжение 3 В, то выходное напряжение составляет всего 2 В, и необходимо учитывать влияние прямого падения напряжения на диоде.

Направление тока в цепи мостового выпрямителя

Рисунок 1.

В положительном полупериоде u2, D1 и D3 включены, D2 и D4 выключены, и ток возвращается с верхнего конца вторичного TR на нижний конец через D1 → RL → D3 , и на нагрузке RL получается полуволновое выпрямленное напряжение.
В отрицательном полупериоде u2, D1 и D3 выключены, D2 и D4 включены, и ток возвращается от нижнего конца вторичного Tr к верхнему концу вторичного Tr через D2 → RL → D4 , и другая полуволна выпрямленного напряжения получается на нагрузке RL.

Ⅱ Характеристики схемы мостового выпрямителя

(1) Используемое устройство выпрямления в два раза больше, чем у двухполупериодного выпрямителя.
(2) Направление изменения импульса выпрямленного напряжения такое же, как и при двухполупериодном выпрямлении.
(3) Обратное напряжение, которое несет каждое устройство, является пиковым значением напряжения источника питания.
(4) Коэффициент использования трансформатора выше, чем у двухполупериодной схемы выпрямителя.

Ⅲ Однофазное выпрямление и трехфазное выпрямление

3.1 Схема однофазного мостового выпрямителя

Рисунок 2.

Однофазная схема мостового выпрямителя состоит из четырех диодов, соединенных в виде моста.Его недостаток в том, что он использует только половину цикла источника питания, и при этом напряжение выпрямления имеет большие пульсации.
На рисунке 2 (а) выше показано направление тока в схеме однофазного мостового выпрямителя. Сплошная стрелка указывает на ситуацию, когда источник питания переменного тока находится в положительном полупериоде, а пунктирная стрелка указывает на ситуацию, когда источник питания переменного тока находится в отрицательном полупериоде.
Видно, что четыре диода разделены на две части: положительный полупериод и отрицательный полупериод.Однако текущее направление нагрузки не меняется. Это двухполупериодное выпрямление. Кроме того, схема однофазного мостового выпрямителя на практике может быть реализована с помощью интегрального устройства « bridge stack ».
На рисунке 3. показана диаграмма формы сигнала однофазной мостовой выпрямительной схемы. Согласно диаграмме, среднее напряжение составляет: Uo ≈ 0,9U2 (где U2 — действующее значение выходного напряжения вторичной обмотки трансформатора).

Рисунок 3.Форма волны (однофазная)

3.2 Трехфазная мостовая схема выпрямителя

Рисунок 4.

Трехфазная схема мостового выпрямителя разработана на основе схемы неуправляемого однополупериодного выпрямителя, которая по сути представляет собой последовательное соединение набора общего катода и набора общего анода с тремя полупроводниковыми диодами.
Кроме того, трехфазная мостовая схема должна иметь два тиристора, включенных одновременно, один в общей катодной области, а другой в общей анодной области, чтобы сформировать петлю.

Закон анализа цепи
Включается диод с максимальным анодным потенциалом в общей катодной группе.
Включается диод с наименьшим катодным потенциалом в общей анодной группе.

Примеры анализа цепей
Рисунок 5. t1 ~ t2

В группе с обычным катодом потенциал в точке U самый высокий, а V1 включен.
В группе с общим анодом потенциал в точке V самый низкий, а V4 включен.
Напряжение на нагрузке — это линейное напряжение Uuv.

Рисунок 6. t2 ~ t3

В группе с обычным катодом потенциал в точке U самый высокий, а V1 включен.
В группе с общим анодом потенциал в точке W самый низкий, и V6 включен.
Напряжение на нагрузке равно линейному напряжению Uuw.

Рисунок 7. t3 ~ t4

В группе с общим катодом потенциал в точке V самый высокий, а V3 включен.
В общей анодной группе потенциал в точке W самый низкий, а V6 включен.
Напряжение на нагрузке равно линейному напряжению Uvw .
…
…

Summery
В полнополупериодном цикле его можно разделить на 6 интервалов, каждый из которых питается от пары фазных проводов к нагрузке.
В полноволновом цикле каждый диод включен на одну треть времени (угол проводимости составляет 120 °).
В течение 6 периодов цикла напряжение нагрузки можно рассматривать как периодическое изменение.

Ⅳ Роль мостового выпрямления

1. Преобразуйте переменный ток, генерируемый генератором переменного тока, в постоянный ток для питания электрического оборудования и зарядки аккумулятора.
2. Ограничьте ток батареи, чтобы течь обратно к генератору, чтобы защитить генератор от сгорания обратным током.

Рисунок 8. Блок-схема мостового выпрямителя переменного тока в постоянный

Ⅴ Схема подключения мостового выпрямителя

В схеме мостового выпрямителя устранены недостатки, связанные с тем, что для двухполупериодной схемы выпрямителя требуется, чтобы вторичная обмотка трансформатора имела центральный отвод, а диод выдерживал большое реверсирование. напряжение, но используются два диода.В связи с быстрым развитием полупроводниковых устройств и низкой стоимостью сегодня этот недостаток не очевиден, поэтому на практике широко используются мостовые выпрямительные схемы.
Следует отметить, что диод в качестве компонента выпрямителя следует выбирать в соответствии с различными методами выпрямления и значениями нагрузки. При неправильном выборе вы не сможете безопасно работать или даже сжечь трубу, что приведет к отходам.

Рисунок 9. Принципиальная схема мостового выпрямителя

Схема мостового выпрямителя также может рассматриваться как разновидность схемы двухполупериодного выпрямителя.Трансформатор подключается к четырем диодам в соответствии со способом, показанным на рисунке 9. D1 ～ D4 — это четыре идентичных выпрямительных диода, соединенных в виде моста, поэтому они называются мостовыми выпрямительными схемами. Используя направляющую функцию диода, вторичный выход может быть направлен на нагрузку даже в отрицательном полупериоде. Из рисунка видно, что D1 и D2 проводят ток через RL сверху вниз в течение положительного полупериода, а D3 и D4 проводят ток через RL сверху вниз в течение отрицательного полупериода.В этой структуре, если на выходе получается такое же постоянное напряжение, вторичной обмотке трансформатора требуется только половина обмотки по сравнению с двухполупериодным выпрямлением. Однако, если необходимо вывести такое же количество тока, диаметр обмотки следует соответственно увеличить.
Потому что выходное напряжение выпрямительной схемы содержит более крупные пульсирующие компоненты. С другой стороны, чтобы уменьшить составляющую пульсации в максимально возможной степени, необходимо максимально поддерживать составляющую постоянного тока, чтобы выходное напряжение было близким к идеальному постоянному току.Это фильтрующая мера. Фильтрация обычно достигается за счет использования эффекта накопления энергии конденсаторов или катушек индуктивности.

Рисунок 10. Схема мостового выпрямителя с конденсатором

В этой экспериментальной схеме используется конденсаторная фильтрация, то есть конденсатор фильтра C подключен параллельно сопротивлению нагрузки RL. Схема показана на рисунке 11, а форма отфильтрованного сигнала показана на рисунке ниже.

Рис. 11. Форма волны двухполупериодного фильтра выпрямления

Постоянная составляющая двухполупериодного выпрямленного выходного напряжения (по сравнению с полуволновым) увеличивается, а пульсации уменьшаются, но трансформатору требуется центральный отвод, который сложно изготовить, а выпрямительный диод должен выдерживать высокое обратное напряжение, поэтому обычно подходит для низкого выходного напряжения.

Рисунок 12. Форма волны полуволнового выпрямительного фильтра

Полупериодное выпрямление — это наиболее часто используемая схема, в которой для выпрямления используется однонаправленная проводимость диода.

Ⅵ Разница между мостовым выпрямителем и двухполупериодной схемой выпрямителя

1) Не нужен центральный отвод на вторичной стороне трансформатора мостовой выпрямительной схемы, используйте еще 2 выпрямительных диода.
2) В двухполупериодной схеме выпрямителя используется менее 2 выпрямительных диодов, но вторичная обмотка трансформатора должна иметь центральное ответвление.
3) Обратное выдерживаемое напряжение выпрямительного диода, используемого в двухполупериодной схеме выпрямителя, вдвое больше, чем у мостового выпрямителя.
4) Выпрямление и двухполупериодное выпрямление имеют разные требования к количеству вторичных трансформаторов. Для первого требуется только 1 набор катушек, а для второго — 2 набора.
5) Выпрямление и двухполупериодное выпрямление имеют разные требования к вторичному току трансформатора, первое в два раза больше, чем второе.

Часто задаваемые вопросы о схеме мостового выпрямителя

1.Что делает мостовой выпрямитель?
Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление от двухпроводного входа переменного тока, что приводит к снижению стоимости и веса по сравнению с выпрямителем с трехпроводным входом от трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом. … Диоды также используются в мостовых топологиях вместе с конденсаторами в качестве умножителей напряжения.

2. Как мостовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный? Мостовые выпрямители
преобразуют переменный ток в постоянный, используя систему диодов, сделанных из полупроводникового материала, либо полуволновым методом, который выпрямляет одно направление сигнала переменного тока, либо полуволновым методом, который выпрямляет оба направления входного переменного тока.

3. Что происходит при выходе из строя мостового выпрямителя?
Без сглаживания конденсатора, когда 1 диод в мостовом выпрямителе выходит из строя, как напряжение, так и ток уменьшаются. При конденсаторном сглаживании, когда в мостовом выпрямителе выходит из строя 1 диод, напряжение остается довольно постоянным, но увеличивается ток.

4. Почему мы используем 4 диода в мостовом выпрямителе?
Мостовой выпрямитель, состоящий из четырех диодов, обеспечивает двухполупериодное выпрямление без использования трансформатора с центральным ответвлением.Мостовой выпрямитель — это электронный компонент, который широко используется для обеспечения двухполупериодного выпрямления и, возможно, является наиболее широко используемой схемой для этого приложения.

5. Почему мостовой выпрямитель предпочтительнее двухполупериодного выпрямителя? Мостовой выпрямитель
приводится в действие одной обмоткой, которая пропускает ток в обоих циклах нагрузки. … Полная волна лучше моста еще в одном аспекте, то есть выходное напряжение постоянного тока немного выше, чем у моста. Это потому, что он имеет только 1 диодный переход от переменного к постоянному току.

Альтернативные модели

Часть	Сравнить	Производители	Категория	Описание
ПроизводительЧасть #: JAN1N4148-1	Сравнить: Текущая часть	Производитель: Microsemi	Категория: TVS диоды	Описание: 1N4148-1 Серия 75V 200mA стеклянный переключающий диод с осевым сквозным отверстием — DO-35
ПроизводительНомер детали: JANTX1N4148-1	Сравнить: JAN1N4148-1 VS JANTX1N4148-1	Производитель: Microsemi	Категория: TVS диоды	Описание: Серия 1N4148, 75 В, 200 мА, переключающий диод со сквозным осевым отверстием — DO-35
ПроизводительЧасть #: 1N4148-1	Сравнить: JAN1N4148-1 VS 1N4148-1	Производитель: Microsemi	Категория: TVS диоды	Описание: 1N4148, серия 75 В, 2 А, коммутирующий диод со сквозным отверстием — DO-35
ПроизводительНомер детали: JANTXV1N4148-1	Сравнить: JAN1N4148-1 VS JANTXV1N4148-1	Производитель: Microsemi	Категория: Диоды	Описание: Диодное переключение 75V 0.2A 2 контакта DO-35

Идея дизайна

: Мост выпрямителя

Маститый двухполупериодный выпрямительный мост (рис.1) это обычная, знакомая схема для преобразования входного переменного напряжения в выходное постоянное. Напряжение. Это также полезно для перевода входного постоянного тока произвольной полярности. в выход постоянного тока известной полярности, как это обычно требуется в электронном телефоны или другие телефонные устройства, и имеет приложение для защиты от инверсия батареи в цепях с батарейным питанием.

Рис.1

Недостатком классического четырехдиодного выпрямительного моста является неизбежный прямое падение напряжения (V _f ) двух диодов при протекании тока.С обычными кремниевыми диодами это обычно может составлять 1,5 В или более. Результатом этого является потеря энергии и снижение эффективности источника питания. приложений, или потеря рабочего напряжения в телефонии или с питанием от батареи Приложения.

В частности, в телефонных приложениях устройство может иметь для него доступно всего 4 вольта при наихудших условиях петлевого тока и длина строки. Поскольку большинство интегральных схем, телефонных или иных, решительно недружелюбно относится к реверсам питания, это обычная практика для электроника с питанием от сети должна быть окружена двухполупериодным выпрямительным мостом в чтобы гарантировать полярность питания.Но только с 4 вольтами линии напряжения, падение на 1,5 вольта в выпрямителе оставит только 2,5 вольт для электроника!

Аналогичным образом, в цепях с батарейным питанием часто случается, что потеря эффективность, вызванная последовательными диодами для защиты от случайного заряда батареи разворот недопустим.

Схема на рис.2 устраняет этот недостаток заменой диодов. с МОП-транзисторами. Четыре полевых МОП-транзистора соединены таким образом, чтобы проводить в противостоящие пары.Какая пара проводит ток, зависит от полярности приложенное напряжение. Проводящая пара предназначена для регулирования приложенного напряжения до соответствующие выходные клеммы, чтобы всегда поддерживать одинаковую полярность при выход. Другими словами, схема выпрямляется.

Фиг.2

Интересно, что если посмотреть на собственные диоды сток-исток корпуса полевые МОП-транзисторы, игнорируя сами полевые МОП-транзисторы, они образуют обычные конфигурация выпрямительного моста.Действительно, когда напряжение подается впервые, схема действует так же, как и обычный выпрямительный мост, в том, что передний падение напряжения двух диодов (2V _f ) появляется между входом и выход. Но как только приложенное напряжение превышает порог включения двух МОП-транзисторы (или, точнее, сумма порога N-канала и P-канала порог), соответствующая пара полевых МОП-транзисторов включается, эффективно обходя пара диодов, которая проводит. Падение напряжения моста теперь является функцией сопротивления сток-исток (R _{DS (on)} ), что, с современными полевыми МОП-транзисторами, чертовски хорошо! В приложениях телефонной линии падение напряжения в диапазоне милливольт может быть легко достигнуто.Также с низкопороговые полевые МОП-транзисторы, достигающие в наши дни пороговых значений в диапазоне 1 вольт, возможно построить мост, в котором включение MOSFET происходит вскоре после диод загорается при нарастании приложенного напряжения.

Ограничение схемы, как показано, состоит в том, что приложенное напряжение не может превышают номинальное напряжение затвор-исток (V _GS ) полевых МОП-транзисторов. Обычно это 20 вольт. Для приложений с более высоким напряжением можно поставьте резистор последовательно с каждым затвором и используйте стабилитрон между затвором и источник каждого полевого МОП-транзистора для ограничения V _GS , с которым сталкивается любой отдельный МОП-транзистор, как показано на рис.3. С таким положением основное ограничение на применяемые напряжение тогда становится номинальным значением пробоя сток-исток (BV _DS ) МОП-транзисторы.

Фиг.3

Одно предостережение относительно мостовой схемы на полевых транзисторах: не используйте ее в качестве выпрямителя перед блок питания с конденсаторным входом! В обычном выпрямительном мосту диоды предотвратить обратный ток от входного конденсатора источника питания, поскольку подаваемое напряжение падает ниже напряжения на конденсаторе.В этой конструкции полевые МОП-транзисторы действуют как переключатели, а не как односторонние клапаны для протекания тока. Они неважно, в какую сторону течет ток, следовательно, входной конденсатор питания источник питания будет разряжаться почти до нуля вольт с каждым полупериодом приложенного Электропитание переменного тока! Это ограничивает применение источников питания для этой схемы до конструкции с индуктивным или резистивным входом.

Однако можно было бы использовать эту схему с поляризованным конденсатором. в приложениях коррекции коэффициента мощности.Коррекция индуктивной мощности Фактор обычно требует неполяризованного конденсатора непосредственно через переменный ток. линия. Поместив мостовую схему на полевых транзисторах перед конденсатором, вместо него можно использовать поляризованный конденсатор, что может быть выгодно с точки зрения размер и стоимость. Я не пробовал это конкретное приложение, поэтому не могу ручаюсь за это, но если идея удалась, пожалуйста, дайте мне знать.

Чтобы отправить свой отзыв и комментарии об этой дизайнерской идее, щелкните здесь.

Мостовые выпрямительные диоды | Фарнелл Великобритания

PB3510-E3 / 45

1815637

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 35 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Просмотреть дополнительные запасы Avnet

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

35A

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

PB351

2W01G-E4 / 51

1497582

Мостовой выпрямитель, однофазный, 100 В, 2 А, сквозное отверстие, 1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

100 В

2А

Сквозное отверстие

1В

4 контакта

150 ° С

2WOXMG

MB6S-E3 / 45

1815631

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 500 мА, TO-269AA, 1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

500 мА

К-269АА

1В

4 контакта

150 ° С

MB6S

W08G-E4 / 51

1497579

Мостовой выпрямитель, однофазный, 800 В, 1.5 А, сквозное отверстие, 1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

800 В

1.5А

Сквозное отверстие

1В

4 контакта

150 ° С

W08G

GBPC1506W

1700184

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 15 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

15А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

GBPC1

KBPC5006

2675390

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 50 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

50А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

GBU6M

1700189

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 6 А, SIP, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Просмотреть дополнительные запасы Avnet

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

6А

ГЛОТОК

1В

4 контакта

150 ° С

GBU6M

2W04G-E4 / 51

1497585

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 2 А, сквозное отверстие, 1.1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

2А

Сквозное отверстие

1.1В

4 контакта

150 ° С

2WOXMG

KBPC1504

2675418

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 15 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

15А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

PB3006-E3 / 45

1815632

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 30 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

30А

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

PB300

GBPC3504

1017701

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 35 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

GBPC3

KBPC3506

2675391

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 35 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

DF04S

1467469

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 1,5 А, DIP, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

400 В

1.5А

ОКУНАТЬ

1,1 В

4 контакта

150 ° С

DF04S

GBU8J

1017705

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 8 А, SIP, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

8A

ГЛОТОК

1В

4 контакта

150 ° С

GBU8J

MB10S

2454182

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 800 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

1кВ

800 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB10S

KBPC3504

2675360

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 35 А, модуль, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

MB2S

1228220

Мостовой выпрямитель, однофазный, 200 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Просмотреть дополнительные запасы Avnet

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

200 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB2S

MB8S

1861520

Мостовой выпрямитель, однофазный, 800 В, 800 мА, SMD, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

800 В

800 мА

SMD

1.1В

4 контакта

150 ° С

MB8S

VSIB500

1861536

Мостовой выпрямитель, серия VSIB, однофазный, 1 кВ, 4 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

4А

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

VSIB5

GBPC5010 T0

2677266

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 50 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта ТАЙВАНЬ ПОЛУПРОВОДНИК

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

50А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

—

GBPC3506W

2824866

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 35 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Просмотреть дополнительные запасы Avnet

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

GBPC

W005MG

1861434

Мостовой выпрямитель, серия WOBM, однофазный, 50 В, 1,5 А, сквозное отверстие, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

50 В

1.5А

Сквозное отверстие

1,1 В

4 контакта

150 ° С

W005M

W10MG

1861442

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 1,5 А, сквозное отверстие, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

1кВ

1.5А

Сквозное отверстие

1,1 В

4 контакта

150 ° С

W10MG

KBPC50005

2675413

Мостовой выпрямитель, однофазный, 500 В, 50 А, модуль, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

500 В

50А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

GBPC3506 +

2674970

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 35 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

GBPC

Мостиковые выпрямительные диоды | element14 Австралия

23

W04G-E4 / 51

1497577

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 1,5 А, сквозное отверстие, 1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

1.5А

Сквозное отверстие

1В

4 контакта

150 ° С

W04G

KBPC3504

2675360

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 35 А, модуль, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

35A

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBPC

MB6S

1470965

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

600 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB6S

DB104S

1861406

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 1 А, SMD, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

400 В

1А

SMD

1.1В

4 контакта

150 ° С

DB104

DF08S-E3 / 77

2101161

Мостовой выпрямитель, миниатюрный, однофазный, 800 В, 1 А, SMD, 1,1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый (поставляется на отрезанной ленте)

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

800 В

1А

SMD

1.1В

4 контакта

150 ° С

DF08S

KBP204G

1861415

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 2 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

400 В

2А

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBP

W02G-E4 / 51

1497576

Мостовой выпрямитель, однофазный, 200 В, 1,5 А, сквозное отверстие, 1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

200 В

1.5А

Сквозное отверстие

1В

4 контакта

150 ° С

W02G

2W04G-E4 / 51

1497585

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 2 А, сквозное отверстие, 1.1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

2А

Сквозное отверстие

1.1В

4 контакта

150 ° С

2WOXMG

2W10MG

1861433

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 2 А, сквозное отверстие, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

1кВ

2А

Сквозное отверстие

1.1В

4 контакта

150 ° С

2WOXMG

KBP206G.

1861416

Мостовой выпрямитель, серия KBP, однофазный, 600 В, 2 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

600 В

2А

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBP

KBPC5010

2101168

Мостовой выпрямитель, серия KBPC, однофазный, 1 кВ, 50 А, модуль, 1,2 В, 4 контакта ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

50А

Модуль

1.2В

4 контакта

150 ° С

KBPC

KBPC3510

1863019

Мостовой выпрямитель, однофазный, 1 кВ, 35 А, модуль, 1,2 В, 4 контакта ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

35A

Модуль

1.2В

4 контакта

150 ° С

KBPC

MB8S

2453258

Мостовой выпрямитель, однофазный, 800 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

800 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB8S

DF06S

1470961

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 1.5 А, SDIP, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

600 В

1.5А

SDIP

1,1 В

4 контакта

150 ° С

DF06S

GBU1006F

2750911

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 10 А, SIP, 950 мВ, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

10А

ГЛОТОК

950 мВ

4 контакта

150 ° С

—

VS-GBPC2506A

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 25 А, модуль, 1.1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

25А

Модуль

1.1В

4 контакта

150 ° С

VS-GB

KBL04-E4 / 51

2101165

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 4 А, SIP, 1,1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

4А

ГЛОТОК

1.1В

4 контакта

150 ° С

KBL04

DF04M

1467468

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 1,5 А, DIP, 1,1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

400 В

1.5А

ОКУНАТЬ

1,1 В

4 контакта

150 ° С

DF04M

W06MG

1861439

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 1,5 А, сквозное отверстие, 1.1 В, 4 контакта MULTICOMP PRO

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

600 В

1.5А

Сквозное отверстие

1,1 В

4 контакта

150 ° С

W06MG

MB2S

1228220

Мостовой выпрямитель, однофазный, 200 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

200 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB2S

KBPC5010

210116802

Мостовой выпрямитель, серия KBPC, однофазный, 1 кВ, 50 А, модуль, 1.2 В, 4 контакта ТВЕРДОЕ СОСТОЯНИЕ

Каждый

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

1кВ

50А

Модуль

1.2В

4 контакта

150 ° С

KBPC

DFL1506S-E3 / 77

1336499

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 1,5 А, SMD, 1,1 В, 4 контакта ВИШАЙ

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 1 Mult: 1

Один этап

600 В

1.5А

SMD

1,1 В

4 контакта

150 ° С

DFL15

MB6S

1470965RL

Мостовой выпрямитель, однофазный, 600 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 100 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 100 Mult: 1

Один этап

600 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB6S

MB4S

1467484

Мостовой выпрямитель, однофазный, 400 В, 500 мА, SOIC, 1 В, 4 контакта ONSEMI

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

400 В

500 мА

SOIC

1В

4 контакта

150 ° С

MB4S

HD06-T

1773581

Мостовой выпрямитель, пассивированный стеклом, однофазный, 600 В, 800 мА, SMD, 1 В, 4 контакта DIODES INC.

Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Варианты упаковки

Запрещенный товар Минимальный заказ 5 шт. Только кратное 5 Пожалуйста, введите действительное количество Добавлять Мин .: 5 Mult: 5

Один этап

600 В

800 мА

SMD

1В

4 контакта

150 ° С

HD06

Мостовой выпрямитель: работа выпрямителя и их типы

Электрическое устройство, которое используется для преобразования переменного тока в постоянный, называется выпрямителем.Каждая схема или проект на основе встроенной системы состоит из микроконтроллера в качестве основного компонента. Мы знаем, что большинство микроконтроллеров работают в диапазоне напряжений 5 В постоянного тока.

В частности, микроконтроллер 8051, который часто используется для максимального количества приложений на базе встроенных систем, работает при 5 В постоянного тока. Но, как правило, доступный источник питания — 230 В переменного тока. Итак, нам нужно преобразовать это 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока или требуемый уровень постоянного напряжения. Этот процесс преобразования переменного тока в постоянный называется выпрямлением.

Выпрямитель

Выпрямитель

Электрическая и электронная схема, которая используется для процесса выпрямления, называется выпрямителем. Существуют различные типы выпрямителей, такие как однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель. Полупериодный выпрямитель преобразует или выпрямляет только полупериод входной формы волны. Двухполупериодный выпрямитель преобразует или выпрямляет полный цикл или всю форму входного сигнала. Мостовой выпрямитель также преобразует или выпрямляет всю форму входного сигнала.Но в основном мостовой выпрямитель используется для максимального числа приложений, поскольку он более эффективен и выгоден, чем полуволновый выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель. Каждый проект силовой электроники на базе микроконтроллера требует выпрямителя, так как для большинства компонентов требуется источник питания с напряжением около 5 В постоянного тока.

Мостовой выпрямитель

Комплект выпрямителя

Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, соединенных в виде моста; следовательно, эти типы выпрямителей называются мостовыми выпрямителями или мостовыми выпрямителями.Для создания выпрямителя «брачная волна» используются разные типы диодов. Эти диоды классифицируются на основе номинальных значений напряжения и тока диодов. Таким образом, мостовые выпрямители можно разделить на разные типы в зависимости от типа используемых диодов. Точно так же мостовые выпрямители, созданные с использованием диодов, называются неуправляемыми выпрямителями, а выпрямители, созданные с использованием тиристоров, называются управляемыми выпрямителями. Начнем с диодов 1N4007, которые обычно используются в мостовых выпрямителях.

Типы мостовых выпрямителей

Диод

Существуют разные типы мостовых выпрямителей, которые классифицируются по разным критериям. Рассмотрим различные типы мостовых выпрямителей, которые классифицируются на основе типов выпрямителей, например, неуправляемые выпрямители и управляемые выпрямители. Диоды называются неуправляемыми выпрямителями, поскольку диоды начинают проводить проводимость всякий раз, когда анодное напряжение превышает катодное напряжение. Но в случае управляемых выпрямителей, известных как тиристоры, даже если анодное напряжение больше, чем катодное напряжение, тиристоры начинают проводить проводимость только тогда, когда срабатывает вывод затвора.Таким образом, мы можем запустить терминал затвора согласно требованию; следовательно, мы можем контролировать работу выпрямителя.

Тиристор

Мостовые выпрямители, в которых используются тиристоры, называются управляемыми мостовыми выпрямителями. Работой выпрямления можно управлять, активировав терминал затвора тиристора всякий раз, когда это необходимо. Мы знаем, что диод — это полупроводниковый прибор, состоящий из двух слоев (P-N), а тиристор также является полупроводниковым прибором, состоящим из четырех слоев (P-N-P-N).Его можно использовать как переключатель разомкнутой цепи, а также как выпрямитель в зависимости от того, как срабатывает вывод затвора тиристора.

Типы диодов мостового выпрямителя

1N4007 Диод

Существуют серии диодов от 1N4001 до 1N4007 с различными номинальными токами и напряжениями, но часто 1N4007 используется для проектирования мостовых выпрямителей. Диод 1N4007 имеет абсолютные максимальные характеристики, включая номинальное напряжение: пиковое повторяющееся обратное напряжение 1000 В VRPM, средний выпрямленный выходной ток 1 А IF (AV), непериодический пиковый прямой импульсный ток 30 А IFSM, который может работать при температуре от -55 до +175 градусов .Тепловые характеристики, такие как рассеиваемая мощность 3 Вт, переход к тепловому сопротивлению окружающей среды 50 градусов / Вт. Дидо, которые иногда используются для проектирования выпрямителей, представляют собой серии дидо от 1N5400 до 1N5408 и 6A4.

1N5048 Диод

Мостовой выпрямитель 1N5408 дидо также используются для некоторых специальных приложений, и они имеют номинальные характеристики: максимальное повторяющееся пиковое обратное напряжение 1000 В, максимальное среднеквадратичное напряжение 700 В, максимальное напряжение блокировки постоянного тока 1000 В, максимальный средний прямой выпрямленный ток 3 А, рабочий диапазон температур перехода и хранения от -50 до +150 градусов по Цельсию.Управление ACPWM для асинхронного двигателя является практическим примером, в котором мостовой выпрямитель спроектирован с использованием диодов 1N5408.

Диод 6A4

Эти диоды мостового выпрямителя 6A4 имеют максимальные номинальные характеристики и электрические характеристики, такие как максимальное рекуррентное пиковое обратное напряжение 400 В, максимальное обратное напряжение 280 В, максимальное напряжение отключения постоянного тока 400 В и максимальный средний прямой выпрямленный ток 6 А. Диоды 6A4 используются для мостовых выпрямителей в некоторых специальных приложениях, например, пропеллерное отображение сообщения виртуальными светодиодами.Работа схемы мостового выпрямителя одинакова, независимо от диодов, используемых для проектирования выпрямителя, поэтому давайте рассмотрим схему мостового выпрямителя, разработанную с использованием диодов 1N4007, поскольку она используется для мостовых выпрямителей в некоторых специальных приложениях — например, пропеллер, отображающий сообщение с помощью виртуальные светодиоды.

Работа мостового выпрямителя, используемого для преобразования 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока

Понижающий трансформатор

Понижающие трансформаторы используются для преобразования 230 В переменного тока (высокое напряжение) в 12 В переменного тока (низкое напряжение).Этот выход 12 В представляет собой среднеквадратичное значение, а его пиковое значение определяется как произведение квадратного корня из двух на среднеквадратичное значение выхода понижающего трансформатора, которое составляет примерно 17 В. Принцип работы трансформаторов основан на законах электромагнитной индукции Фарадея.

Неуправляемые мостовидные выпрямители

Мостовые выпрямители

Мощность 230 В переменного тока преобразуется в среднеквадратичное значение 12 В переменного тока или пиковое значение 17 В (приблизительно), но требуемая мощность составляет 5 В постоянного тока; для этого мощность 17 В переменного тока (пиковое значение) преобразуется в мощность постоянного тока, а затем понижается до 5 В постоянного тока.17 В переменного тока преобразуются в постоянный ток с помощью мостового выпрямителя, состоящего из четырех диодов, которые называются неуправляемыми выпрямителями. Диод будет проводить только при прямом смещении и не будет проводить при обратном смещении. Если анодное напряжение диода больше, чем катодное, то говорят, что диод находится в прямом смещении. Диоды D2 и D4 проводят в течение положительного полупериода, а диоды D1 и D3 проводят в течение отрицательного полупериода.

Фильтр

Эта зарядка и разрядка конденсатора превращают пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток, как показано на рисунке.Понижающий преобразователь, а именно стабилизатор напряжения IC 7805, используется для преобразования 15 В постоянного тока в 5 В постоянного тока.

Блок-схема IC7805

Блок-схема регулятора напряжения IC7805 показана на рисунке выше. Он состоит из операционного усилителя, который действует как усилитель ошибки, стабилитрона, используемого для обеспечения опорного напряжения.

Стабилитрон, используемый для обеспечения опорного напряжения

Как правило, диапазон рабочего напряжения стабилизатора IC7805 составляет от 7,2 В до 35 В. Если входное напряжение 7.2 В, тогда он дает максимальный КПД, и, когда напряжение превышает 7,2 В, КПД будет снижаться, так как будут потери энергии в виде тепла. Итак, радиаторы используются для защиты регулятора от перегрева. Даже без использования трансформатора мы можем напрямую преобразовать 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока с помощью высокопроизводительных диодов. Если у нас есть источник питания 230 В постоянного тока, то мы можем напрямую преобразовать 230 В постоянного тока в 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный. Не стесняйтесь оставлять свои комментарии в разделе комментариев ниже и поощрять других читателей узнать основы выпрямителей.

Руководство для новичков по проектированию полноволнового выпрямителя с H-мостом | Блог

Захария Петерсон

| & nbsp Создано: 29 октября 2021 г.

Преобразование мощности — неотъемлемая часть современной жизни, и, вероятно, наиболее важным для практических целей в электронике является преобразование переменного тока в постоянный.Выпрямители — это основные цепи, используемые для преобразования переменного тока в постоянный, и они могут попадать в одну из следующих категорий:

• Однополупериодный выпрямитель
• Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом
• Мостовой выпрямитель

Функциональные возможности этих выпрямителей одинаковы, то есть преобразование переменного тока в постоянный, но у каждого из них разная конфигурация входа и разные выходы. Выпрямитель с центральным отводом и мостовой выпрямитель являются двухполупериодными выпрямителями и обеспечивают более высокую эффективность преобразования мощности, чем полуволновой выпрямитель.Выпрямители с центральным отводом и мостовые выпрямители служат почти для одной и той же цели, но трансформатор с центральным отводом, используемый в первом, стоит дорого, поэтому мостовой выпрямитель обычно предпочтительнее, если центральный отвод на трансформаторе не требуется по определенной причине.

В этом руководстве мы рассмотрим конструкцию и моделирование двухполупериодного выпрямителя с Н-мостом для однофазного и трехфазного преобразования мощности. Оба могут использоваться в промышленных условиях, в том числе в небольших модулях управления, которые моя компания разработала для проектов клиентов.Они повсеместно используются в других электронных устройствах, и создание на их основе моделирования важно для понимания того, как они могут с высокой эффективностью подавать мощность в цепи ниже по потоку.

Типы мостовых выпрямительных схем

Основная схема мостового выпрямителя показана ниже. В этой схеме обычно используются четыре диода (D1-D4), расположенных последовательно парами, и только два диода смещены в прямом направлении в течение каждого полупериода входного переменного тока. Четыре диода в этом выпрямителе соединены по схеме замкнутого контура, подобной мосту, и эта сборка дает свое название.Иногда это называют неуправляемым выпрямителем, причина которого будет показана позже в этой статье.

Неуправляемый однофазный мостовой выпрямитель

Сравнение однофазных и трехфазных выпрямителей

Иногда можно увидеть выпрямитель, изображенный выше, в конфигурации H-моста, показанной ниже. Эта конфигурация точно такая же, как и конфигурация выше. Также ниже показан трехфазный выпрямитель для сравнения, в котором просто используются 6 диодов вместо 4, с двумя последовательными диодами, используемыми для управления протеканием тока для каждой фазы в трехфазном соединении переменного тока.Различия между двумя типами выпрямителей должны быть очевидны по их формам сигналов; трехфазный выпрямитель обеспечивает гораздо меньшую пульсацию, но при 1,5-кратной частоте однофазного выпрямителя.

Однофазный и трехфазный мостовой выпрямитель

Поскольку обычные диоды однонаправлены и неконтролируемы, ток может течь только в одном направлении, и нет возможности контролировать прямое напряжение. По этой причине мы обычно называем эти выпрямители «неконтролируемыми», и нам необходимо правильно выбрать диоды, используемые в этих схемах, чтобы гарантировать, что выпрямитель будет полностью смещен в прямом направлении в предполагаемой рабочей среде.Если вы подключаетесь к сети переменного тока, у вас будет достаточный запас для обеспечения того, чтобы диоды в этой цепи всегда были смещены в прямом направлении, это вызывает большее беспокойство, если вы сначала перейдете на низкий уровень, а затем примените выпрямление. По этой причине часто бывает, что трансформатор сначала используется для понижения до умеренного уровня (номинальный уровень переменного тока 12 В или 24 В), а затем сигнал проходит через выпрямитель. После сглаживания до некоторого значения постоянного тока применяется заключительный этап регулирования, чтобы установить выходное напряжение на требуемое значение.

Управляемые выпрямители

В мостовых выпрямителях этого типа используются некоторые контролируемые твердотельные компоненты, такие как MOSFET, IGBT, SCR и т. Д., Вместо обычных диодов. Обычно используется тиристор, поскольку его напряжение можно легко изменять путем прямого приложения внешнего постоянного напряжения. Таким образом, система может регулировать выходную мощность для различных напряжений по мере необходимости. На изображении ниже показан однофазный управляемый мостовой выпрямитель, который просто включает замену диодов на тиристоры.

Управляемый однофазный выпрямитель

Как и обычный однофазный выпрямитель, этот управляемый выпрямитель может быть выполнен в виде H-моста; результирующая функциональность точно такая же. Мы также можем расширить схему до трехфазного входа, используя 6 тиристоров (по 2 на каждую фазу).

Выбор диодов

Как я упоминал выше, должно быть ясно, что ток через нагрузку течет в одном направлении в обоих типах выпрямителей, поэтому только два диода смещены в прямом направлении в любой момент времени.В течение каждого полупериода на каждом диоде в секции моста с прямым смещением наблюдается падение напряжения. Для кремниевых диодов полное падение напряжения должно составлять 2 * 0,7 = 1,4 В, потому что два диода будут смещены в прямом направлении. Если вы работаете с низкоуровневым переменным током с трансформаторной связью, вы можете использовать германиевые диоды или диоды Шоттки, поскольку они имеют меньшее падение напряжения при прямом смещении.

Формы выходных сигналов

Обычно после настройки выпрямителя напряжение постоянного тока устанавливается путем добавления сглаживающего конденсатора на выходах.Сглаживающий конденсатор, подключенный параллельно нагрузке, будет определять уровень пульсаций, накладываемых на форму выходного сигнала постоянного тока. В момент, когда входное напряжение начинает падать во время цикла, конденсатор на выходе начинает разряжаться параллельно с резистором, таким образом, они образуют RC-цепь. Конденсатор многократно заряжается и разряжается с определенной постоянной времени RC между полупериодами. Прежде чем конденсатор сможет полностью разрядиться, начинается цикл зарядки, поэтому конденсатор никогда не разряжается полностью, пока не будет отключена входная мощность.

Здесь вы можете использовать постоянную времени RC для определения скорости разряда по нагрузке. Например, если мы используем сопротивление нагрузки 10 кОм с конденсатором 50 мкФ, то постоянная времени RC составляет 500 мс. Это означает, что если мы хотим уменьшить пульсации выходного постоянного напряжения, то нам нужно увеличить значение сглаживающего конденсатора или сопротивление нагрузки (или и то, и другое). Хотя форма выходного сигнала не является чисто постоянным током, увеличение сопротивления нагрузки и достаточно большого сглаживающего конденсатора приводит к тому, что пульсации на выходе становятся настолько малыми, что их нелегко заметить.Последним этапом регулирования обычно является LDO (для низкого напряжения) или импульсный стабилизатор (для высокого напряжения).

Если вы проектируете простую двухполупериодную плату выпрямителя с H-мостом или вам нужно спроектировать сложную систему питания, используйте инструменты проектирования печатных плат в CircuitMaker, чтобы подготовить схемы и макет печатной платы. Все пользователи CircuitMaker могут создавать схемы, макеты печатных плат и производственную документацию, необходимую для перехода от идеи к производству. Пользователи также имеют доступ к личному рабочему пространству на платформе Altium 365 ™, где они могут загружать и хранить проектные данные в облаке, а также легко просматривать проекты через веб-браузер на защищенной платформе.

Начните использовать CircuitMaker сегодня и следите за новостями о новом CircuitMaker Pro от Altium.

Мастер клапанов

Выпрямители

Мостовой выпрямитель
Мостовой выпрямитель используется для выпрямления переменного тока от трансформатора с одной обмоткой (т.е. без центрального ответвления). или всякий раз, когда вам нужно направить переменный ток в одном направлении. В любой момент два диода проводят, а два других выключены.Обратите внимание, что все диоды «указывают» на положительный выход.
Вы можете построить мостовой выпрямитель из отдельных диодов или купить единичную упаковку. Пакеты сильноточных мостовых выпрямителей часто имеют отверстие посередине, чтобы их можно было прикрепить к шасси болтами.
Первый конденсатор в источнике питания — накопительный конденсатор — будет заряжен до пикового значения напряжения трансформатора переменного тока (см. Страницу сглаживания). При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока будет равно:

В = 1.4 В среднекв.

Однако при полной нагрузке это обычно падает примерно до:

В = 1,3 В среднеквадр.

Разница связана с тем, что форма волны переменного тока несколько деформируется при большой нагрузке (пики усекаются). Более того, напряжение трансформатора переменного тока (среднеквадратичное значение) будет , а также будет падать по мере увеличения тока нагрузки. Как правило, при небольшой нагрузке напряжение трансформатора будет на 5–10% выше заявленного значения. Только при полной загрузке напряжение трансформатора переменного тока упадет до заявленного значения.

Например, если вы покупаете трансформатор, рассчитанный на «300Vac 200mA», то вы можете рассчитывать, что он будет производить от 315V до 330Vac при небольшой нагрузке. После выпрямления будет получено напряжение постоянного тока где-то между:
1,4 315Vrms = 441Vdc, до 1,4 330Vrms = 462Vdc
Если вам нужна более высокая точность, вам необходимо вручную измерить напряжение трансформатора без нагрузки. или получить информацию от производителя (по какой-то причине они не указывают напряжения холостого хода в паспортах).
Когда трансформатор полностью нагружен до номинального значения 200 мА, напряжение переменного тока упадет до номинального значения 300 В среднеквадратического значения. Следовательно, напряжение постоянного тока упадет до:
1,3 300Vrms = 390Vdc
Вы также потеряете два диодных падения (около 1 В каждое для силовых диодов), поэтому фактическое напряжение может быть ближе к 388 В, но мы обычно игнорируем это при высоковольтном источнике питания. Однако при низком напряжении питания (например, для нагревателей постоянного тока) падение напряжения на диоде представляет собой значительную потерю, и ее следует учитывать.

Не забудьте добавить предохранители!

Требуемые характеристики диодов
Диоды мостового выпрямителя должны иметь средний номинальный прямой ток, превышающий максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.Популярный 1N4007 рассчитан на 1 ампер, что намного больше, чем максимальный ток HT для любого гитарного усилителя. Однако что-то вроде источника питания постоянного тока, вероятно, потребует более мощных диодов. У диодов также есть номинальные значения пикового и импульсного тока, но вам не нужно об этом беспокоиться, поскольку они всегда намного превышают то, что вам нужно, при условии, что средний текущий рейтинг соответствует работе.

Диоды также должны иметь максимальное значение обратного повторения (Vrrm), которое превышает пиковое напряжение переменного тока. (это может называться рейтингом пикового обратного напряжения (PIV) в старых таблицах данных).Пиковое напряжение переменного тока равно 1,4 В среднеквадратического значения. Популярный 1N4007 рассчитан на 1000 В. Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В / 1,4 = 714 В среднеквадратического значения. Тем не менее, мы должны сбить 10%, чтобы учесть колебания сетевого напряжения, и сбейте еще 10%, чтобы напряжение на трансформаторе было высоким при небольшой нагрузке. Следовательно, мы не можем использовать 1N4007, если (заявленное) напряжение трансформатора выше 580 В (среднеквадратичное). К счастью, таких высоких напряжений в гитарных усилителях не встретишь. Иная история с двухфазным выпрямителем (см. Ниже).

Гибридный мостовой выпрямитель
Обычные двухполупериодные вентильные выпрямители нельзя использовать в качестве моста, поскольку они имеют один общий катод. Однако вы можете легко использовать пару кремниевых диодов для завершения моста. При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока снова будет равно:

В = 1,4 В среднекв.

Однако при более высокой нагрузке вы потеряете намного больше напряжения на диодах клапана. В качестве грубого приближения при полной нагрузке выходное напряжение постоянного тока обычно находится в пределах от 1 до 1.В 2 раза выше заявленного напряжения трансформатора. Здесь вы можете прочитать о более точном прогнозе напряжения.

Клапанные выпрямители не справляются с высокими уровнями тока, которые могут быть у кремниевых диодов. Например, GZ34 рассчитан на средний ток всего 250 мА. В клапанных выпрямителях иногда также требуется ограничивающее ток сопротивление, чтобы защитить их (см. Кратко) от чрезмерных пульсаций и импульсных токов. В гибридном мосте (гибридже?) Вам нужен только один такой резистор, поскольку он используется обоими вентильными диодами.

Двухфазный выпрямитель
Двухфазный выпрямитель используется с трансформатором с центральным отводом.На самом деле это пара однополупериодных выпрямителей, каждый из которых питает одну и ту же нагрузку. В любой момент один диод горит, а другой выключен. (Новички иногда называют двухфазный выпрямитель двухполупериодным выпрямителем. Это не правильно. Мостовой выпрямитель также тип двухполупериодного выпрямителя. Есть и другие.) В источниках питания
Vintage использовались двухфазные выпрямители, потому что для этого требовалось всего два диода, которые могли быть в одной бутылке. Это также означает, что для клапана выпрямителя требуется только одно питание нагревателя.В подавляющем большинстве ламповых гитарных усилителей по-прежнему используются двухфазные выпрямители, даже если в них используются твердотельные диоды. Отчасти это историческое явление, а отчасти потому, что трансформатор с центральным отводом упрощает создание отрицательного напряжения смещения.

Два двухполупериодных выпрямителя, ориентированных в противоположных направлениях, создают биполярное питание (положительный и отрицательный постоянный ток). Это обычное дело в твердотельных усилителях. Внешне это похоже на мостовой выпрямитель (и вы действительно можете использовать пакет диодных мостовых выпрямителей), но лучше всего рассматривать его как пару двухфазных выпрямителей.

Для двухфазного выпрямителя действуют те же основные принципы, что и для мостового выпрямителя. При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока будет равно:

В = 1,4 В среднекв.

При полной нагрузке обычно составляет примерно:

В = 1,3 В среднеквадр.
Помните, что напряжение трансформатора также будет проседать на 5-10% между холостым ходом и полной нагрузкой.

Требуемые характеристики диодов
Диоды в двухфазном выпрямителе должны иметь средний номинальный прямой ток, который удобно превышает максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.Это не должно быть проблемой с современными кремниевыми диодами. Опять же, вам не нужно беспокоиться о номинальных значениях пикового и импульсного тока, при условии, что средний текущий рейтинг подходит для работы.

Диоды также должны иметь максимальное значение обратного повторения (Vrrm), превышающее размах переменного напряжения (измеренное от одного конца до центрального отвода), вдвое больше, чем требуется для мостового выпрямителя. Это равно 2,8 Vrms. 1N4007 рассчитан на 1000 В. Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В / 2.8 = 357 В среднекв. Отбейте 10%, чтобы учесть колебания напряжения сети, плюс еще 10% для регулирования трансформатора. и у нас осталось около 290 В (среднеквадратичное). Другими словами, мы не должны использовать 1N4007 с чем-либо, кроме трансформатора на 290–0–290 В.

Что делать, если напряжение трансформатора выше этого? Лучше всего покупать диоды с более высоким номинальным напряжением, но они не так распространены, как 1N4007. Классическая альтернатива — использовать последовательно два или более диода, чтобы они разделяли нагрузку.Однако мы должны убедиться, что напряжение распределяется (по крайней мере примерно) поровну. Это можно сделать, добавив конденсатор от 10 до 100 нФ параллельно каждому диоду. В качестве альтернативы можно использовать резисторы высокой стоимости, но гораздо проще найти керамические конденсаторы на 1 кВ, чем резисторы на 1 кВ.

Клапан выпрямителя
Обычные вентильные выпрямители содержат два диода с одним и тем же катодом (и нагревателем) в одном корпусе. В технических паспортах клапанного выпрямителя обычно указывается максимальное напряжение трансформатора RMS , которое клапан может выдержать в обычной двухфазной цепи выпрямителя. вместо того, чтобы указывать пределы пиковых значений, как в современных таблицах данных.В таблице данных GZ34 указано 550-0-550 В (хотя лично я бы не стал доверять современной производственной бутылке, чтобы справиться с этим). В техническом паспорте также будет указан максимальный средний постоянный ток, который может выдержать клапан. Для GZ34 это 250 мА для выпрямителя с конденсаторным входом с трансформаторным напряжением до 450–0–450 В, но предел уменьшается для более высоких напряжений трансформатора. Предел выше для цепей дросселирования, но гитарные усилители их не используют, так что вам не о чем беспокоиться. Большинству вентильных выпрямителей также требуется отдельный источник питания нагревателя.EZ81 — заметное исключение.

В дополнение к максимальным номинальным значениям переменного напряжения и постоянного тока вентильные выпрямители имеют еще два номинала, которые необходимо учитывать: максимально допустимая емкость резервуара и минимальное токоограничивающее сопротивление. Эти два предела взаимосвязаны и служат для удержания пикового тока пульсаций ниже определенного (неустановленного) уровня. Чем больше емкость резервуара, тем большее ограничивающее сопротивление вам нужно. В таблице данных GZ34 указана максимальная емкость 60 мкФ, хотя теоретически вы можете превысить ее, если пропорционально увеличите ограничивающее сопротивление.2 + любое дополнительное сопротивление

Где:
Rpri — сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току;
Rsec — сопротивление постоянному току одной половины вторичной обмотки трансформатора, то есть измеренное от одного конца до центрального ответвления;
Vpri — первичное (то есть сетевое) напряжение;
Всек — это половина вторичного напряжения, т. Е. Измеренного от одного конца до центрального ответвления.

В техническом паспорте будет представлена ​​таблица или графики, показывающие минимальное ограничивающее сопротивление, необходимое для данного применения.2 р

В качестве альтернативы вы можете использовать один резистор (с удвоенной номинальной мощностью) последовательно с катодом.

Клапанные выпрямители имеют очень высокое внутреннее сопротивление. Это вызывает значительную потерю напряжения, которая увеличивается с увеличением тока нагрузки, что приводит к провалу напряжения источника питания во время громких звуков. Технический паспорт обычно содержит различные графики и таблицы рекомендуемых условий эксплуатации. некоторые показывают, насколько напряжение будет проседать при разных токах нагрузки, так что экстраполировать эту информацию в ваш собственный проект будет довольно легко.Как показывает практика, при полной нагрузке вентильный выпрямитель будет вырабатывать постоянное напряжение, которое в 1–1,2 раза превышает заявленное напряжение трансформатора.