Все статьи на сайте Все статьи про диодный мост Чаще всего возникает вопрос. Если генератор рассчитан на применение шести-диодного моста, то при установке восьми-диодного моста просто ничего не изменится, можно ставить. Если генератор рассчитан на установку восьми диодного моста, то использование шести-диодного моста, приведет к небольшому снижению максимального тока генератора, что в обычной эксплуатации со штатным электрооборудованием будет допустимо. Теперь подробнее. На автомобилях применяется трехфазный синхронный генератор переменного тока. Для работы электрооборудования нужен постоянный ток, поэтому выпрямитель -обязательный элемент генератора. Трехфазный выпрямитель – это диодный мост по схеме Ларионова. Три плеча по два диода Трехфазный диодный мост по схеме Ларионова, имеет 6 диодов, три плеча по два диода. В диодном мосте может быть 8 диодов. Это в том случае, когда используется принцип повышения мощности генератора за счет использования тока третьей гармоники, который можно отбирать от средней точки трехфазной звезды. Генератор переменного тока в идеале должен выдавать синусоидальное переменное напряжение, но этого не получается, выходное напряжение по конструктивным причинам получается искаженным. То есть, сильно несинусоидальным – это недостаток генератора переменного тока, но его можно частично скомпенсировать тем, что третью гармонику несинусоидального переменного напряжения можно выделить и ее энергию использовать.
Обмотка статора соединяется звездой и от средней точки звезды делается вывод, напряжение которое действует в средней точке, выпрямляется дополнительным плечом диодного моста, поэтому получается мост на 8 диодов.
Многие конструкции диодных мостов делаются универсальными, для использования как шести диодов, так и 8 диодов. В этом случае у шести диодного моста позиции под 7 и 8 диоды просто остаются пустыми. Примеры конструкций диодных мостов.БПВО 76-105/15 8 диодов БПВО 76-105/21 6 диодов БВО 76.2-105/02 6 диодов без доп. диодов БВО 3-105-02 8 диодов генераторов 3282.3771 и 7702.3701 На ВАЗ 2110, 12, 13, 14 штатно ставится генератор 9402.3701 или 5102.3771 на 80 Ампер. с диодными мостами 6 диодов Или генераторы увеличенной мощности 3202.3771 на 90 Ампер, или 5102.3771 на 100 Ампер, с диодными мостами 8 диодов.
Конструкция генератора позволяет установить и шести диодный и восьми диодный мост. Если генератор рассчитан на применение шести диодного моста, то при установке восьми диодного моста просто ничего не изменится, можно ставить. Если генератор рассчитан на установку восьми диодного моста, то использование шести диодного моста, приведет к небольшому снижению максимального тока генератора, что в обычной эксплуатации со штатным электрооборудованием будет допустимо.
На многих современных генераторах применяются диодные мосты 8 диодов, но уже без дополнительных диодов. DENSO, BOSCH, MITSUBISHI |
Все статьи про диодный мостДиодный мост с дополнительными диодами и диодный мост без дополнительных диодовСхема генератора с дополнительными диодами имеет следующие свойства1. Позволяет провести ток возбуждения прямо внутри генератора минуя контакты замка зажигания 2. Цепь возбуждения с дополнительными диодами отделена от аккумулятора лампочкой, это снижает первоначальный ток возбуждения и исключает быструю разрядку аккумулятора, если двигатель не завелся, а зажигание включено. 3. При запуске двигателя, в генератор через лампочку проходит очень маленький ток возбуждения, поэтому генератор вращается очень легко, что облегчает работу стартера. 4. Лампочка в цепи возбуждения ограничивает ток первоначального возбуждения и позволяет контролировать работу генератора
Теперь более подробно На автомобилях применяется трехфазный синхронный генератор переменного тока. Для работы электрооборудования нужен постоянный ток, поэтому в генераторе обязательно установлен выпрямитель. Выпрямитель трехфазного генератора – это диодный мост по схеме Ларионова.-Три плеча по два диода Такие диодные мосты использовались на ранних типах генераторов для автомобилей «Москвич», «Зил 130», «Жигули» Простой диодный мост на Жигули без дополнительных диодов
Любой автомобильный генератор работает в паре с регулятором напряжения. Регулятор поддерживает заданный уровень напряжения генератора. Через регулятор напряжения проходит ток возбуждения, который создает магнитное поле ротора. При вращении ротора происходит изменение магнитного поля, пересекающего обмотку генератора, что рождает в обмотке генератора ЭДС. В ранних генераторах использовался самый простой транзисторный регулятор напряжения
Посмотрим схему
Для возбуждения генератора сначала нужно подать в него ток от аккумулятора. При включении зажигания этот ток проходит от аккумулятора, через точку выхода выпрямителя и далее, через щетки в обмотку возбуждения. Когда генератор возбудился, то он уже сам становится источником, и начинает заряжать аккумулятор, и питать все нагрузки. Часть своего тока генератор отдает на собственное возбуждение. Ток возбуждения идет через замок зажигания Ток возбуждения мощного генератора достигает 5 Ампер, это довольно большой ток, который греет провода и нагрузки, а при размыкании создает сильную искру. Весь ток возбуждения проходит через контакты замка зажигания, и контакты постепенно сгорают. Это снижает надежность замка зажигания — ухудшается зарядка аккумулятора и нарушается стабильность работы системы зажигания. Надо сделать так, чтобы ток возбуждения, не проходил через замок зажигания. По мере накопления опыта использования генераторов переменного тока первого поколения, выявилась такая проблема.
Применение дополнительных диодов и предварительное возбуждение через лампочку, позволило решить эту проблему. Аккумулятор, по-прежнему, был необходим для первоначального возбуждения, но в цепь возбуждения включали лампочку, которая сильно ограничивала ток возбуждения на уровне 100 миллиампер, для первоначально возбуждения генератора этого было достаточно, но для работы генератора на полную мощность, нужен уже большой ток возбуждения — примерно 5 Ампер. Через замок зажигания проходит проходит только ток первоначального возбуждения, ограниченный лампочкой, это разгружает контакты замка зажигания и делает систему зарядки более надежной. Лампочка становится очень удобным индикатором процесса зарядки. Если она горит, при работающем двигателе, значит генератор не заряжает аккумулятор.
Таким образом, смысл применения дополнительных диодов для питания обмотки возбуждения генератора состоит в том, чтобы ток возбуждение генератора отбирался прямо в генераторе и не проходил через замок зажигания, и чтобы не происходила неожиданная разрядка аккумулятора, если замок зажигания оставался включенным при неработающем двигателе. Еще одно важное достоинство схемы генератора с дополнительными диодами: При запуске двигателя в схеме без доп. диодов, сразу идет большой ток возбуждения от аккумулятора, генератор полностью возбуждается и сильно сопротивляется вращению стартера. В схеме с лампочкой, ток первоначального возбуждения получается небольшим и генератор крутить легко, он полностью возбуждается уже после отключения стартера, что заметно облегчает запуск двигателя.
Схема с дополнительными диодами широко применялась всеми производителями генераторов в 80 и 90-е годы, и до сих пор, генераторы по этой схеме производятся для автомобилей прежних лет выпуска.
Для современных генераторов схема с дополнительными диодами не применяется. Диодные мосты с дополнительными диодами выпускаются только для генераторов, разработанных в прошлом. В современных, в генераторах применяют более сложные регуляторы напряжения с микроконтроллерами, они позволяют точно регулировать напряжение, разгружать замок зажигания, защищать аккумулятор от разрядки, облегчать работу стартера при запуске. (См статью «Генераторы S IG L Denso Toyota.) . и обеспечивать расширенные функции диагностики генератора. К такому типу генераторов относится и последнее поколение российских генераторов без дополнительных диодов с многофункциональным регулятором напряжения. Это генераторы на «Шеви -Ниву», «Калину», «Гранту» и все последующие модели ВаЗ, а также наиболее современные генераторы для ГАЗа и КАМАЗА
— .
В настоящее время производятся диодные мосты трех поколений. Для старых генераторов без дополнительных диодов, для генераторов среднего поколения с дополнительными диодами и для современных генераторов, снова без дополнительных диодов.
Если конструктивно диодные мосты совпадают, то для старых генераторов вполне можно использовать диодный мост с доп. диодами, при этом про доп. диоды надо просто забыть. Можно использовать и наоборот, все будет работать, лампочку придется шунтировать, то есть, восстановить старую схему, только не надо забывать выключить зажигание, если двигатель не работает. Для многих современных генераторов диодные мосты без доп диодов, имеют конструкцию выходящую из предыдущей с дополнительными диодами, (сравним БВО 3 -105-01 и БВО 4-105-01 см. последний рисунок) поэтому они полностью совместимы по размерам и местам крепления. Старый диодный мост с доп диодами можно смело ставить в более современный генератор (9402.3701-03 без доп диодов), но регулятор напряжения нужно поставить тоже старого типа (778.3702). Можно поставить и с новым регулятором (845.3702) только дополнительные диоды не присоединять, но придется сделать дополнительный вывод фазы для работы многофункционального регулятора напряжения и соединить второй вывод регулятора с плюсовым выводом диодного моста.. Наоборот тоже можно ставить. Если есть диодный мост без доп. диодов, его можно поставить в старый генератор (9402.3701), но нужно, либо припаять доп. диоды, либо подобрать регулятор напряжения, который работает с управлением от фазы (845. 3702). Внешняя проводка в переделках не нуждается. Диодные мосты с доп. диодами могут иметь дополнительную клемму, подключенную к фазе. Она нужна для очень ранних генераторов, которые стояли на «Волгах» и «Газелях», с тахометрами, которые как у дизельных машин, работали от генератора. Эти диодные мосты можно смело ставить на более современные генераторы.
|
Wien Bridge Синусоидальный осциллятор/генератор » Electronics Notes
Генератор или генератор синусоидального сигнала на операционном усилителе Wien Bridge представляет собой превосходную схему для генерации синусоидального сигнала на звуковых частотах и выше.
Учебное пособие по операционному усилителю Включает:
Введение
Сводка по цепям
Инвертирующий усилитель
Суммирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель
Усилитель с переменным усилением
Активный фильтр верхних частот
Активный фильтр низких частот
Полосовой фильтр
Режекторный фильтр
компаратор
триггер Шмитта
Мультивибратор
Бистабильный
Интегратор
Дифференциатор
Генератор моста Вина
Генератор фазового сдвига
Одним из популярных методов генерации синусоидального сигнала с помощью операционного усилителя является использование конфигурации моста Вина. Электронная схема довольно проста и обеспечивает хорошие общие характеристики.
Как следует из названия, осциллятор или генератор моста Вина на операционном усилителе основан на сети моста Вина. Это форма мостовой схемы, разработанная Максом Вином в 1891 году и состоящая из четырех резисторов и двух конденсаторов.
Мостовой генератор Вина существует уже много лет и находит применение во многих областях в качестве звукового генератора либо с использованием дискретных электронных компонентов, либо с использованием операционных усилителей.
Поскольку операционные усилители являются такими простыми в использовании электронными компонентами, обеспечивающими почти идеальную работу, они широко используются в подобных схемах.
Что такое венский мост
Базовая схема Wien Bridge показана ниже и как это видно из этого.
Схема базового моста ВинаБазовая мостовая схема использовалась во многих приложениях, включая измерение емкости конденсаторов, где переменные резисторы и известный конденсатор могли использоваться для определения емкости конденсатора, обычно C1.
Сначала давайте посмотрим на схему с качественной точки зрения. Это помогает объяснить реальную работу схемы и дает понимание того, как она работает.
Мост Вина RC-сетьИз схемы видно, что схему можно разделить на две части: последовательный элемент моста Вина, т. е. последовательно соединенный резистор и конденсатор образуют фильтр верхних частот; и параллельный емкостной резисторный элемент, образующий фильтр нижних частот от линии к земле.
Другими словами, имеется последовательный фильтр верхних частот и параллельный фильтр нижних частот. Общий эффект заключается в том, что их комбинация образует селективный полосовой фильтр второго порядка, который имеет довольно высокую добротность и резонансную частоту f 0 .
Глядя на сеть очень просто, при нулевой частоте последовательный фильтр нижних частот, состоящий из электронных компонентов R1 и C1, будет иметь бесконечный импеданс, поскольку постоянный ток не может проходить через конденсатор.
Точно так же на очень высоких частотах эффект параллельного замыкания определяется практически нулевым импедансом конденсатора — он практически замыкает выход.
Между этими частотами есть точка, где выход достигает максимума — его «резонансная частота», F 0 .
При этой резонансной частоте реактивное сопротивление всей цепи равно ее сопротивлению, то есть: Xc = R, а разность фаз между входом и выходом равна нулю. Величина выходного напряжения при этом максимальном пинте равна трети входного напряжения.
Также установлено, что фазовый сдвиг в сети меняется с частотой, пересекая ось на резонансной частоте, f 0 .
Отклик по напряжению и фазе RC-сети венского мостаВзгляд на схему с более математической точки зрения для проектирования электронных схем. Мост Вина является особенно гибким и не требует равных значений значений электронных компонентов R или C. На некоторой частоте реактивное сопротивление последовательного плеча R2–C2 будет точно кратно плечу R1–C1. Если два рычага R3 и R4 настроены на одинаковое соотношение, мост будет сбалансирован.
Для определения балансовой частоты можно использовать несколько простых уравнений.
ω0=1R1 R2 C1 C2
C1C2=R4R3 -R2R1
Уравнения проектирования электронных схем упрощаются, если R1 = R2 и C1 = C1; результат R4 = 2 R3.
На практике значения электронных компонентов R1 / R2 и C1 / C2 никогда не будут точно равными, но приведенные выше уравнения показывают, что при фиксированных значениях в этих плечах мост будет балансировать при некотором ω и некотором отношении R4/R3 .
Благодаря этим допущениям и упрощениям конструкция электронной схемы значительно упрощается.
Мостовой генератор Вина на операционном усилителе
Для электронной схемы синусоидального генератора мост может использоваться в контуре обратной связи, и схема колеблется в точке баланса, то есть в «резонансной точке» сети. Кроме того, очень высокие уровни входного импеданса и очень низкие уровни выходного импеданса операционного усилителя означают, что нагрузка на элементы моста минимальна, что упрощает конструкцию электронной схемы.
Мостовой генератор Вина можно рассматривать как усилитель с положительным коэффициентом усиления в сочетании с полосовым фильтром, через который применяется положительная обратная связь. Поскольку используется положительная обратная связь, необходимо иметь возможность ограничить усиление, чтобы избежать чрезмерных уровней искажений. Это достигается несколькими способами с помощью автоматической регулировки усиления, преднамеренной нелинейности и случайной нелинейности ограничивают выходную амплитуду, и их можно использовать в разных схемах по-разному.
Базовая схема генератора или генератора моста Вина показана ниже и содержит элементы мостовой схемы, обернутые вокруг самого операционного усилителя. Внутри схемы можно увидеть усилитель с положительным коэффициентом усиления и полосовой фильтр, обеспечивающий положительную обратную связь.
Схема генератора моста Вина на операционном усилителеЭлементы моста, содержащие конденсаторы, связаны с неинвертирующим входом, а чисто резистивные элементы связаны с инвертирующим входом. Анализ схемы показывает, что для того, чтобы цепь колебалась, должен быть фазовый сдвиг на 180 °, а для этого требуется, чтобы C1 = C2 и R1 = R2. Кроме того, Rf обычно устанавливается равным 2 Rg. Частоту колебаний можно определить из простого уравнения:
f0=12 π R C
Одной из проблем этой формы схемы генератора/генератора моста Вина является уровень создаваемых искажений. Если значение Rf увеличить (увеличив коэффициент усиления схемы), то обнаруживается, что уровень искажений также увеличивается, поскольку операционный усилитель больше входит в режим насыщения.
Одним из простых способов преодоления этого, который использовался во многих случаях, является замена резистора Rg небольшой лампой накаливания или термистором. Отношение сопротивлений Rf должно оставаться на уровне около 2Rg. Эта идея работает, потому что при первом включении генератора лампа холодная и сопротивление мало. Ток, протекающий через него, больше, и лампа или термистор нагреваются, тем самым увеличивая свое сопротивление, что, в свою очередь, приводит к падению коэффициента усиления и падению тока. Через некоторое время будет достигнута точка равновесия, и осциллятор начнет саморегулировать усиление и, следовательно, уровень искажений.
Диодный ограничитель амплитуды для мостового генератора Вина
Другой метод ограничения размаха амплитуды генератора и, следовательно, уменьшения искажений заключается в использовании пары встречных диодов в контуре обратной связи генератора. Диоды можно разместить на участке сопротивления R f . По мере увеличения амплитуды сопротивление эффективно уменьшается, а амплитуда уменьшается.
Схема генератора моста Вина на операционном усилителе с ограничительными диодамиЭта схема способна обеспечить меньший уровень искажений, чем схема без ограничения амплитуды.
Мостовой генератор Вина используется во многих приложениях для получения синусоидального сигнала. Хотя уровни искажений могут быть выше, чем у некоторых других форм звуковых генераторов, тем не менее, он представляет собой очень удобную и надежную форму звукового синусоидального генератора.
Дополнительные схемы и схемы:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Транзисторная конструкция
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
схемы полевых транзисторов
Символы цепи
Вернитесь в меню проектирования схем . . .
Понимание выпрямителей и цепей выпрямителей на корабле
ByAnish Судовая электротехника
Помимо небольшого размера, все электрическое и электронное оборудование или схемы на борту корабля играют жизненно важную роль в работе судовых систем и механизмов. Различное бортовое оборудование использует переменный ток, постоянный ток или оба, в зависимости от характера работы. Некоторые из очень важных цепей и установок работают от постоянного тока.
Поскольку большая часть корабля вырабатывает переменный ток от генератора переменного тока, становится необходимым использовать устройство вместе с трансформатором, которое может преобразовывать этот переменный ток в постоянный для использования этого оборудования или цепей, работающих от постоянного тока.
ВыпрямительВыпрямитель представляет собой схему, в которой используется один или несколько полупроводниковых диодов для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток.
Этот процесс преобразования известен как ректификация.
Типы выпрямителей Однополупериодный выпрямительОднополупериодный выпрямитель состоит из одного диода, последовательно соединенного с нагрузочным резистором.
Во время положительного полупериода входного напряжения диод смещен в прямом направлении и проводит ток при всех напряжениях, превышающих его барьерный потенциал.
Во время отрицательной половины цикла диод смещен в обратном направлении, поэтому он не проводит ток.
Двухполупериодный выпрямительСхема двухполупериодного выпрямителя позволяет однонаправленному току течь к нагрузке в течение всего входного цикла.
Существует два типа однополупериодных двухполупериодных выпрямителей:
1) Два диода, соединенные встречно-параллельно с помощью трансформатора с центральным отводом.
2) Двухполупериодный мостовой выпрямитель с четырьмя диодами, соединенными мостом.
Мостовой выпрямительОднофазный мостовой выпрямитель используется с четырьмя диодами, соединенными мостом с трансформатором с отводом от середины. Преимущество двухполупериодного выпрямителя состоит в том, что он преобразует обе полярности входного сигнала переменного тока в постоянный, поэтому он более эффективен.
Цепь трехфазного выпрямителя состоит из шести диодов, соединенных парами по три, соединенных последовательно (анод к катоду). Он обычно используется в трехфазных цепях.
Применение на бортуНекоторые виды использования выпрямителей на борту судна:
- Используется во многих морских электронных устройствах и схемах.