Схема моста выпрямительного: схема для сборки своими руками в домашних условиях

Содержание

Схема выпрямительного моста

Почему это имеет важное значение мы как раз и поговорим в этой статье. Диодный мост на схемах выглядит подобным образом:. 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.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Диодный мост. Принцип работы схемы.

7. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Диодный мост обозначение на схеме


Большинство электростанций вырабатывает переменный ток. Это связано с особенностью конструкции генераторов. Исключение составляют лишь солнечные панели, с которых снимается постоянный ток. Вообще, выбор между постоянным и переменным током с точки зрения производства, транспортировки и потребления — это борьба противоречий. Транспортировать экономически выгодно постоянный ток. Смена полупериодов переменного напряжения приводит к потерям. С точки зрения трансформации уменьшение величины напряжения удобнее работать с переменным током.

Принцип работы трансформаторы построен на пульсирующем или переменном напряжении. Большинство потребителей электроэнергии речь идет об устройствах работают на постоянном токе.

Электросхемы не могут работать с переменным напряжением. В результате мы имеем следующую картину: До розетки доходит переменный ток с напряжением вольт. А все домашние электроприборы за исключением тех, которые содержат мощные электродвигатели и нагревательные элементы питаются постоянным током. Внутри большинства домашнего оборудования есть блоки питания. После понижения трансформации величины напряжения, необходимо преобразовать ток из переменного в постоянный.

Основой такой схемы является диодный мост. Исходя из определения, переменный ток с определенной частотой в бытовой электросети 50Гц меняет свое направление, при неизменной величине.

Поскольку мы знаем, что для питания большинства электросхем нужно полярное напряжение — в блоках питания приборов происходит замена переменного тока на постоянный.

Происходит это в два или три этапа: С помощью диодной сборки переменный ток превращается в пульсирующий. Это уже выпрямленный график, однако, для нормального функционирования схемы такого качества питания недостаточно. Для сглаживания пульсаций, после моста устанавливается фильтр.

В простейшем случае — это обычный полярный конденсатор. При необходимости увеличить качество — добавляется дроссель. После преобразования и сглаживания, необходимо обеспечить постоянную величину рабочего напряжения.

Есть и преимущества: такая конструкция стоит недорого, легче диагностируется, и в случае выхода из строя одного элемента — меняется только он. Вторая конструкция компактна, исключены ошибки в монтаже. Однако стоимость несколько выше, чем у отдельных диодов и невозможно отремонтировать один элемент, приходится менять весь модуль.

Вспомним характеристики и назначение диода. Если не вдаваться в технические детали — он пропускает электрический ток в одном направлении, и закрывает ему путь в противоположном. Элемент просто включается в цепь последовательно, и каждый второй импульс тока, идущий в противоположном направлении — отрезается. Очень сильная пульсация, между полупериодами возникает пауза в подаче тока, равная длине половины синусоиды.

В результате отрезания нижних волн синусоиды, напряжение уменьшается вдвое. При точном измерении уменьшение оказывается больше, поскольку потери есть и в диодах. Жильцы многоквартирных подъездов, устав менять постоянно перегорающие лампочки — оснащают их диодами.

В каком бы направлении не протекал переменный ток на вводных контактах, выход диодного моста обеспечивает неизменную полярность на его выходных контактах. Поскольку плечи моста не могут одновременно пропускать ток в обоих направлениях — обеспечивается стабильная защита схемы. Даже если у вас в устройстве перегорел диодный мост — короткого замыкания или скачка напряжения не будет.

Надежность мостовой схемы проверена десятилетиями. Защита от перенапряжения на входе гарантируется трансформатором. От перегрузки спасает стабилизатор на выходе. Пробивает диодный мост лишь в случае использования бракованных деталей, или в автомобиле, где схема подвергается постоянным нагрузкам.

Падение напряжения в диодном мосту составляет до 0,7 вольт. Такая погрешность недопустима. Для обеспечения работы блоков питания с напряжением от 1,5 вольт до 12 вольт — используются диоды Шоттки. При прямом протекании тока, падение напряжения на одном кристалле составляет не более 0,3 вольта.

Умножаем на четыре элемента в мосту — получается вполне приемлемое значение потерь. Еще одно достоинство, обусловленное отсутствием p-n перехода — способность работать на высокой частоте. Поэтому выпрямители сверх высокочастотного напряжения делают исключительно на диодах этого типа. Однако у диодов Шоттки есть и недостатки. При воздействии обратного напряжения, пусть даже кратковременном — элемент выходит из строя.

Проверка диодного моста мультиметром показывает, что именно эта причина имеет необратимые последствия. Обычный германиевый или кремниевый элемент с p-n переходом самостоятельно восстанавливаются после переполюсовки. Поэтому мосты на диодах Шоттки применяются только в низковольтных блоках питания и при наличии защиты от обратного напряжения. Выпрямитель собран на обычной элементной базе, поэтому мы расскажем, как в домашних условиях проверить диодный мост мультиметром.

На иллюстрации видно, как протекает ток по мосту. Принцип тестирования такой же, как при проверке одиночных диодов. Смотрим по справочнику, какие выводы модуля соответствуют переменному входу или полярному выходу — и выполняем прозвонку. Поскольку ток в обратном направлении через диод не течет, неправильные результаты проверки говорят о пробое моста.

Извлекать мост нет необходимости, остальные элементы блока питания не оказывают влияния на измерение. Итог: Любой из вас сможет как самостоятельно собрать диодный мост, так и отремонтировать его в случае поломки. Достаточно иметь элементарные навыки в электротехнике. Смотрите видео: как мультиметром проверить диодный мост генератора вашего автомобиля. Подробный рассказ о том как проверить диодный мост мультиметром в этом видео сюжете. Отменить ответ. Григорий 29 марта Пожалуйста, рады, что Вам понравилось.

Александр 12 мая Рады, что Вам понравилась статья. Отменить ответ Ваше имя. Ваш e-mail. Ваш комментарий. Электроника 4 комментария. Мультиметр 3 комментария.


Выпрямитель, схема диодного моста

Большинство электростанций вырабатывает переменный ток. Это связано с особенностью конструкции генераторов. Исключение составляют лишь солнечные панели, с которых снимается постоянный ток. Вообще, выбор между постоянным и переменным током с точки зрения производства, транспортировки и потребления — это борьба противоречий. Транспортировать экономически выгодно постоянный ток.

Схема диодного моста выпрямителя может состоять из отдельно взятых диодов или использовать монолитную диодную сборку.

Выпрямитель, схема диодного моста. Напряжение на выходе диодного моста

Диод — это полупроводниковый прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от прикладываемого напряжения. Имеет всего два вывода: анод и катод. При подаче прямого напряжения на анод подается положительный потенциал по сравнению с катодом он открыт. При подаче отрицательного напряжения он закрывается. Эта особенность прибора широко используется в электротехнике, в частности диодный мост применяют для сварочного аппарата, чтобы выпрямлять переменный ток, улучшая качество сварки. Главными параметрами, на которые обращают внимание при выборе выпрямителей для сварочных аппаратов, являются:. Амплитуда бытовой сети составляет около В, поэтому нужно использовать диоды с обратным напряжением В и выше. Прямой ток жестко связан с мощностью прибора, и на него также обращают внимание. Рабочая частота показывает, в каком выпрямителе можно использовать полупроводник, применять его в сетевом или выходном блоке инвертора. Прямое напряжение полупроводника характеризует мощность рассеяния на самом приборе.

Принцип работы и применение диодного моста

Диодный мост — другими словами, двухполупериодный выпрямитель, который предназначен для того, что бы преобразовывать переменный сигнал в пульсирующий постоянный, иными словами, производить выпрямление сигнала. Диодный мост очень распространённый элемент, который присутствует во всех блоках питания. Основной функцией диодного моста является выпрямление переменного сигнала напряжение, ток и тд. Недостатком диодной сборки есть то, что при поломке одного из диодов приходится менять весь элемент, что иногда является экономически не выгодным, но учитывая данные цены на полупроводниковую продукцию, этот вопрос более не актуален.

Диодный мост есть практически в любой аппаратуре, и выход его из строя — очень распространенная причина поломки электронного прибора. Проверка же и замена диодного моста в мастерской стоят неоправданно дорого.

Диодный мост принцип действия

Простейшим преобразователем переменного тока в постоянный является диодный мост. Им называется такой элемент электрической цепи, который состоит из нескольких диодов, соединённых друг с другом по специальной схеме. Придуманный ещё в году такой способ включения до сих пор успешно применяется в электроцепях. Практически ни один блок питания не обходится без его использования, ведь фактически все электронные схемы запитываются от источников постоянного тока. В году английский учёный Фредерик Гутри разработал принцип работы вакуумных ламповых диодов с прямым накалом.

Диодный мост – как он работает?

Параметрический поиск по компонентам: Диоды Шоттки Быстровосстанавливающиеся диоды Выпрямительные диоды Структура, принцип работы Выпрямитель электрического тока — механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток. Диодный мост — электронная схема, предназначенная для преобразования «выпрямления» переменного тока в пульсирующий постоянный. Такое выпрямление называется двухполупериодным. На вход схемы подается переменное напряжение для простоты будем рассматривать синусоидальное , в каждый из полупериодов ток проходит через два диода, два других диода закрыты рис. В результате такого преобразования на выходе мостовой схемы получается пульсирующее напряжение вдвое большее частоты напряжения на входе рис.

Назначение и виды выпрямительных устройств. Диодный мост: назначение и изготовление своими руками Схема диодного моста выпрямителя.

Мы рассматривали пассивные компоненты электронных схем, такие как резисторы и конденсаторы. Но кроме них электрикам и радиолюбителям приходится сталкиваться и с другими, например полупроводниковыми диодами, стабилитронами и т. В этой статье мы расскажем, что такое диодный мост, как он работает и для чего нужен.

Содержание: Определение Принцип действия Основные характеристики Схемы выпрямителей Как спаять и подключить Область применения и назначение Способы проверки. Диодный мост — это схемотехническое решение, предназначенное для выпрямления переменного тока. Другое название — двухполупериодный выпрямитель. Строится из полупроводниковых выпрямительных диодов или их разновидности — диодов Шоттки.

Почти вся электронная аппаратура для своей работы требует определённую величину постоянного напряжения.

Схема простой цветомузыки на светодиодах Подпишитесь! Следите за новостями и будьте в курсе последних событий на нашем сайте. Схема трёхфазного выпрямителя Ларионова на трёх диодных полумостах на 6 диодах. Заказывайте диодный мост а 3-х фазный в интернет магазине с доставкой. В приведенной на рисунке однотактной схеме к выводам вторичных обмоток трехфазного трансформатора подключены всего три Как мы уже отмечали, требования к фильтру снижаются, вы сможете увидеть это по диаграммам. Данная схема известна как трехфазный. Корзина пуста Главная; Как оформить заказ.

Несмотря на то что в бытовых розетках, как известно, присутствует переменное напряжение величиной В, подавляющее большинство электронных приборов требует намного меньших значений. Более того, это питание должно осуществляться не переменным, а постоянным током. Именно поэтому практически каждый бытовой прибор имеет в составе своей схемы выпрямитель — диодный мост.


Схема диодного моста выпрямителя

Широкое распространение в радиотехнике получил диодный мост. Он используется в блоках питания и выполняет функцию выпрямления переменного напряжения. Таким образом, с помощью выпрямителя входной переменный электрический ток преобразуется на выходе в постоянный ток. Ведущую роль в этом процессе играет схема диодного моста выпрямителя. В результате на выходе происходит образование пульсирующего напряжения. Его частота в два раза превышает входную, однако полярность отличается высокой стабильностью. Для того, чтобы понять, как работает данный элемент, нужно точно знать, каким образом осуществляется сам процесс преобразования.

Преимущества диодного моста в преобразовании тока

Полупроводниковый диод обладает важным свойством, которое заключается в его способности пропускать электрический ток только в одну сторону. Благодаря этому свойству, диоды стали основной деталью выпрямителей тока.

Фактически, можно использовать всего один элемент и выпрямляющее устройство все равно будет работать. Оно известно под названием однополупериодного выпрямителя. В данном случае диод, находящийся в цепи, пропускает только один полупериод переменного тока с положительным значением. Из-за этого происходит потеря одной половины волны, приводящая к значительному снижению КПД таких выпрямительных устройств. Поэтому они используются только в высокочастотных блоках питания и не подходят для стандартной частоты.

В большинстве устройств данного типа применяются диодные мосты, состоящие из четырех элементов. Чтобы пропускать обе половины волны переменного тока, на каждом входе имеется два диода. Способ их подключения позволяет положительной полуволне уходить на выход с «плюсом», а отрицательной – на выход с «минусом». Благодаря противофазным колебаниям на входах, напряжение на выходе берется поочередно, с каждого из них. В результате обе полуволны суммируются в общее значение тока.

Полная фильтрация переменного тока на выходе осуществляется с помощью конденсатора. Во время подъема полуволны происходит накопление заряда, который, затем, отдается в процессе ее спада. Для улучшения работоспособности выпрямителя применяются транзисторы, переменные резисторы и другие дополнительные элементы.

Особенности диодных мостов и их применение

Данный вид сборки состоит из четырех диодов с одинаковыми параметрами, размещенными в общем корпусе. Вся конструкция имеет 4 вывода, к двум из которых подключается переменное напряжение. Остальные выводы являются выходными и обозначаются как «+» и «-».

Схема диодного моста выпрямителя может состоять из отдельно взятых диодов или использовать монолитную диодную сборку. Такая сборка значительно упрощает ее монтаж. Однако, при выходе из строя хотя-бы одного диода, замене подлежит вся конструкция. Тем не менее, она более технологичная, занимает мало места, а для всех составных частей обеспечивается одинаковый тепловой режим. При отсутствии монолитной конструкции она легко заменяется четырьмя отдельными деталями, с одинаковыми параметрами и техническими характеристиками. Такая схема позволяет свободно менять любые неисправные элементы.

Без диодных мостов невозможно представить себе электронику, питание которой осуществляется через однофазную сеть переменного тока, напряжением 220 вольт. Она используется не только в трансформаторных, но и импульсных блоках питания. Живым примером служит блок питания компьютера.

Компактные люминесцентные лампы также оборудованы диодными мостами. Они применяются в энергосберегающих лампах, в конструкциях печатных плат. Для сварочных аппаратов предусмотрены схемы с очень высокой мощностью.

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 IF(AV), А

Импульсный ток IFSM, А

Обратное напряжение VRRM, В

Прямое падение напряжения VF при IF, 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 UАобр в отечественных моделях или V­rpm для зарубежных.
  • Среднее обратное напряжение – представляет собой номинальное значение электрической величины, которое может прикладываться в процессе эксплуатации. Имеет обозначение Uобр в отечественных образцах или V­r(rms) для зарубежных диодных мостов.
  • Средний выпрямленный ток – обозначает действующую величину электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах указывается как Iпр или Io для моделей отечественного или зарубежного производства соответственно.
  • Амплитудный выпрямленный ток – это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, обозначается как Ifsm 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 V­fm.

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

Выпрямительный мост PD70224 семейства IdealPoE компании Microsemi для PoE- и PoH-разработок

Microsemi Corporation представила новый выпрямительный мост PD70224 семейства IdealPoE, содержащий два мостовых выпрямителя на основе полевых транзисторов. N-канальные MOSFET транзисторы с низким сопротивлением канала в открытом состоянии (типовое значение 0.16 Ом) позволяют получить значительно более высокое значение КПД и более высокую выходную мощность.

В PoE- и PoH-совместимых решениях, потребляющих высокую мощность или требующих высокую эффективность, разработчики были вынуждены использовать схемы, выполненные на дискретных компонентов. Теперь компанией Microsemi предлагается в таких случаях использовать компонент PD70224 серии IdealPoE. Изделие разработано для применения в схемах питания PoE (Power-over-Ethernet) и Power-over-HDBaseT (PoH) беспроводных точек доступа, малогабаритных базовых станций и маршрутизаторов. В отличие от других доступных на рынке решений, PD70224 избавляет от необходимости применения дополнительных внешних компонентов, таких как ИС контроллеров и полевые транзисторы, снижая стоимость разработки и общее занимаемое место на печатной плате.

Выпрямительный мост PD70224 обеспечивает выходной ток более 1 А, что позволяет применять его не только в современных энергоэффективных двупарных применениях, соответствующих спецификациям IEEE802.3af и IEEE802.3at, но также и для устройств, получающих питание по четырёхпарному интерфейсу с применением спецификаций Universal PoE (мощность потребления устройства до 51 Вт) и PoH (мощность потребления устройства до 95 Вт). Схема управления MOSFET транзисторами компонента интегрирована в ИС и включает схему повышения напряжения, питающую драйверы затворов N-канальных полевых транзисторов верхнего плеча. Полное значение напряжения прямого падения представленного компонента составляет всего 192 мВ, при токе 0.6 А, по сравнению с типичным значением 2.0 В, обеспечиваемым компонентом стандартного диодного моста.

Основные характеристики PD70224:
     • Разработано для применения в устройствах со схемой питания PoE;
     • Интегрированные схемы управления драйверов затворов MOSFET транзисторов;
     • N-канальные MOSFET транзисторы с сопротивлением канала 0.16Ом, суммарное сопротивлением схемы 0.3Ом
     • Дополнительный вывод «Питание подано», идентифицирующий наличие питания при применении четырёхпарной схемы подключения;
     • Низкое значение уровня тока утечки: менее 12 мкА;
     • Широкий диапазон рабочих напряжений: до 57 В;
     • Диапазон рабочих температур от -40°С до +85°С;
     • Соответствует требованиям директивы RoHS.

В настоящее время выпрямительный мост PD70224 доступен разработчикам в виде образцов, серийное производство запланировано начать в январе 2014 г.

Выпрямительный диод — виды, принцип работы и применение

Существует немало устройств, созданных с целью преобразования электрического тока, и выпрямительные диоды – одни из них.

Выпрямительный диод – преобразователь тока переменного в постоянный. Является одним из видов полупроводников. Широкое применение получил благодаря основной характеристике – переводу электрического тока строго в одном направлении.

Принцип действия

Необходимый эффект при работе устройства создают особенности p-n перехода. Заключаются в том, что рядом с переходом двух полупроводников встраивается слой, который характеризуется двумя моментами: большим сопротивлением и отсутствием носителей заряда. Далее при воздействии на данный запирающий слой переменного напряжения извне толщина его уменьшается и впоследствии исчезает. Возрастающий во время этого ток и является прямым током, который проходит от анода к катоду. В случае перемены полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет больше, и сопротивление неминуемо возрастет.

ВАХ выпрямительного диода (вольт-амперная характеристика) также дает представление о специфике работы выпрямителя и является нелинейной. Выглядит следующим образом: существует две ветви – прямая и обратная. Первая отражает наибольшую проводимость полупроводника при возникновении прямой разницы потенциалов. Вторая указывает на значение низкой проводимости при обратной разнице потенциалов.

Вольт-амперные характеристики выпрямителя прямо пропорциональны температуре, с повышением которой разность потенциалов сокращается. Электрический ток не пройдет через устройство в случае низкой проводимости, но лавинный пробой происходит в случае возросшего до определенного уровня обратного напряжения.

Использование сборки

При эксплуатации выпрямительного полупроводникового диода польза извлекается только из половины волн переменного тока, соответственно, безвозвратно теряется более половины входного напряжения.

С целью улучшить качество преобразования переменного тока в постоянный используется сборка из четырех устройств – диодный мост. Выгодно отличается тем, что пропускает ток на протяжении каждого полупериода. Диодные мосты производят в виде комплекта, заключенного в пластиковый корпус.

Принципиальная схема диодного моста

Физико-технические параметры

Основные параметры выпрямительных диодов базируются на таких значениях:

  • максимально допустимом значении разницы потенциалов при выпрямлении тока, при котором устройство не выйдет из строя;
  • наибольшем среднем выпрямленном токе;
  • наибольшем значении обратного напряжения.

Выпрямители промышленность выпускает с разными физическими характеристиками. Соответственно, устройства имеют разную форму и способ монтажа. Разделяются при этом на три группы:

  1. Выпрямительные диоды большой мощности. Характеризуются пропускной способностью тока до 400 А и являются высоковольтными. Высоковольтные выпрямительные диоды производятся в корпусах двух видов –штыревом, где корпус герметичный и стеклянный, и таблеточном, где корпус из керамики.
  2. Выпрямительные диоды средней мощности. Обладают пропускной способность от 300 мА до 10А.
  3. Выпрямительные диоды малой мощности. Максимально допустимое значение тока – до 300 мА.

Выбор выпрямительных диодов

При приобретении устройства необходимо руководствоваться такими параметрами:

  • значениями вольт-амперной характеристики максимально обратного и пикового тока;
  • максимально допустимым обратным и прямым напряжением;
  • средней силой выпрямленного тока;
  • материалом прибора и типом монтажа.

В зависимости от физических характеристик на корпус устройства наносится соответствующее обозначение. Каталог с маркировкой выпрямительных диодов представлен в специализированном справочнике. Необходимо знать, что маркировка импортных аналогов отличается от отечественных.

Также стоит обратить внимание на то, что выпрямительные схемы отличаются по количеству фаз:

  1. Однофазные. Широко применяются для бытовых электроприборов. Существуют диоды автомобильные и для электродуговой сварки.
  2. Многофазные. Незаменимы для промышленного оборудования, общественного и специального транспорта.

Диод Шоттки

Отдельную позицию занимает диод Шоттки. Изобрели его в связи с растущими потребностями в развивающейся отрасли радиоэлектроники. Основное отличие его от остальных диодов заключается в том, что в его конструкцию заложен металл-полупроводник как альтернатива p-n переходу. Соответственно, диод Шоттки обладает своими, уникальными свойствами, которыми не могут похвастаться кремниевые выпрямительные диоды. Некоторые из них:

  • оперативная возобновляемость заряда благодаря его низкому значению;
  • минимальное падение напряжения на переходе при прямом включении;
  • ток утечки обладает большим значением.

При изготовлении диода Шоттки применяют такие материалы, как кремний и арсенид галлия, но иногда применяется и германий. Свойства материалов немного отличаются, но в любом случае, максимально допустимое обратное напряжение для выпрямителя Шоттки составляет не более 1200 V.

В противовес всем достоинствам конструкция данного вида имеет и минусы. Например, в сборке моста устройство категорически не воспринимает превышение обратного тока. Нарушение условия приводит к поломке выпрямителя. Также малое падение напряжения происходит при невысоком напряжении около 60-70 V. Если значение превышает этот показатель, то устройство превращается в обыкновенный выпрямитель.

Стоит отметить, что достоинства диода мощного выпрямительного Шоттки значительно превышают недостатки.

Диод-стабилитрон

Для стабилизации напряжения используют специальное приспособление, способное работать в режиме пробоя, – стабилитрон, зарубежное название которого «диод Зенера». Выполняет свою функцию устройство, работая в режиме пробоя при напряжении обратного смещения. Возрастание силы тока происходит в момент пробоя, одновременно опускается до минимума дифференциальное значение, вследствие чего напряжение стабильное и охватывает достаточно серьезный диапазон обратных токов.

Практическое использование выпрямительного диода

В связи с неудержимым развитием научно-технического прогресса применение выпрямителей затронуло все сферы жизнедеятельности человека. Диоды силовые выпрямительные эксплуатируются в таких узлах и механизмах:

  • в блоках питания главных двигателей транспортных средств (наземных, воздушных и водных), промышленных станков и техники, буровых установок;
  • в комплектации диодного моста для сварочных аппаратов;
  • в выпрямительных установках для гальванических ванн, используемых для получения цветных металлов или нанесения защитного покрытия на деталь или изделие;
  • в выпрямительных установках для очистки воды и воздуха, фильтрах различного рода;
  • для передачи электроэнергии на дальние расстояния посредством высоковольтной линии электропередач.

В повседневной жизни выпрямители используют в различных транзисторных схемах. Применяют в основном маломощные устройства как в виде однополупериодного выпрямителя, так и виде диодного моста. Например, диоды выпрямительного блока генератора хорошо известны автолюбителям.

Однофазный мостовой выпрямитель. В схему выпрямителя входят трансформатор TV и выпрямительный мост, образованный четырьмя диодами VD1-VD4 (рис

В схему выпрямителя входят трансформатор TV и выпрямительный мост, образованный четырьмя диодами VD1-VD4 (рис. 9.4).

При поступлении положительной полуволны напряжения u2 диоды VD1, VD3 выпрямительного моста открыты. В цепи «верхний вывод вторичной обмотки трансформатора TV – диод VD1 – верхний вывод нагрузки – нижний вывод нагрузки – диод VD3 – нижний вывод трансформатора TV» протекает ток, значение которого определяется по выражению (9.13).

 
 

 

 

Открытые диоды VD1,VD3 обеспечивают связь вторичной обмотки трансформатора с нагрузкой, создавая на ней напряжение uн той же полярности, что и напряжение u2.

При наличии отрицательной полуволны напряжения u2 открываются диоды VD2, VD4. В цепи «нижний вывод вторичной обмотки трансформатора TV – диод VD2 – верхний вывод нагрузки – нижний вывод нагрузки – диод VD4 – верхний вывод трансформатора TV» протекает ток нагрузки.

Основные соотношения для однофазного мостового выпрямителя определяются соотношениями (9.13) – (9.15).

Допустимое обратное напряжение каждого диода выпрямительного моста

(9.18)

вдвое меньше, чем в схеме с выводом нулевой точки из-за последовательного включения двух диодов выпрямительного моста в течение каждого полупериода переменного напряжения вторичной обмотки.

Допустимый средний ток диода находят по формуле (9.17).

Область применения и сравнительная характеристика

Выпрямители предназначены для питания постоянным током различных систем и устройств промышленной электроники, решающих задачи управления, регулирования, контроля, отображения информации и т.д.

Преимуществами мостовой схемы выпрямителя являются более простой трансформатор, содержащий только одну вторичную обмотку, и меньшее обратное напряжение, на которое следует выбирать диоды. Указанные преимущества компенсируют недостаток схемы, заключающийся в большем числе диодов.

Сглаживающие фильтры

Двухполупериодный мостовой выпрямитель | Дискретные полупроводниковые схемы

ЧАСТИ И МАТЕРИАЛЫ

  • Низковольтный блок питания переменного тока (выход 6 В)
  • Четыре выпрямительных диода 1N4001 (№ по каталогу Radio Shack 276-1101)
  • Небольшой «любительский» мотор с постоянными магнитами (каталожный номер Radio Shack 273-223 или аналогичный)

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , том 3, глава 3: «Диоды и выпрямители»

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

  • Конструкция схемы мостового выпрямителя
  • Преимущества и недостатки схемы мостового выпрямителя по сравнению со схемой с центральным отводом

ПРИНЦИПАЛЬНАЯ СХЕМА

 

 

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

 

 

ИНСТРУКЦИИ

Эта схема обеспечивает двухполупериодное выпрямление без необходимости использования трансформатора с отводом от средней точки.В приложениях, где источник с отводом от средней точки или с расщепленной фазой недоступен, это единственный практичный метод двухполупериодного выпрямления. В дополнение к тому, что требуется больше диодов, чем в схеме с центральным отводом, двухполупериодный мост также имеет небольшой недостаток производительности: дополнительное падение напряжения, вызванное тем, что ток должен проходить через два диода в каждом полупериоде, а не только через один.

При использовании источника низкого напряжения, такого как тот, который вы используете (среднеквадратичное значение 6 В), этот недостаток легко измерить.Сравните показания напряжения постоянного тока на клеммах двигателя с показаниями, полученными в ходе последнего эксперимента, при том же источнике питания переменного тока и на том же двигателе.

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Схема с номерами узлов SPICE:

 

 

Netlist (создайте текстовый файл, содержащий следующий текст, дословно):

Двухполупериодный мостовой выпрямитель v1 1 0 sin(0 8,485 60 0 0) rload 2 3 10k d1 3 1 mod1 d2 1 2 mod1 d3 3 0 mod1 d4 0 2 mod1 .модель mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,3) .end 

 

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

— принцип работы, преимущества и недостатки

В двухполупериодном мостовом выпрямителе вместо трансформатора с отводом от средней точки используется обычный трансформатор. Схема образует мост, соединяющий четыре диода D 1 , D 2, , D 3 и D 4 . Принципиальная схема двухполупериодного мостового выпрямителя показана ниже.

Комплектация:

 

Источник переменного тока, который необходимо выпрямить, подается по диагонали к противоположным концам моста. Тогда как нагрузочный резистор R L подключен через оставшиеся две диагонали противоположных концов моста.

Работа двухполупериодного мостового выпрямителя

При включении питания переменного тока переменное напряжение V в появляется на клеммах AB вторичной обмотки трансформатора, который нуждается в выпрямлении.Во время положительного полупериода вторичного напряжения конец A становится положительным, а конец B становится отрицательным, как показано на рисунке ниже.

Диоды D 1 и D 3 смещены в прямом направлении, а диоды D 2 и D 4 смещены в обратном направлении. Следовательно, диоды Д 1 и Д 3 проводят, а диоды Д 2 и Д 4 не проводят. Ток (i) протекает через диод D 1 , нагрузочный резистор R L (от M к L), диод D 3, и вторичную обмотку трансформатора.Форма сигнала двухполупериодного мостового выпрямителя показана ниже.

Во время отрицательного полупериода конец A становится отрицательным, а конец B положительным, как показано на рисунке ниже:

Из приведенной выше схемы видно, что диоды Д 2 и Д 4 смещены в прямом направлении, а диоды Д 1 и Д 3 – в обратном направлении. Следовательно, диоды D 2 и D 4 проводят ток, а диоды D 1 и D 3 не проводят.Таким образом, ток (i) протекает через диод D 2 , нагрузочный резистор R L (от M к L), диод D 4, и вторичную обмотку трансформатора.

Ток протекает через нагрузочный резистор R L в одном и том же направлении (от M к L) в течение обоих полупериодов. Следовательно, выходное напряжение постоянного тока V out получается на нагрузочном резисторе.

Пиковое обратное напряжение двухполупериодного мостового выпрямителя

Когда вторичное напряжение достигает своего максимального положительного значения, а клемма A положительная, а клемма B отрицательная, как показано на схеме ниже.

В этот момент диоды D 1 и D 3 смещены в прямом направлении и проводят ток. Следовательно, клемма M достигает того же напряжения, что и клемма A’ или A, тогда как клемма L достигает того же напряжения, что и клемма B’ или B. Следовательно, диоды D 2 и D 4 смещены в обратном направлении, а пик обратного напряжение на обоих из них V м .

Следовательно,


Преимущества двухполупериодного мостового выпрямителя

  • Трансформатор центрального отвода исключен.
  • Выходная мощность в два раза больше, чем у двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки при том же вторичном напряжении.
  • Пиковое обратное напряжение на каждом диоде составляет половину цепи центрального ответвления диода.

Недостатки двухполупериодного мостового выпрямителя

  • Требуется четыре диода.
  • Схема не подходит, когда требуется выпрямление небольшого напряжения. Это связано с тем, что в этом случае два диода соединены последовательно и обеспечивают двойное падение напряжения из-за их внутреннего сопротивления.

См. также: Полупериодный и двухполупериодный выпрямитель

Работа схемы двухполупериодного мостового выпрямителя

и ее применение

Мост — это тип электрической цепи. Мостовой выпрямитель — тип выпрямителя, в котором диоды расположены в виде моста. Это обеспечивает двухполупериодное выпрямление и имеет низкую стоимость. Поэтому он используется во многих приложениях.

Мостовой выпрямитель:

В мостовом выпрямителе используются четыре диода.Они подключены, как показано на принципиальной схеме. Четыре диода подключены в виде моста к трансформатору и нагрузке, как показано на рисунке.

Схема мостового выпрямителя

Работа мостового выпрямителя:

Работа мостового выпрямителя проста. Принципиальная схема мостового выпрямителя приведена выше. Вторичная обмотка трансформатора подключается к двум диаметрально противоположным точкам моста в точках 1 и 3.Предположим, что к выходу подключена нагрузка. Нагрузка R Нагрузка подключается к мосту через точки 2 и 4.

Во время первого полупериода входного переменного тока верхняя часть вторичной обмотки трансформатора положительна по отношению к нижней части. Таким образом, в течение первого полупериода диоды D1 и D 4 смещены в прямом направлении. Ток протекает по пути 1-2, поступившему в нагрузку R L . Он возвращается обратно по пути 4-3. В течение этого полупериода входного сигнала диоды D 2 и D 3 смещены в обратном направлении.Следовательно, по путям 2-3 и 1-4 ток не течет.

Во время следующего цикла нижняя часть трансформатора положительна по отношению к верхней части. Следовательно, во время этого цикла диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении. Ток течет по пути 3-2 и течет обратно по пути 4-1. Диоды D1 и D4 смещены в обратном направлении. Таким образом, по цепям 1-2 и 3-4 ток не течет. Таким образом, отрицательный цикл выпрямляется и появляется на нагрузке.

Пиковое обратное напряжение (PIV) мостового выпрямителя = максимальное вторичное напряжение

Анализ цепи мостового выпрямителя:

В схеме мостового выпрямителя из четырех диодов два диода проводят ток в течение одного полупериода.Таким образом, прямое сопротивление удваивается, то есть 2R F .

Пиковый ток:

Мгновенное значение приложенного напряжения к выпрямителю задается как

Vs = Vsmax sin wt

Предположим, что диод имеет прямое сопротивление RF, Ом, а обратное сопротивление равно бесконечности, поэтому ток, протекающий через нагрузку RL, определяется как

  • i1 = Imax Sin wt и i2 = 0 в течение первого полупериода и
  • i1 = 0 и i2 = Imax sin wt во второй половине цикла

Полный ток, протекающий через сопротивление нагрузки R L , сумма токов i1 и i2 определяется как

i = i1 + i2 = Imax sin wt для полного цикла.

Пиковое значение тока, протекающего через нагрузку R L  задается как

Imax = Vsmax / (2R F  + R L )

Выходной ток:

Ток, протекающий через нагрузку RL в двух половинах цикла переменного тока, одинаков. Величина постоянного тока Idc, равная среднему значению переменного тока, получается путем интегрирования тока i1 между 0 и π или тока i2 между π и 2π.

  • Выпрямитель с центральным отводом сложно внедрить из-за того, что используется специальный трансформатор, называемый центральным отводом.
  • Трансформатор с центральным отводом стоит дорого.
  • Основное различие между центральным отводом и мостовым выпрямителем заключается в количестве диодов, включенных в цепь.
  • Двухполупериодный выпрямитель со средним отводом имеет только 2 диода, тогда как мостовой выпрямитель имеет 4 диода.
  • Но поскольку диоды дешевле, чем трансформатор с центральным отводом, мостовой выпрямитель предпочтительнее в источниках питания постоянного тока.
  • Vsmax — это максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, тогда как в выпрямителе с центральным отводом Vsmax представляет это максимальное напряжение на каждой половине вторичной обмотки.
Мостовой выпрямитель Применение:
  • Из-за их низкой стоимости по сравнению с выводами со средним отводом они широко используются в цепях электропитания.
  • Может использоваться для определения амплитуды модулированного радиосигнала.
  • Мостовые выпрямители
  • могут использоваться для подачи поляризованного напряжения при сварке.

Для получения дополнительной информации о двухполупериодных выпрямителях прочитайте пост:  Работа двухполупериодного выпрямителя .

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

– принципиальная схема и принцип работы » ElectroDuino

Привет, друзья! Добро пожаловать в ElectroDuino.Этот блог основан на модели Full Wave Bridge Rectifier . В предыдущих уроках мы уже обсуждали полупериодный выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом. Здесь мы обсудим, что такое двухполупериодный мостовой выпрямитель, принцип работы, принципиальная схема, формы волны, формула, преимущества и недостатки.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель представляет собой тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используются четыре отдельных выпрямительных диода, соединенных вместе в конфигурации моста с обратной связью, для эффективного преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). ).Он может выпрямлять оба полупериода входной синусоидальной волны переменного тока.

Что такое двухполупериодный мостовой выпрямитель

Эта схема выпрямителя формирует выходной сигнал той же формы, что и схема двухполупериодного выпрямителя. Основное преимущество мостового выпрямителя заключается в том, что в этой конструкции не используется дорогой трансформатор с отводом от средней точки, вместо трансформатора с отводом от средней точки используется обычный трансформатор. Таким образом, размер схемы уменьшится, а также уменьшится ее стоимость. По этой причине двухполупериодные мостовые выпрямители имеют гораздо большее практическое применение, чем двухполупериодные выпрямители с отводом от средней точки.

Конструкция двухполупериодного мостового выпрямителя

Схема двухполупериодного мостового выпрямителя состоит из четырех диодов (D1, D2, D3, D4), нормального трансформатора и нагрузочного резистора (RL). Четыре диода соединены вместе в конфигурации моста с обратной связью. На следующем рисунке показана принципиальная схема мостового выпрямителя:

Принципиальная схема и конструкция двухполупериодного мостового выпрямителя

Эти диоды расположены последовательно парами, так что только два диода проводят ток в течение каждого полупериода.Например, во время положительного полупериода входного переменного тока диоды D1 и D3 работают последовательно, что позволяет проходить электрическому току, но на этот раз диоды D2 и D4 смещены в обратном направлении, что блокирует электрический ток. Во время отрицательного полупериода входного переменного тока диоды D2 и D4 работают последовательно, что позволяет проходить электрическому току, но на этот раз диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, что блокирует электрический ток. Трансформатор используется для преобразования переменного напряжения высокого уровня в переменное напряжение низкого уровня, поскольку входное переменное напряжение высокого уровня может разрушить диоды.Вторичная обмотка трансформатора подключается к двум диаметрально противоположным точкам моста в точках A и C , а сопротивление нагрузки (RL) подключается к двум другим диаметрально противоположным точкам моста в точках B и D . Мы получаем выходного постоянного напряжения на нагрузочном резисторе (RL).

Если упростить эту схему выпрямителя для лучшего понимания, то принципиальная схема выглядит следующим образом:

Простая схема двухполупериодного мостового выпрямителя

Принцип работы мостового выпрямителя (Теория)

Во время положительного полупериод входного напряжения переменного тока, клемма-1 (Т1) вторичной обмотки трансформатора положительна (+) по отношению к клемме-2 (земля).В этом состоянии диоды D1 и D3 смещены в прямом направлении . Итак, ток протекает через диод D1 (плечо AB), входит в сопротивление нагрузки (RL), затем течет через диод D3 (плечо DC) и возвращается на вывод-2 (земля). Но диоды D4 и D2 смещены в обратном направлении, что блокирует протекание тока через диоды D2 (плеча AD и BC). Таким образом, на нагрузочном резисторе появляется только положительное напряжение .

На следующем рисунке показан выход двухполупериодного мостового выпрямителя во время положительного полупериода.Диоды Д4 и Д2 смещены в обратном направлении, поэтому диоды Д4 и Д2 опустим из схемы выпрямителя, что поможет нам лучше понять направление протекания тока в цепи.

Выход двухполупериодных мостовых выпрямителей для положительного полупериода входного сигнала ). В этом состоянии диоды D2 и D4 смещены в прямом направлении .Итак, ток протекает через диод D2 (плечо CB), входит в сопротивление нагрузки (RL), затем протекает через диод D4 (плечо DA) и возвращается на вывод-1 (земля). Но диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, что блокирует протекание тока через диоды D1 и D3 (плечо AB и DC). В этом случае снова появляется положительное напряжение на нагрузочном резисторе, как и раньше.

На следующем рисунке показан выход двухполупериодного мостового выпрямителя во время отрицательного полупериода. Диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, поэтому диоды D1 и D3 опустим из схемы выпрямителя, что поможет нам лучше понять направление протекания тока в цепи.

Выход двухполупериодных мостовых выпрямителей для входного отрицательного полупериода

В результате мы получаем выходное постоянное напряжение на нагрузочном резисторе. Это выходное напряжение имеет ту же полярность, и этот выходной ток имеет то же направление. Выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе представляет собой серию положительных полупериодов или положительных синусоидальных импульсов. Таким образом, этот выпрямитель преобразует входное напряжение переменного тока в выходное напряжение постоянного тока.

Форма выходного сигнала постоянного тока

Двухполупериодный мостовой выпрямитель с конденсаторным фильтром

Выход двухполупериодного мостового выпрямителя представляет собой пульсирующее постоянное напряжение с большим количеством пульсаций, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля.Как правило, такое постоянное напряжение не имеет практического применения. Итак, нам нужно преобразовать пульсирующее постоянное напряжение в плавное постоянное напряжение, что можно сделать с помощью фильтра. Здесь мы будем использовать в качестве фильтра конденсатор, который параллельно подключен к нагрузочному резистору (RL).

Принципиальная схема двухполупериодного мостового выпрямителя с емкостным фильтром

Первоначально конденсатор не заряжен. В течение первого положительного полупериода диоды D1 и D3 смещены в прямом направлении, в то же время начинает заряжаться конденсатор.Зарядка конденсатора продолжается до тех пор, пока вход не достигнет пикового значения (Vp). В этот момент входное напряжение равно напряжению конденсатора. После того, как входное напряжение достигает своего пикового значения, оно начинает уменьшаться. Когда входное напряжение меньше Vp, в то же время конденсатор начинает разряжаться через нагрузочный резистор и подает ток нагрузки, пока не наступит следующий пик.

Во время отрицательного полупериода появляется следующий пик, на этот раз диоды D2 и D4 смещены в прямом направлении.Итак, снова конденсатор начинает заряжаться, пока вход не достигнет своего пикового значения (Vp). Когда входное напряжение меньше, чем Vp, конденсатор снова начинает разряжаться через нагрузочный резистор и обеспечивает ток нагрузки, пока не наступит следующий пик.

 

Этот процесс повторяется снова и снова. В результате мы получаем плавное выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе (RL).

Выходной сигнал постоянного тока с конденсаторным фильтром

Преимущества
  • Использование трансформатора: Мостовой выпрямитель может быть выполнен с трансформатором или без него.Если для создания этой схемы используется трансформатор, мы можем использовать любой обычный повышающий/понижающий трансформатор.
  • Высокий КПД выпрямителя: КПД двухполупериодного мостового выпрямителя вдвое выше, чем у однополупериодного выпрямителя. Таким образом, он может более эффективно преобразовывать переменное напряжение в постоянное напряжение моста по сравнению с однополупериодным выпрямителем.
  • Низкая пульсация: На выходе мостового выпрямителя пульсации меньше, чем у однополупериодного выпрямителя.Но коэффициент пульсаций мостового выпрямителя и двухполупериодного выпрямителя с отводом от середины одинаков.
  • Низкие потери мощности: Допускаются как положительные, так и отрицательные полупериоды входного переменного напряжения. Таким образом, выходная мощность почти равна входной мощности.
  • High TUF: Коэффициент использования трансформатора (TUF) выше по сравнению с выпрямителем с отводом от средней точки.

 

Недостатки
  • Для конструкции требуется четыре диода.
  • Конструкция и схема мостового выпрямителя сложнее, чем у однополупериодного выпрямителя и двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки.
  • Для изготовления этого выпрямителя требуется четыре диода, поэтому его стоимость будет высокой.

Мостовой выпрямитель – рабочая схема Преимущества

Мостовой выпрямитель – это схема, которая преобразует переменное напряжение в постоянное. Выпрямители, состоящие из диодов и тиристоров, для преобразования переменного напряжения питания в постоянное.Существует множество приложений, таких как электронные схемы, передача постоянного тока высокого напряжения, где необходим источник постоянного тока. Когда такое питание необходимо, напряжение питания переменного тока выпрямляется в напряжение постоянного тока с помощью выпрямителя.

Существует три типа выпрямительной схемы

1) Полувол волновой выпрямитель

2) Полноволновый выпрямитель

3) мостовой выпрямитель

в этой статье мы собираемся обсудить принцип работы и конструкцию мостового выпрямителя, принципиальную схему.

 

 

Мостовой выпрямитель преобразует синусоидальное переменное напряжение в пульсирующее постоянное напряжение и проводит в обоих полупериодах приложенного переменного напряжения, т. цикл за раз.

Строительство мостового выпрямителя

Схема выпрямителя мостового выпрямителя

Строительство этого выпрямителя прост, как показано на приведенной выше диаграмме, она поставляется с источником переменного тока и использует четыре диода D1, D2, D3, D4, которые соединяются антипараллельно, образуя мост.

 

Схема подключения выпрямительного диода показана на рисунке выше.

 

Работа мостового выпрямителя

Источник переменного тока, подлежащий выпрямлению, подается на диагонально противоположные концы моста через трансформатор, а между двумя другими концами мостовой нагрузки подключается.

Во время положительного полупериода переменного напряжения:

 

Во время положительного полупериода приложенного переменного напряжения.Диоды D1 и D3 смещены в прямом направлении, а диоды D2, D4 смещены в обратном направлении. Следовательно, диоды D1, D3 проводят ток в первом положительном полупериоде, потому что диод работает только при прямом смещении, т. е. когда напряжение приложено от анода к катоду. Из-за этого в течение первого положительного полупериода D1 и D3 проводят и подают напряжение на выходную клемму.

При отрицательном полу цикла напряжения переменного тока:
отрицательный полумипт

При противоположной полярности переменного напряжения переменного тока для отрицательного полу цикла диода D1, D3 смещается в обратном направлении, а D2, D4 смещаются в прямом направлении.Таким образом, диоды D2, D4 проводят отрицательный полупериод, создавая пульсирующий постоянный ток на выходе под нагрузкой.

 

Проводит оба полупериода переменного напряжения, и мы получаем непрерывный выходной сигнал в обоих проводящих полупериодах приложенного переменного напряжения.

 

Коэффициент пульсации :

Выход мостового выпрямителя состоит из компонентов постоянного и переменного тока, называемых пульсациями. Эти компоненты переменного тока нежелательны и создают пульсацию на выходе выпрямителя, а также эффективность выпрямителя зависит от того, какая величина компонентов переменного тока присутствует на выходе.Меньшая величина более эффективна.

 

Определение коэффициента пульсации:

Отношение среднеквадратичного значения компонентов переменного тока к компонентам постоянного тока на выходе выпрямителя называется коэффициентом пульсаций.

 

Преимущества мостового выпрямителя:

 

  • Высокий КПД
  • Низкие пульсации выходного постоянного напряжения
  • Трансформатор с центральным отводом не требуется.

 

Недостатки:

 

  • Схема мостового выпрямителя сложнее, чем двухполупериодная.
  • Требуется четыре диода
  • Потери мощности больше по сравнению с двухполупериодным выпрямителем с отводом от середины. два последовательно соединенных диода создают двойное падение напряжения из-за внутреннего сопротивления. Следовательно, не рекомендуется для выпрямления малых напряжений.

Принцип работы, принципиальная схема, типы и преимущества

Все мы знаем, насколько важны электронные схемы в наши дни. Можно сказать, что вся сфера программного обеспечения, промышленности, машиностроения, медицины и сельского хозяйства так или иначе связана с этими электрическими цепями.Итак, двигаясь по этому сценарию, выпрямители — это схемы, появившиеся как наиболее распространенные электронные источники питания. Так как многие схемы нуждаются в источнике питания постоянного тока для питания многих электрических компонентов. Итак, устройство, подходящее для этой операции, — «Выпрямитель». Итак, давайте обсудим понятие мостового выпрямителя, его схему и принцип работы?

Что такое мостовой выпрямитель?

Единственной специальной схемой, которая обеспечивает аналогичный выходной сигнал двухполупериодного выпрямителя, является мостовой выпрямитель, где в этой схеме используются четыре диода для формирования замкнутого контура.С помощью этих диодов переменный ток преобразуется в постоянный. Доставленный выход имеет аналогичную полярность, не зависящую от данного входа. Выбор мостовых выпрямителей основан на нескольких параметрах, таких как уровни мощности, напряжение пробоя, диапазоны температур и другие. Преимущество этой схемы заключается в том, что нет необходимости в трансформаторе с отводом от середины, поэтому цена минимальна, и даже размер небольшой, где одна сторона мостовой петли подключена к вторичной обмотке, а другая сторона подключена к нагрузке. .На приведенной ниже диаграмме показана схема мостового выпрямителя

Мост-выпрямитель

Схема и конструкция мостового выпрямителя

Как мы уже обсуждали, уникальность этой схемы заключается в том, что она соединена петлей через четыре диода с именами D1, D2, D3 и D4 вместе с нагрузочным резистором RL. Сформированная петля обладает повышенной эффективностью преобразования переменного тока в постоянный. Данная волна переменного тока подается через клеммы A и B, а выходной сигнал в форме постоянного тока принимается через RL и через C и D.

Мостовой выпрямитель в рабочем состоянии

Четыре диода соединены последовательно, что позволяет только двум диодам пропускать электрический ток за каждый полупериод. Для положительного полупериода D1 и D3 пропускают электрический ток, тогда как во время отрицательного полупериода D2 и D4 пропускают электрический ток через них. Это означает, что во время положительного полупериода D1 и D3 находятся в состоянии прямого смещения, а D2 и D4 — в состоянии обратного смещения.

Таким образом, ток будет течь по пути, созданному D1 и D3, а выходное напряжение положительно на C и D.Таким же образом, когда подается отрицательный импульс, D1 и D3 находятся в состоянии обратного смещения, а D2 и D4 — в состоянии прямого смещения. Таким образом, ток будет протекать по пути, созданному D2 и D4, а выходное напряжение будет положительным на C и D. . Но полученный выход будет пульсировать и это можно убрать, используя конденсатор в построении схемы.Итак, это работа мостового выпрямителя. Выходные сигналы показаны ниже:

формы сигналов мостового выпрямителя

Эффективность мостового выпрямителя

Эффективность выпрямителя соответствует характеристике мостового выпрямителя, что означает, насколько эффективно переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение. Высокий КПД указывает на то, что этот выпрямитель работает хорошо, тогда как низкий КПД указывает на низкую производительность. Он обозначается как отношение выхода постоянного тока к соответствующему входу переменного тока.Обозначается буквой «ŋ».

Где ŋ = выход постоянного тока/вход переменного тока = P D /P A

Максимальный КПД выпрямителя составляет 81,1%.

Типы мостовых выпрямителей

Существуют различные классификации мостовых выпрямителей, и эти классификации основаны на таких параметрах, как конфигурация цепи, возможности обращения, вид питания и многие другие. Основная классификация — это однофазные и трехфазные выпрямители, где это основано на типе входной работы.Кратко остановимся на классификации.

Однофазные и трехфазные выпрямители

Само название практически определяет тип выпрямителя. Когда подается однофазный вход, он называется однофазным выпрямителем, тогда как когда подается трехфазный вход, он называется трехфазным выпрямителем. Первоначальный состоит из 4 диодов, тогда как трехфазный тип имеет 6 диодов для генерирования постоянного напряжения. Кроме того, они классифицируются как неуправляемые и управляемые типы на основе коммутационного оборудования, такого как тиристоры и диоды.

Управляемый мостовой выпрямитель

Они также подразделяются на управляемые двухполупериодные и двухполупериодные выпрямители. Название определяет, что выходное напряжение может быть изменено. Поскольку в неуправляемом мостовом выпрямителе недостатков мало, управляемые могут их устранить. Этот выпрямитель состоит из MOSFET, IGBT и кремниевых резисторов. Это означает, что можно получить полный контроль, когда тиристоры могут переключаться между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ в зависимости от приложенных стробирующих импульсов.Это потому, что, когда SCR имеет прямое смещение, он будет проводить электричество, а в обратном состоянии он блокирует ток. Значит, будет контролируемый выход.

Опять же, это двухполупериодные и двухполупериодные выпрямители с центральным отводом и мостовые выпрямители.

Неуправляемый мостовой выпрямитель

Название определяет, что выходное напряжение не может быть изменено. Этот выпрямитель построен с переключателями, и они бывают управляемыми и неуправляемыми переключателями. Поскольку диод пропускает ток только в одиночном разряде.Работа диода не ограничивается, пока он не смещен в обратном направлении. Таким образом, при комбинации диодов и выпрямителей не будет контроля за работой, поэтому они называются неуправляемыми мостовыми выпрямителями. Исходя из необходимости нагрузки, они не допустят изменения мощности.

Опять же, это двухполупериодные и двухполупериодные неуправляемые, центральные и мостовые выпрямители.

Коэффициент пульсаций

Коэффициент пульсаций мостового выпрямителя определяется как уровень плавности генерируемого выходного постоянного тока.Сигнал с меньшим количеством пульсаций имеет максимальный коэффициент пульсаций и плавность, тогда как сигнал с большим количеством пульсаций имеет минимальный коэффициент пульсаций и пульсации.

Представляется как отношение уровня пульсирующего напряжения к уровню постоянного напряжения.

дается

Γ = SQRT [(VRMS / V DC ) 2 -1]

Преимущества 9066

Преимущества Преимущества мостового выпрямителя изложены следующим образом:

  • по сравнению с однополупериодным выпрямителем выходной сигнал меньше пульсирует и имеет большую плавность.Это означает, что он имеет максимальный коэффициент пульсации.
  • Повышенная эффективность выпрямителя
  • Минимальные потери мощности и места, поскольку схема состоит только из резистора, диодов и источника входного сигнала устройства.

    Мостовой выпрямитель имеет следующие применения:

    • Используется для преобразования переменного напряжения в постоянное
    • Для создания поляризованного напряжения, применяется в электросварочных аппаратах
    • двигатели для движения поездов
    • В основном мостовые выпрямители применяются в аппаратуре модуляции, умножения и демодуляции.
    • Используется для обнаружения пиковых значений сигнала, а также в AM-радиостанциях.

    Часто задаваемые вопросы

    1). Как протекает ток в мостовом выпрямителе?

    Для отрицательных и положительных полупериодов ток будет течь в прямом направлении через контур.

    2). Является ли мостовой выпрямитель двухполупериодным?

    Считается своего рода двухполупериодным выпрямителем, обладающим эффективностью преобразования входного переменного тока в выходной постоянный.

    3).Почему мы используем 4 диода в мостовом выпрямителе?

    Отсутствие необходимости в трансформаторе с отводом от средней точки, использование четырех диодов обеспечивает полное выпрямление.

    4). Какой диод используется в мостовом выпрямителе?

    В большинстве мостовых выпрямителей используются кремниевые диоды, которые обеспечивают меньшее падение напряжения и максимальную выходную мощность.

    5). Почему конденсатор используется в мостовом выпрямителе?

    Для устранения любых пульсирующих волн, присутствующих в сигнале постоянного тока, в конструкции мостовых выпрямителей используются конденсаторы.

    Подробная концепция мостового выпрямителя. Уникальность конструкции позволяет применять это устройство в различных отраслях промышленности и устройствах. Итак, узнайте больше о концепции мостовых выпрямителей и узнайте, какова точная функциональность и как она работает?

    Принципиальная схема мостового выпрямителя. Определение, КПД

    Загрузить Лучшее приложение для подготовки к экзаменам в Индии

    Класс 8-10, JEE и NEET

    Загрузить eSaral AppBridge Rectifier также является двухполупериодным выпрямителем.Если вы хотите узнать о принципиальной схеме мостового выпрямителя и мостового выпрямителя, продолжайте читать.

    Мостовой выпрямитель

    Это также двухполупериодный выпрямитель.

    Использование мостового выпрямителя

    Мостовой выпрямитель используется в вольтметре выпрямительного типа. Схема устройства показана на рис. Элементами выпрямителя являются диоды с p-n переходом и чувствительным постоянным током. амперметр в качестве нагрузки. Эта схема может использоваться для измерения переменного, а также постоянного напряжения и тока.Амперметр постоянного тока считывает среднее значение тока. Это может быть откалибровано для получения среднеквадратичного значения. ценности.

    Мостовой выпрямитель имеет следующие преимущества:

    • Во вторичной обмотке трансформатора не требуется центральный отвод, поэтому оба полупериода аналогичны.
    • PIV на каждом диоде составляет $\mathrm{E}_{0}$ (что составляет 2 $\mathrm{E}_{0}$ в двухполупериодном выпрямителе).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.