Схема подключения диодного моста: Диодный мост. Назначение, обозначение на схеме и внешний вид.

Диодный мост. Назначение, обозначение на схеме и внешний вид.

Схема диодного моста

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

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

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

Схема диодного моста

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

В железе это выглядит следующим образом.

Диодный мост из отдельных диодов S1J37

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

Как работает диодный мост?

Пару слов о том, как работает диодный мост. Если на его вход (обозначен значком «~») подать переменный ток

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

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

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

Обозначение диодного моста на схеме.

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

Диодная сборка.

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

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

Сборка диодного моста (или просто диодная сборка) – это 4 одинаковых по параметрам диода, которые соединены по схеме мостового выпрямителя и запакованы в один общий корпус. У такой сборки 4 вывода. Два служат для подключения переменного напряжения и обозначаются значком «~». Иногда могут иметь обозначение AC (Alternating Current — переменный ток).

Оставшиеся два вывода имеют обозначения « + » и « — »

. Это выход выпрямленного, пульсирующего напряжения (тока).

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

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

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

В реальности сборка диодного моста может выглядеть вот так.

Диодная сборка KBL02 на печатной плате

Или вот так.

Диодная сборка RS607 на плате компьютерного блока питания

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

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

KBPC2504, рассчитанный на прямой ток 25 ампер.

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

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

Условное изображение диодного моста и диодной сборки

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

На принципиальных схемах и печатных платах диодный мост могут обозначать по-разному. Если используются отдельные диоды, то рядом с ними просто указывается сокращённое обозначение –

VD, а рядом ставиться его порядковый номер в схеме. Например, вот так: VD1 – VD4. Иногда применяется обозначение VDS. Данное обозначение указывается обычно рядом с условным обозначением выпрямительного моста. Буква S в данном случае подразумевает, что это сборка. Также можно встретить обозначение BD.

Где применяется схема диодного моста?

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

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

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

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Диодный мост в сварочном аппарате: силовые выпрямители своими руками

На чтение 8 мин. Просмотров 7.1k. Опубликовано 22.10.2018 Обновлено 28.07.2019

Диод представляет собой полупроводниковый агрегат с разной проводимостью, определяемой прикладываемым напряжением. Он имеет два вывода: катод и анод. Если подается прямое напряжение, то есть на аноде в сравнении с катодом потенциал положителен, агрегат открыт.

Если напряжение отрицательно, он закрывается. Такая особенность нашла применение в электротехнике: диодный мост активно используется в сварочном деле для выпрямления переменного тока и улучшения качества сварных операций.

Выпрямитель для сварки

на переменном токе обладает существенным минусом при использовании в домашних условиях: оно провоцируют перепады напряжения в сети и помехи для работы электроустройств.

По этой причине, при проведении сварных работ своими руками, требуется выпрямитель для сварочного аппарата, позволяющий в некоторой мере сгладить мощные перепады сетевого напряжения.

Особенность выпрямителей

Многие сварочные аппараты требуют доработки, заключающейся в применении специальных выпрямителей. Для их изготовления часто применяют диоды, способные пропускать напряжение исключительно в одну сторону.

Изначально для усовершенствования мастера использовали диодные схемы из четырех диодов на радиолампах. Но данная технология была слишком сложной и дорогой. В наши дни силовые диоды стали доступными по стоимости, поэтому активно используются в сварных операциях.

[box type=”info”]На заметку! Подбирайте такие электрические элементы, которые обладают высоким качеством, и следите за тем, чтобы фактический ток в цепи был меньшим, чем заданный по номиналу. Тогда аппарат прослужит без поломок максимально длительное время.[/box] Электрическая схема выпрямителя для сварки.

Схема для такого приспособления не отличается особой сложностью: она состоит из проводников, пропускающих электрический поток и направленных в актуальную сторону.

Если быть более точным, то два элемента общей схемы соединены последовательно и направлены друг к другу, а еще два ‒ располагаются один за другим. Первые из них проводят ток в выбранном направлении, вторые ‒ не позволяют току вернуться.

Выпрямители на диодах характеризуются разной мощностью, поэтому вид электрода необходимо подбирать с учетом этого параметра. Чем выше мощность, тем более толстый электрод потребуется.

На промышленном производстве требуется применить мощную аппаратуру, которая позволит выполнять сварные соединения без каких-либо пауз. Для бытового использования подойдут менее мощные выпрямители для сварки.

Применение в сварке

Диодную схему можно собрать из отдельных диодов или приобрести монолитную конструкцию с разными параметрами. Первый вариант менее предпочтителен, чем второй. Но при сгорании одного диода не требуется менять все четыре элемента, как в случае монолитной конструкции.

Если применить такие агрегаты для переориентации на работу с постоянным током, можно добиться расширения ее функциональных возможностей.

Применение выпрямителя из диодов поможет:

• устранить перебои напряжения в сети;
• упростить задачу розжига электрической дуги в условиях номинального и пониженного напряжения;
• увеличить тепловой режим при длительной работе сварочного аппарата.

На заметку! С помощью выпрямителя из диодов для сварочного аппарата можно поддерживать электрическую дугу на стабильном уровне, что позволяет повысить эстетические качества созданных своими руками сварных соединений на металлических конструкциях.

Выпрямитель для сварки собирается по мостовой схеме, но при этом важно учесть, что корпус агрегата находится под напряжением.

Поэтому при установке диодного моста на радиатор, важно изолировать агрегат от иных элементов схемы, от корпуса сварочного аппарата, соседних диодов. А это чревато определенными неудобствами для сварщика: нужно использовать более крупный по размеру корпус сварки.

Выпрямитель тока для сварочных работ.

Как следствие, аппарат получается тяжелым и громоздким.

Чтобы уменьшить габариты сварки, можно подобрать выпрямительный прибор ВЛ200 с другой полярностью, объединив полупроводники на два парных радиатора. Но еще лучше, установить в едином корпусе сварки мощные, но при этом максимально компактные диодные мосты.

Такое решение обойдется сварщику в несколько раз дешевле, нежели покупка диодов В200. Деталь по размеру не больше, чем спичечный коробок. Она имеет площадку для установки радиатора, работает на максимальном, прямом токе ‒ 30-50 А.

Важно! Если в процессе выполнения сварных работ потребовался более мощный мост, стоит воспользоваться параллельным подключением мостовых сборок. Главное понимать, что при таком решении надежность конструкции будет ниже, чем при одиночных мощных диодах.

Если говорить о схемах полупроводникового типа с устройством выпрямителя, важно отметить следующее:

1. Лучшие показатели имеет трехфазная система, позволяющая использовать мощность сети до 380 В.
   Ее применяют на промышленных предприятиях, где важно создать длительный непрерывный сварной процесс без пауз для соединения больших по размеру металлических деталей: ворот, контейнеров, хозяйственных металлических сооружений и т.п.
2. Система с одной фазой подходит для бытового использования, когда сварной процесс длится короткий промежуток времени, и нет необходимости в более длительной сварке.

Установка

Если планируется установить параллельную схему соединения диодных мостов, важно учесть некоторый разброс по параметрам каждого диода. Подбирать элементы нужно так, чтобы оставался некоторый запас прочности. Тогда можно получить компактный диодный мост для сварочного аппарата.

Диодные сборки можно разместить на одном радиаторе, но для повышения показателей теплоотдачи их монтируют через теплопроводящую пасту. Актуальное количество таких схем для выпрямителя определяется требуемым сварочным током: стандартное количество 3-5 сборок.

Проводники стоит соединять с контактами при помощи пайки, и иначе в местах контакта потери мощности, или соединение сильно нагревается. При необходимости выполнить сварные операции, выпрямитель подключается .

Как сделать выпрямитель своими руками?

Если в наличии мастера имеются комплектующие детали, вполне реально изготовить самодельный сварочный выпрямитель. При условии соблюдения всех рекомендаций специалистов он гарантировано обеспечит процесс ручной дуговой сварки постоянным током, но потребуется применить электрод с обмазкой.

Использовать проволоку без обмазки также допустимо, но только при условии большого опыта в сварных вопросах. Для неопытного сварщика справиться с ней будет практически нереально.

Диодный мост для сварочного аппарата.

Обмазка при расплавлении электрода препятствует проникновению составляющих воздуха в расплавленный металл сварного соединения. Без нее контакт металла в расплавленном виде с азотом и кислородом снизят прочностные свойства шва, сделав его хрупким и пористым.

Сначала потребуется выбрать или смотать своими руками понижающий трансформатор с требуемыми параметрами. Собирают трансформатор до подключения диодного моста.

Если выбран путь самостоятельного изготовления аппарата, важно правильно рассчитать его элементы, в том числе:

• параметры магнитопровода;
• актуальное количество витков;
• размеры сечения шин, проводов.

[box type=”info”]На заметку! Расчеты для изготовления трансформаторов осуществляются по единой методике, поэтому данная задача не представляет трудностей даже для малоопытного сварщика со школьными знаниями электричества.[/box]

В работе не обойтись без светодиодов: нужны они в качестве проводников тока в одном единственном направлении. Простейший диодный , созданный по мостиковой схеме, монтируют на радиатор с целью теплообмена и охлаждения.

Мощные диоды для сварочного аппарата, по типу ВД-200, выделяют при работе довольно большой объем тепловой энергии. Чтобы обеспечить падающую характеристику тока, в цепь потребуется включить дроссель последовательно.

Активное переменное сопротивление в такой схеме обеспечит сварщику возможность плавно регулировать сварочный ток. Далее, один полюс нужно подключить к сварной проволоке, а второй ‒ к рабочему объекту.

Электролитический конденсатор в составе схемы необходим в качестве сглаживающего фильтра для снижения пульсаций.

Выполнить намотку реостата несложно своими силами, но для такой задачи потребуется керамический сердечник и проволока из никелина или нихрома. Актуальный диаметр проволоки определит величина регулируемого тока сварной операции.

Расчет сопротивления реостата нужно проводиться учетом удельного сопротивления электрода, его сечения и общей длины.

Электрическая схема сварки с диодным мостом.

Шаг регулировки тока для сварки зависит от диаметра витков. Если правильно собрать перечисленные детали в единый агрегат, процесс сварки будет сопровождаться постоянным током. Не лишним будет и монтаж резистора, препятствующего короткому замыканию при работе.

Оно может происходить при касании проволоки о металл без зажигания дуги. Если в это время на конденсаторе нет сопротивления, он мгновенно разрядится, произойдет щелчок, электрод разрушится или прилипнет к металлу.

При наличии резистора можно сгладить разряды на конденсаторе, сделать поджога электрода более простым и мягким. Изготовление аппарата для выпрямления сварного тока своими руками позволит создавать максимально аккуратные и долговечные сварные швы.

Итоги

Диодный мост для сварочного аппарата преобразует переменный ток в постоянный, что позволяет повысить качества сварных соединений. Такое приспособление можно приобрести в готовом виде или создать своими руками, следуя советам, озвученным в статье.

Схема подключения диодного моста к трансформатору

Основой бытовой питающей сети является переменное напряжение 220В. Оно преобразуется в разнообразные пониженные уровни. Однако для питания многих приборов и устройств необходимо постоянное и стабильное напряжение. Основой преобразования служит диодный мост, установленный в схему стабилизатора после понижающего трансформатора.

Принцип работы диодного моста

Природа переменного напряжения такова, что оно по принципу волны меняет плюсовой всплеск на минусовой. Но для работы приборов с постоянным источником питания такой переворот недопустим. Требуется выпрямитель, а, возможно, и стабилизатор. Мост, как заправский регулировщик направляет положительную полуволну в одну сторону, а отрицательную — в другую. Создавая, таким образом, сортирующий фильтр на пути прохождения переменного тока. На выходе диодного моста получаются периодические пульсации соответствующей полярности, а для их первичного сглаживания применяют электролитический конденсатор большой ёмкости.

Устройство выпрямителя и схема подключения

На сегодняшний день не придумано ничего лучшего для полноценного выпрямления напряжения, чем обычный диодный мост. Он максимально передаёт габаритную мощность трансформатора. Работая с обеими полуволнами переменного напряжения, диодный мост выгодно отличается от однополупериодных выпрямителей.

Следуя из названия, собран мост из 4 или 6 диодов. Это зависит от подключения к однофазной или трёхфазной сети. Они имеют одинаковые электрические характеристики и соединены особым образом. Полупроводники, чем собственно и являются диоды, перенаправляют разноимённые полупериоды переменного напряжения на «плюсовой» или «минусовой» выводы. Создавая, таким образом, разность потенциалов на одноимённых выводах. Диоды, соответственно, и преобразовывают напряжение с выводов подключённого трансформатора.

Выпускаемый в форме одной детали, мост имеет 4 вывода:

» — вход переменного напряжения;
«

» — вход переменного напряжения;

«+» — положительный выход потенциала;

«–» — отрицательный выход потенциала.

Моноблок обладает значительными положительными достоинствами. Собранный в едином корпусе, он обеспечивает одинаковый тепловой режим работы всех его компонентов. Это стабилизирует характеристики диодов, включённых в его состав. Облегчается монтаж на печатную плату, и, соответственно, удешевляется весь процесс сборки.

Однако надо отметить и недостаток, вытекающий из применения единого корпуса. При выходе из строя одного диода требуется замена всей детали, исключая возможность удаления одного элемента.

Область применения

Электронные схемы питаются в основном постоянным напряжением. Компьютеры, например, используют потенциал в 5 вольт, а для ремонта электронных устройств применяются блоки питания на 12 и 24 вольта. Даже заряжая, уже привычный, смартфон для выпрямления напряжения используется всё те же 4 полупроводника. В автомобиле генератор вырабатывает трёхфазное переменное напряжение, и для дальнейшего применения его необходимо выпрямить и стабилизировать. Любое преобразование напряжения требует применения диодных мостов.

Самостоятельное изготовление

Начинающие радиолюбители часто сталкиваются с вопросом электропитания своих поделок. Часто приходится изготавливать блок питания своими руками. Однако не все знают как сделать диодный мост и при этом правильно подключить его к схеме стабилизатора. Следует подробно остановиться на этой задаче и способе её решения.

Диод — это полупроводник с двумя электродами. Они называются анод и катод. Преследуя цель сделать мост и правильно собрать его схему, необходимо взять 4 одинаковых выпрямительных диода. Проверить, по справочнику, соответствие проходящего тока и параметры расчётной мощности. Правильный подбор послужит основой надёжной работы выпрямителя.

Следующим шагом будет сборка отдельных элементов в диодный мост. Необходимо взять 2 диода и соединить анод одного с катодом другого. Сделать то же самое с оставшимися полупроводниками. Образовались две одинаковые пары со свободными электродами. Далее, соединяем катод одной сборки с соответствующим выводом второй. Повторим эту процедуру с оставшимися анодами. В итоге получится квадрат, в углах которого образовались следующие соединения:

• анод, катод — вход одного провода переменного напряжения;
• анод, анод — выход отрицательного потенциала;
• катод, анод — вход второго провода переменного напряжения;
• катод, катод — выход положительного потенциала.

Таким образом, получилась классическая схема диодного моста. Осталось подать переменное напряжение с трансформатора и снимать практически постоянное. Однако пульсации на выходе диодного моста могут повлиять на работу подключённого устройства. Для сглаживания подобных всплесков применяются фильтры и электролитические конденсаторы большой ёмкости. Создавая более стабильное питание, необходимо использовать схемы стабилизаторов, подключаемых к выходу диодного моста.

Определение

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

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

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

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

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

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

Принцип действия

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

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

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

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

).

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

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

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

Основные характеристики

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

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

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

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

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

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

Схемы выпрямителей

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

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

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

Чтобы не было путаницы, давайте разбираться в терминологии.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как спаять и подключить

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

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

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

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

Область применения и назначение

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

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

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

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

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

Способы проверки

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

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

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

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

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

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

Выпрямитель – это устройство для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это одна из самых часто встречающихся деталей в электроприборах, начиная от фена для волос, заканчивая всеми типами блоков питания с выходным напряжением постоянного тока. Есть разные схемы выпрямителей и каждая из них в определённой мере справляется со своей задачей. В этой статье мы расскажем о том, как сделать однофазный выпрямитель, и зачем он нужен.

Определение

Выпрямителем называется устройство, предназначенное для преобразования переменного тока в постоянный. Слово «постоянный» не совсем корректно, дело в том, что на выходе выпрямителя, в цепи синусоидального переменного напряжения, в любом случае окажется нестабилизированное пульсирующие напряжение. Простыми словами: постоянное по знаку, но изменяющееся по величине.

Различают два типа выпрямителей:

Однополупериодный. Он выпрямляет только одну полуволну входного напряжения. Характерны сильные пульсации и пониженное относительно входного напряжение.

Двухполупериодный. Соответственно, выпрямляется две полуволны. Пульсации ниже, напряжение выше чем на входе выпрямителя – это две основных характеристики.

Что значит стабилизированное и нестабилизированное напряжение?

Стабилизированным называется напряжение, которое не изменяется по величине независимо ни от нагрузки, ни от скачков входного напряжения. Для трансформаторных источников питания это особенно важно, потому что выходное напряжение зависит от входного и отличается от него на Ктрансформации раз.

Нестабилизированное напряжение – изменяется в зависимости от скачков в питающей сети и характеристик нагрузки. С таким блоком питания из-за просадок возможно неправильное функционирование подключенных приборов или их полная неработоспособность и выход из строя.

Выходное напряжение

Основные величины переменного напряжения – амплитудное и действующее значение. Когда говорят «в сети 220В переменки» имеют в виду действующее напряжение.

Если говорят об амплитудной величине, то имеют в виду, сколько вольт от нуля до верхней точки полуволны синусоиды.

Опустив теорию и ряд формул можно сказать, что действующее напряжение в 1.41 раз меньше амплитудного. Или:

Амплитудное напряжение в сети 220В равняется:

Схемы

Однополупериодный выпрямитель состоит из одного диода. Он просто не пропускает обратную полуволну. На выходе получается напряжение с сильными пульсациями от нуля до амплитудного значения входного напряжения.

Если говорить совсем простым языком, то в этой схеме к нагрузке поступает половина от входного напряжения. Но это не совсем корректно.

Двухполупериодные схемы пропускают к нагрузке обе полуволны от входного. Выше в статье упоминалось об амплитудном значении напряжения, так вот напряжение на выходе выпрямителя то же ниже по величине, чем действующее переменное на входе.

Но, если сгладить пульсации с помощью конденсатора, то, чем меньшими будут пульсации, тем ближе напряжение будет к амплитудному.

О сглаживания пульсаций мы поговорим позже. А сейчас рассмотрим схемы диодных мостов.

1. Выпрямитель по схеме Гретца или диодный мост;

2. Выпрямитель со средней точкой.

Первая схема более распространена. Состоит из диодного моста – четыре диода соединены между собой «квадратом», а в его плечи подключена нагрузка. Выпрямитель типа «мост» собирается по схеме приведенной ниже:

Её можно подключить напрямую к сети 220В, так сделано в современных импульсных блоках питания, или на вторичные обмотки сетевого (50 Гц) трансформатора. Диодные мосты по этой схеме можно собирать из дискретных (отдельных) диодов или использовать готовую сборку диодного моста в едином корпусе.

Вторая схема – выпрямитель со средней точкой не может быть подключена напрямую к сети. Её смысл заключается в использовании трансформатора с отводом от середины.

По своей сути – это два однополупериодных выпрямителя, подключенные к концам вторичной обмотки, нагрузка одним контактом подключается к точке соединения диодов, а вторым – к отводу от середины обмоток.

Её преимуществом перед первой схемой является меньшее количество полупроводниковых диодов. А недостатком – использование трансформатора со средней точкой или, как еще называют, отводом от середины. Они менее распространены чем обычные трансформаторы со вторичной обмоткой без отводов.

Сглаживание пульсаций

Питание пульсирующим напряжением неприемлемо для ряда потребителей, например, источники света и аудиоаппаратура. Тем более, что допустимые пульсации света регламентируются в государственных и отраслевых нормативных документах.

Для сглаживания пульсаций используют фильтры – параллельно установленный конденсатор, LC-фильтр, разнообразные П- и Г-фильтры…

Но самый распространенный и простой вариант – это конденсатор, установленный параллельно нагрузке. Его недостатком является то, что для снижения пульсаций на очень мощной нагрузке придется устанавливать конденсаторы очень большой емкости – десятки тысяч микрофарад.

Его принцип работы заключается в том, что конденсатор заряжается, его напряжение достигает амплитуды, питающее напряжение после точки максимальной амплитуды начинает снижаться, с этого момента нагрузка питается от конденсатора. Конденсатор разряжается в зависимости от сопротивления нагрузки (или её эквивалентного сопротивления, если она не резистивная). Чем больше емкость конденсатора – тем меньшие будут пульсации, если сравнивать с конденсатором с меньшей емкостью, подключенного к этой же нагрузке.

Простым словами: чем медленнее разряжается конденсатор – тем меньше пульсации.

Скорости разряда конденсатора зависит от потребляемого нагрузкой тока. Её можно определить по формуле постоянной времени:

где R – сопротивление нагрузки, а C – емкость сглаживающего конденсатора.

Таким образом, с полностью заряженного состояния до полностью разряженного конденсатор разрядится за 3-5 t. Заряжается с той же скоростью, если заряд происходит через резистор, поэтому в нашем случае это неважно.

Отсюда следует – чтобы добиться приемлемого уровня пульсаций (он определяется требованиями нагрузки к источнику питания) нужна емкость, которая разрядится за время в разы превышающее t. Так как сопротивления большинства нагрузок сравнительно малы, нужна большая емкость, поэтому в целях сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя применяют электролитические конденсаторы, их еще называют полярными или поляризованными.

Обратите внимание, что путать полярность электролитического конденсатора крайне не рекомендуется, потому что это чревато его выходом из строя и даже взрывом. Современные конденсаторы защищены от взрыва – у них на верхней крышке есть выштамповка в виде креста, по которой корпус просто треснут. Но из конденсатора выйдет струя дыма, будет плохо, если она попадет вам в глаза.

Расчет емкости ведется исходя из того какой коэффициент пульсаций нужно обеспечить. Если выражаться простым языком, то коэффициентом пульсаций показывает, на какой процент проседает напряжение (пульсирует).

Чтобы посчитать емкость сглаживающего конденсатора можно использовать приближенную формулу:

Где Iн – ток нагрузки, Uн – напряжение нагрузки, Kн – коэффициент пульсаций.

Для большинства типов аппаратуры коэффициент пульсаций берется 0.01-0.001. Дополнительно желательно установить керамический конденсатор как можно большей емкости, для фильтрации от высокочастотных помех.

Как сделать блок питания своими руками?

Простейший блок питания постоянного тока состоит из трёх элементов:

Если нужно получить высокое напряжение, и вы пренебрегаете гальванической развязкой то можно исключить трансформатор из списка, тогда вы получите постоянное напряжение вплоть до 300-310В. Такая схема стоит на входе импульсных блоков питания, например, такого как у вас на компьютере. О них мы недавно писали большую статью – Как устроен компьютерный блок питания.

Это нестабилизированный блок питания постоянного тока со сглаживающим конденсатором. Напряжение на его выходе больше чем переменное напряжение вторичной обмотке. Это значит, что если у вас трансформатор 220/12 (первичная на 220В, а вторичная на 12В), то на выходе вы получите 15-17В постоянки. Эта величина зависит от емкости сглаживающего конденсатора. Эту схему можно использовать для питания любой нагрузки, если для нее неважно, то, что напряжение может «плавать» при изменениях напряжения питающей сети.

У конденсатора две основных характеристики – емкость и напряжение. Как подбирать емкость мы разобрались, а с подбором напряжения – нет. Напряжение конденсатора должно превышать амплитудное напряжение на выходе выпрямителя хотя бы в половину. Если фактическое напряжение на обкладках конденсатора превысит номинальное – велика вероятность его выхода из строя.

Старые советские конденсаторы делались с хорошим запасом по напряжению, но сейчас все используют дешевые электролиты из Китая, где в лучшем случае есть малый запас, а в худшем – и указанного номинального напряжения не выдержит. Поэтому не экономьте на надежности.

Стабилизированный блок питания отличается от предыдущего всего лишь наличием стабилизатора напряжения (или тока). Простейший вариант – использовать L78xx или другие линейные стабилизаторы, типа отечественного КРЕН.

Так вы можете получить любое напряжение, единственное условие при использовании подобных стабилизаторов, это то, напряжение до стабилизатора должно превышать стабилизированную (выходную) величину хотя бы на 1.5В. Рассмотрим, что написано в даташите 12В стабилизатора L7812:

Входное напряжение не должно превышать 35В, для стабилизаторов от 5 до 12В, и 40В для стабилизаторов на 20-24В.

Входное напряжение должно превышать выходное на 2-2.5В.

Т.е. для стабилизированного БП на 12В со стабилизатором серии L7812 нужно, чтобы выпрямленное напряжение лежало в пределах 14.5-35В, чтобы избежать просадок, будет идеальным решением применять трансформатора с вторичной обмоткой на 12В.

Но выходной ток достаточно скромный – всего 1.5А, его можно усилить с помощью проходного транзистора. Если у вас есть PNP-транзисторы, можно использовать эту схему:

На ней изображено только подключение линейного стабилизатора «левая» часть схемы с трансформатором и выпрямителем опущена.

Если у вас есть NPN-транзисторы типа КТ803/КТ805/КТ808, то подойдет эта:

Стоит отметить, что во второй схеме выходное напряжение будет меньше напряжения стабилизации на 0.6В – это падение на переходе эмиттер база, подробнее об этом мы писали в статье о биполярных транзисторах. Для компенсации этого падения в цепь был введен диод D1.

Можно и в параллель установить два линейных стабилизатора, но не нужно! Из-за возможных отклонений при изготовлении нагрузка будет распределяться неравномерно и один из них может из-за этого сгореть.

Установите и транзистор, и линейный стабилизатор на радиатор, желательно на разные радиаторы. Они сильно греются.

Регулируемые блоки питания

Простейший регулируемый блок питания можно сделать с регулируемым линейным стабилизатором LM317, её ток тоже до 1.5 А, вы можете усилить схему проходным транзистором, как было описано выше.

Вот более наглядная схема для сборки регулируемого блока питания.

Чтобы получить больший ток можно и использовать более мощный регулируемый стабилизатор LM350.

В последних двух схемах есть индикация включения, которая показывает наличие напряжения на выходе диодного моста, выключатель 220В, предохранитель первичной обмотки.

Вот пример регулируемого зарядного устройства для аккумулятора с тиристорным регулятором в первичной обмотке, по сути такой же регулируемый блок питания.

Кстати похожей схемой регулируют и сварочный ток:

Заключение

Выпрямитель используется в источниках питания для получения постоянного тока из переменного. Без его участия не получится запитать нагрузку постоянного тока, например светодиодную ленту или радиоприемник.

Также используются в разнообразных зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, есть ряд схем с использованием трансформатора с группой отводов от первичной обмотки, которые переключаются галетным переключателем, а во вторичной обмотке установлен только диодный мост. Переключатель устанавливают со стороны высокого напряжения, так как, там в разы ниже ток и его контакты не будут пригорать от этого.

По схемам из статьи вы можете собрать простейший блок питания как для постоянной работы с каким-то устройством, так и для тестирования своих электронных самоделок.

Схемы не отличаются высоким КПД, но выдают стабилизированное напряжение без особых пульсаций, следует проверить емкости конденсаторов и рассчитать под конкретную нагрузку. Они отлично подойдут для работы маломощных аудиоусилителей, и не создадут дополнительного фона. Регулируемый блок питания станет полезным автолюбителями и автоэлектрикам для проверки реле регулятора напряжения генератора.

Регулируемый блок питания используется во всех областях электроники, а если его улучшить защитой от КЗ или стабилизатором тока на двух транзисторах, то вы получите почти полноценный лабораторный блок питания.

Диодный мост из диодов Шоттки

Для самодельных схем, радиолюбители частенько применяют выпрямительные мосты на диодах Шоттки. Использование диодов Шоттки в мостах обусловлено низким падением напряжения на диоде, что влечет за собой меньшие потери на мосту и снижает его нагрев. Большинство диодов Шоттки выпускаются сдвоенными, в корпусах с общим катодом, и сборка моста из такого диода вводит новичка в тупик. Сегодня мы рассмотрим, какими способами можно собрать диодный мост из диодов Шоттки.

Диодный мост из четырех диодов Шоттки

Самый простой способ собрать мост на диодах Шоттки – соединить аноды диодной сборки и получить со сдвоенного диода обычный. Такой вариант позволит использовать по полной оба диода каждой диодной сборки.

Диодный мост из трех диодов Шоттки

Подбирая диоды Шоттки для моста, нужно учитывать, что производители указывают максимальный ток диодной сборки, а не каждого диода, который в нее входит. Например, диодная сборка MBR20100CT рассчитана на ток 20А, то каждый из двух диодов рассчитан на 10А. Если параметры используемых диодных сборок позволяют, можно немного сэкономить и построить диодный мост всего из трех диодов Шоттки.

Диодный мост из двух диодов Шоттки

Построить диодный мост из двух диодов Шоттки с общим катодом – НЕВОЗМОЖНО. Необходимо иметь в наличии диод с общим катодом и с общим анодом. Купить диоды Шоттки с общим анодом крайне тяжело, они очень редко встречаются в продаже. Если все же получилось их приобрести, схема моста будет выглядеть вот так.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

Диодный мост — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Деталь диодного моста на 1000 вольт, 4 ампера Ручной диодный мост. Широкая серебряная полоса на диодах указывает на катодную сторону диода.

Диодный мост представляет собой конфигурацию из четырех (или более) диодов в конфигурации мостовой схемы, которая обеспечивает одинаковую полярность вывода для любой полярности входа.

В наиболее распространенном применении для преобразования входа переменного тока (AC) в выход постоянного тока (DC) он известен как мостовой выпрямитель .Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление от двухпроводного входа переменного тока, что приводит к снижению стоимости и веса по сравнению с выпрямителем с трехпроводным входом от трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом. ^[1]

Существенной особенностью диодного моста является то, что полярность на выходе одинакова независимо от полярности на входе. Схема диодного моста была изобретена польским электротехником Каролем Поллаком ^[2] и запатентована 14 января 1896 года под номером DRP ^[3] 96564.Позже он был опубликован в Elektronische Zeitung, vol. 25 в 1897 году с пометкой, что немецкий физик Лео Грец в то время тоже занимался этим вопросом. ^[4] Сегодня цепь все еще часто называют цепью Гретца или мостом Гретца . ^[5]

Базовая операция

В соответствии с традиционной моделью протекания тока (первоначально созданной Бенджамином Франклином и до сих пор используемой большинством инженеров ^[6] ), ток определяется как положительный, когда он течет через электрические проводники от положительного к отрицательному полюс.В действительности, свободные электроны в проводнике почти всегда текут от отрицательного полюса к положительному полюсу . Однако в подавляющем большинстве приложений фактическое направление тока не имеет значения. Поэтому в нижеследующем обсуждении сохраняется традиционная модель.

На схемах ниже, когда вход, подключенный к левому углу ромба, положительный , а вход, подключенный к правому углу, отрицательный , ток течет от верхней клеммы питания вправо по красный (положительный) путь к выходу и возвращается к нижней клемме питания через синий (отрицательный) путь.

Когда вход, подключенный к левому углу, — это отрицательный, , а вход, подключенный к правому углу, — положительный, , ток течет от нижнего вывода питания вправо по красному пути (положительный) к выход и возвращается к верхней клемме питания через синий (отрицательный) путь. ^[7]

В каждом случае верхний правый выход остается положительным, а нижний правый выход — отрицательным.Поскольку это верно независимо от того, является ли вход переменным или постоянным током, эта схема не только выдает выход постоянного тока из входа переменного тока, но также может обеспечивать то, что иногда называют «защитой от обратной полярности». То есть, он обеспечивает нормальное функционирование оборудования с питанием от постоянного тока, когда батареи установлены в обратном направлении или когда провода (провода) от источника постоянного тока перевернуты, и защищает оборудование от возможных повреждений, вызванных обратной полярностью.

До появления интегральных схем мостовой выпрямитель строился из «дискретных компонентов», т.е.е., отдельные диоды. Примерно с 1950 года один четырехконтактный компонент, содержащий четыре диода, соединенных в мостовую конфигурацию, стал стандартным коммерческим компонентом и теперь доступен с различными номинальными значениями напряжения и тока.

Сглаживание вывода

Для многих приложений, особенно с однофазным переменным током, где двухполупериодный мост служит для преобразования входа переменного тока в выход постоянного тока, может потребоваться добавление конденсатора, потому что мост сам по себе обеспечивает выход импульсного постоянного тока (см. Диаграмму справа ). ^{[1] [8]}

Функция этого конденсатора, известного как накопительный конденсатор (или сглаживающий конденсатор), состоит в том, чтобы уменьшить изменение (или «сглаживать») формы волны выпрямленного выходного напряжения переменного тока от моста. Есть еще одна вариация, известная как рябь. Одно из объяснений «сглаживания» заключается в том, что конденсатор обеспечивает путь с низким импедансом к компоненту переменного тока выхода, уменьшая напряжение переменного тока и ток через резистивную нагрузку. Говоря менее техническим языком, любое падение выходного напряжения и тока моста обычно компенсируется потерей заряда в конденсаторе.Этот заряд протекает через нагрузку как дополнительный ток. Таким образом, изменение тока нагрузки и напряжения уменьшается по сравнению с тем, что произошло бы без конденсатора. Повышение напряжения соответственно сохраняет избыточный заряд в конденсаторе, таким образом замедляя изменение выходного напряжения / тока.

Показанная упрощенная схема имеет заслуженную репутацию опасной, потому что в некоторых приложениях конденсатор может сохранять смертельный заряд после отключения источника переменного тока.При подаче опасного напряжения практическая схема должна включать надежный способ безопасной разрядки конденсатора. Если нормальная нагрузка не может гарантировать выполнение этой функции, возможно, потому, что она может быть отключена, схема должна включать в себя спускной резистор, подключенный как можно ближе к конденсатору. Этот резистор должен потреблять ток, достаточно большой, чтобы разрядить конденсатор за разумное время, но достаточно мал, чтобы минимизировать ненужные потери энергии.

Конденсатор и сопротивление нагрузки имеют типичную постоянную времени τ = RC , где C и R — емкость и сопротивление нагрузки соответственно.Пока резистор нагрузки достаточно большой, так что эта постоянная времени намного больше, чем время одного цикла пульсации, вышеуказанная конфигурация будет создавать сглаженное постоянное напряжение на нагрузке.

Когда конденсатор подключен непосредственно к мосту, как показано, ток протекает только в небольшой части каждого цикла, что может быть нежелательно. Размер диодов трансформатора и моста должен быть таким, чтобы выдерживать скачок тока, который возникает, когда питание включается на пике переменного напряжения и конденсатор полностью разряжен.Иногда для ограничения этого тока перед конденсатором включается небольшой последовательный резистор, хотя в большинстве случаев сопротивления трансформатора питания уже достаточно. Добавление резистора или, что еще лучше, катушки индуктивности между мостом и конденсатором может гарантировать, что ток будет протекать в течение большей части каждого цикла и не произойдет большого выброса тока.

За конденсатором могут быть установлены дополнительные фильтрующие элементы (конденсаторы плюс резисторы и катушки индуктивности) для дальнейшего уменьшения пульсаций.Когда индуктор используется таким образом, его часто называют дросселем. Дроссель имеет тенденцию поддерживать постоянным ток (а не напряжение). Хотя катушка индуктивности дает лучшие характеристики, обычно резистор выбирается из соображений стоимости.

Из-за того, что микросхемы стабилизаторов напряжения становятся все более доступными, пассивные фильтры используются реже. Микросхемы могут компенсировать изменения входного напряжения и тока нагрузки, чего не делает пассивный фильтр, и в значительной степени устранять пульсации.

Идеализированные формы сигналов, показанные выше, видны как для напряжения, так и для тока, когда нагрузка на мост является резистивной. Когда в нагрузку входит сглаживающий конденсатор, форма волны как напряжения, так и тока будет сильно изменена. В то время как напряжение сглаживается, как описано выше, ток будет течь через мост только в то время, когда входное напряжение больше, чем напряжение конденсатора. Например, если нагрузка потребляет средний ток n Ампер, а диоды проводят в течение 10% времени, средний ток диода во время проводимости должен составлять 10 нАмпер.Этот несинусоидальный ток приводит к гармоническим искажениям и низкому коэффициенту мощности источника переменного тока.

Некоторые ранние консольные радиоприемники создавали постоянное поле громкоговорителя с помощью тока от источника высокого напряжения («B +»), который затем направлялся в цепи потребления (постоянные магниты тогда были слишком слабыми для хорошей работы), чтобы создать постоянную громкоговорителя. магнитное поле. Катушка возбуждения динамика, таким образом, выполняла 2 работы в одном: она действовала как дроссель, фильтруя источник питания, и создавала магнитное поле для управления динамиком.

Мосты полифазные диодные

Диодный мост можно использовать для выпрямления многофазных входов переменного тока. Например, для входа с тремя фазами переменного тока полуволновой выпрямитель состоит из трех диодов , а двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из шести диодов .

Полупериодный выпрямитель

можно рассматривать как соединение типа звезда (соединение звездой), , потому что он возвращает ток через центральный (нейтральный) провод. Двухполупериодный больше похож на соединение треугольник , хотя он может быть подключен к трехфазному источнику либо звезда , либо треугольник , и он не использует центральный (нейтральный) провод.

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель. Трехфазный входной сигнал переменного тока (вверху), полуволновой выпрямленный сигнал (в центре) и двухполупериодный выпрямленный сигнал (внизу).

См. Также

Ссылки

1. ↑ ^{1,0 1,1} Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). Искусство электроники (второе изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 44–47. ISBN 0-521-37095-7 .
2. ↑ Британский патент 24398
3. ↑ «D.R.P. and D.R.G.M.»
4. ↑ Strzelecki, R. Силовая электроника в интеллектуальных электрических сетях . Springer, 2008, стр. 57.
5. ↑ «Схема управления потоком Гретца».
6. ↑ Штутц, Майкл (stutz @ dsl.org), «Обычный поток против потока электронов», All About Circuits , Vol. 1, Chapter 1, 2000.
7. ↑ Sears, Francis W., Mark W. Zemansky и Hugh D. Young, University Physics , Шестое издание, Addison-Wesely Publishing Co., Inc., 1982, стр. 685.
8. ↑ ^{8,0 8,1} «Выпрямитель», Краткая энциклопедия науки и технологий , третье издание, Сибил П. Паркер, изд. McGraw-Hill, Inc., 1994, стр. 1589.

.

Диодный мост — Gpedia, Ваша Энциклопедия

Диодный мост своими руками. Серебряная полоса на диодах указывает на катодную сторону диода.

Диодный мост представляет собой конфигурацию из четырех (или более) диодов в конфигурации мостовой схемы, которая обеспечивает одинаковую полярность вывода для любой полярности входа.

В наиболее распространенном применении для преобразования входа переменного тока (AC) в выход постоянного тока (DC) он известен как мостовой выпрямитель .Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление от двухпроводного входа переменного тока, что приводит к снижению стоимости и веса по сравнению с выпрямителем с трехпроводным входом от трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом. ^[1]

Существенной особенностью диодного моста является то, что полярность выхода одинакова независимо от полярности на входе. Схема диодного моста была изобретена польским электротехником Каролем Поллаком и запатентована в декабре 1895 года в Великобритании ^[2] и в январе 1896 года в Германии ^{[3] [4]} .В 1897 году немецкий физик Лео Грец независимо изобрел и опубликовал аналогичную схему. ^{[5] [6]} Сегодня схема все еще называется схемой Graetz или мостом Graetz . ^[7]

До появления интегральных схем мостовой выпрямитель строился из «дискретных компонентов», то есть отдельных диодов. Примерно с 1950 года один четырехконтактный компонент, содержащий четыре диода, соединенных в мостовую конфигурацию, стал стандартным коммерческим компонентом и теперь доступен с различными номинальными значениями напряжения и тока.

Диоды также используются в мостовых топологиях вместе с конденсаторами в качестве умножителей напряжения.

Текущий поток

Согласно традиционной модели протекания тока (первоначально созданной Бенджамином Франклином и до сих пор используемой большинством инженеров ^[8] ), ток течет через электрические проводники от положительного полюса к отрицательному полюсу (определяется как «положительный течь»). В действительности, свободные электроны в проводнике почти всегда текут от отрицательного полюса к положительному полюсу .Однако в подавляющем большинстве приложений фактическое направление потока не имеет значения. Поэтому в нижеследующем обсуждении сохраняется традиционная модель.

Основная характеристика диода заключается в том, что ток может проходить через него только в одном направлении, которое определяется как прямое направление. Диодный мост использует диоды в качестве последовательных компонентов, чтобы позволить току проходить в прямом направлении во время положительной части цикла переменного тока, и в качестве шунтирующих компонентов для перенаправления тока, протекающего в обратном направлении во время отрицательной части цикла переменного тока, на противоположные рельсы.

Выпрямитель

На схемах ниже, когда вход, подключенный к левому углу ромба, — это положительный , а вход, подключенный к правому углу, — отрицательный , ток течет от верхнего контакта питания вправо по красный (положительный) путь к выходу и возвращается к нижней клемме питания через синий (отрицательный) путь.

Когда вход, подключенный к левому углу, — отрицательный , а вход, подключенный к правому углу, — положительный , ток течет от нижней клеммы питания вправо по красной линии (положительной) к выход и возвращается к верхней клемме питания через синий (отрицательный) путь. ^[9]

В каждом случае верхний правый вывод остается положительным ^[10] , а нижний правый вывод — отрицательным. Поскольку это верно вне зависимости от того, является ли вход переменным или постоянным током, эта схема не только выдает выход постоянного тока из входа переменного тока, но также может обеспечивать то, что иногда называют «защитой от обратной полярности». То есть, он обеспечивает нормальное функционирование оборудования с питанием от постоянного тока, когда батареи установлены в обратном направлении или когда провода (провода) от источника постоянного тока перевернуты, и защищает оборудование от возможных повреждений, вызванных обратной полярностью.

Альтернативой двухполупериодным выпрямителям с диодным мостом являются трансформатор с центральным отводом и двухдиодный выпрямитель, а также выпрямитель с удвоением напряжения, использующий два диода и два конденсатора в мостовой топологии.

Сглаживающие контуры

При входе переменного тока на выходе диодного моста (называемого для этой цели двухполупериодным выпрямителем; есть также полуволновое выпрямление, которое не использует диодный мост) является поляризованное пульсирующее несинусоидальное напряжение той же амплитуды, но вдвое больше частоты входа.Его можно рассматривать как постоянное напряжение, на которое накладываются очень большие пульсации напряжения. Этот вид электроэнергии не очень пригоден, потому что пульсации рассеиваются в виде отработанного тепла в компонентах цепи постоянного тока и могут вызывать шум или искажения во время работы схемы. Таким образом, почти все выпрямители сопровождаются серией полосовых или заграждающих фильтров и / или стабилизатором напряжения для преобразования большей части или всего напряжения пульсаций в более плавный и, возможно, более высокий выход постоянного тока. Фильтр может быть таким же простым, как один достаточно большой конденсатор или дроссель, но большинство фильтров источника питания имеют несколько чередующихся последовательных и шунтирующих компонентов.Когда пульсации напряжения повышаются, в компонентах фильтра накапливается реактивная мощность, что снижает напряжение; когда пульсации напряжения падают, реактивная мощность разряжается из компонентов фильтра, повышая напряжение. Заключительный этап выпрямления может состоять из стабилизатора напряжения на основе стабилитрона, который почти полностью устраняет любые остаточные пульсации.

Демпферные цепи

Трансформаторы питания имеют индуктивность рассеяния и паразитную емкость. Когда диоды в мостовом выпрямителе выключаются, эти «неидеальные» элементы образуют резонансный контур, который может колебаться с высокой частотой.Это высокочастотное колебание может затем передаваться в остальную схему. Цепи демпфера используются в попытке смягчить эту проблему. Демпферная цепь состоит либо из очень маленького конденсатора, либо из последовательного конденсатора и резистора через диод.

Мосты полифазные диодные

Диодный мост можно использовать для выпрямления многофазных входов переменного тока. Например, для трехфазного входа переменного тока однополупериодный выпрямитель состоит из трех диодов, а двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из шести диодов.

Однополупериодный выпрямитель можно рассматривать как соединение звездой (соединение звездой), потому что он возвращает ток через центральный (нейтральный) провод. Двухполупериодное соединение больше похоже на соединение треугольником, хотя оно может быть подключено к трехфазному источнику по схеме звезды или треугольника, и при этом не используется центральный (нейтральный) провод.

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель Трехфазный входной сигнал переменного тока (вверху), полуволновой выпрямленный сигнал (в центре) и двухполупериодный выпрямленный сигнал (внизу)

См. Также

Список литературы

1. ^ Горовиц, Пол; Хилл, Уинфилд (1989). «Выпрямитель», Краткая энциклопедия науки и техники , третье издание, Сибил П. Паркер, изд. McGraw-Hill, Inc., 1994, стр. 1589.

Внешние ссылки

.

Диодный мост

Три мостовых выпрямителя. Размер обычно зависит от текущей грузоподъемности. Диоды. Внизу — диодный мост. Деталь диодного моста, рассчитанного на 1000 вольт x 4 ампера Ручной диодный мост. Толстая серебряная полоса на диодах указывает на катодную сторону диода.

Диодный мост представляет собой конфигурацию из четырех (или более) диодов в конфигурации мостовой схемы, которая обеспечивает одинаковую полярность вывода для любой полярности входа.При использовании в наиболее распространенном применении для преобразования входа переменного тока (AC) в выход постоянного тока (DC) он известен как мостовой выпрямитель. Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление от двухпроводного входа переменного тока, что приводит к снижению стоимости и веса по сравнению с выпрямителем с трехпроводным входом от трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом. ^[1]

Существенной особенностью диодного моста является то, что полярность на выходе одинакова независимо от полярности на входе.Схема диодного моста также известна как схема Graetz в честь ее изобретателя, физика Лео Гретца.

Базовая операция

Согласно традиционной модели протекания тока, первоначально установленной Бенджамином Франклином и которой все еще придерживаются большинство инженеров сегодня, ток , предполагаемый , протекает через электрические проводники от положительного полюса к отрицательному полюсу . ^[2] На самом деле, свободные электроны в проводнике почти всегда текут от отрицательного полюса к положительному полюсу .Однако в подавляющем большинстве приложений фактическое направление потока не имеет значения. Поэтому в нижеследующем обсуждении сохраняется традиционная модель.

На схемах ниже, когда вход, подключенный к левому углу ромба, имеет положительный , а вход, подключенный к правому углу , отрицательный , ток течет от верхнего источника питания к прямо вдоль красный (положительный) путь к выходу и возвращается к нижнему терминалу питания через синий (отрицательный) путь.

Когда вход, подключенный к левому углу , отрицательный , а вход, подключенный к правому углу , положительный угол , ток течет от верхнего источника питания вправо вдоль красного (положительного ) путь к выходу и возвращается к нижнему разъему питания через синий (отрицательный) путь . ^[3]

В каждом случае верхний правый выход остается положительным, а нижний правый выход — отрицательным.Поскольку это верно независимо от того, является ли вход переменным или постоянным током, эта схема не только выдает выход постоянного тока из входа переменного тока, но также может обеспечивать то, что иногда называют «защитой от обратной полярности». То есть, он обеспечивает нормальное функционирование оборудования с питанием от постоянного тока, когда батареи установлены в обратном направлении или когда провода (провода) от источника постоянного тока перевернуты, и защищает оборудование от возможных повреждений, вызванных обратной полярностью.

До появления интегральных схем мостовой выпрямитель строился из «дискретных компонентов», т.е.е., отдельные диоды. Примерно с 1950 года один четырехконтактный компонент, содержащий четыре диода, соединенных в мостовую конфигурацию, стал стандартным коммерческим компонентом и теперь доступен с различными номинальными значениями напряжения и тока.

Сглаживание вывода

Для многих приложений, особенно с однофазным переменным током, где двухполупериодный мост служит для преобразования входа переменного тока в выход постоянного тока, может потребоваться добавление конденсатора, потому что мост сам по себе обеспечивает выход импульсного постоянного тока (см. Диаграмму справа ). ^{[1] [4]}

Функция этого конденсатора, известного как накопительный конденсатор (или сглаживающий конденсатор), состоит в том, чтобы уменьшить изменение (или «сглаживать») формы волны выпрямленного выходного напряжения переменного тока от моста. Есть еще одна вариация, известная как «рябь». Одно из объяснений «сглаживания» заключается в том, что конденсатор обеспечивает путь с низким импедансом к компоненту переменного тока выхода, уменьшая напряжение переменного тока и ток через резистивную нагрузку. Говоря менее техническим языком, любое падение выходного напряжения и тока моста обычно компенсируется потерей заряда в конденсаторе.Этот заряд протекает через нагрузку как дополнительный ток. Таким образом, изменение тока нагрузки и напряжения уменьшается по сравнению с тем, что произошло бы без конденсатора. Повышение напряжения соответственно сохраняет избыточный заряд в конденсаторе, таким образом замедляя изменение выходного напряжения / тока.

Показанная упрощенная схема имеет заслуженную репутацию опасной, потому что в некоторых приложениях конденсатор может сохранять смертельный заряд после отключения источника переменного тока.При подаче опасного напряжения практическая схема должна включать надежный способ безопасной разрядки конденсатора. Если нормальная нагрузка не может гарантировать выполнение этой функции, возможно, потому, что она может быть отключена, схема должна включать в себя спускной резистор, подключенный как можно ближе к конденсатору. Этот резистор должен потреблять ток, достаточно большой, чтобы разрядить конденсатор за разумное время, но достаточно мал, чтобы минимизировать ненужные потери энергии.

Конденсатор и сопротивление нагрузки имеют типичную постоянную времени τ = RC , где C и R — емкость и сопротивление нагрузки соответственно.Пока резистор нагрузки достаточно большой, так что эта постоянная времени намного больше, чем время одного цикла пульсации, вышеуказанная конфигурация будет создавать сглаженное постоянное напряжение на нагрузке.

Когда конденсатор подключен непосредственно к мосту, как показано, ток протекает только в небольшой части каждого цикла, что может быть нежелательно. Размер диодов трансформатора и моста должен быть таким, чтобы выдерживать скачок тока, который возникает, когда питание включается на пике переменного напряжения и конденсатор полностью разряжен.Иногда для ограничения этого тока перед конденсатором включается небольшой последовательный резистор, хотя в большинстве случаев сопротивления трансформатора питания уже достаточно. Добавление резистора или, еще лучше, катушки индуктивности между мостом и конденсатором может гарантировать, что ток будет протекать в течение большей части каждого цикла, и не произойдет большого выброса тока.

Затем сглаживание можно улучшить путем добавления дополнительных каскадов из пар конденсатор-резистор, что часто делается только для вспомогательных источников питания критических схем с высоким коэффициентом усиления, которые обычно чувствительны к шуму напряжения питания.Выход также можно сгладить с помощью дросселя и второго конденсатора. Дроссель имеет тенденцию поддерживать постоянным ток (а не напряжение). Хотя катушка индуктивности дает лучшие характеристики, обычно резистор выбирается из соображений стоимости.

В настоящее время, когда микросхемы регуляторов напряжения широко доступны, пассивные фильтры используются реже. Чипы могут компенсировать изменения входного напряжения и тока нагрузки, чего не делает пассивный фильтр, и в значительной степени устраняют пульсации. У некоторых из этих чипов довольно впечатляющая мощность; в случае, если этого недостаточно, их можно объединить с силовым транзистором.

Идеализированные формы сигналов, показанные выше, видны как для напряжения, так и для тока, когда нагрузка на мост является резистивной. Когда в нагрузку входит сглаживающий конденсатор, форма волны как напряжения, так и тока будет сильно изменена. В то время как напряжение сглаживается, как описано выше, ток будет течь через мост только в то время, когда входное напряжение больше, чем напряжение конденсатора. Например, если нагрузка потребляет средний ток n Ампер, а диоды проводят в течение 10% времени, средний ток диода во время проводимости должен составлять 10 нАмпер.Этот несинусоидальный ток приводит к гармоническим искажениям и низкому коэффициенту мощности источника переменного тока.

Некоторые ранние консольные радиоприемники создавали постоянное поле динамика с помощью тока от источника высокого напряжения («B +»), который затем направлялся к потребляющим цепям (постоянные магниты были тогда слишком слабыми для хорошей работы), чтобы создать динамик постоянное магнитное поле. Катушка возбуждения динамика, таким образом, выполняла 2 работы в одном: она действовала как дроссель, фильтруя источник питания, и создавала магнитное поле для управления динамиком.

Мосты полифазные диодные

Диодный мост можно использовать для выпрямления многофазных входов переменного тока. Например, для входа переменного тока с тремя фазами полуволновой выпрямитель состоит из трех диодов , а двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из шести диодов .

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель. Трехфазный входной сигнал переменного тока (вверху), полуволновый выпрямленный сигнал (в центре) и двухполупериодный выпрямленный сигнал (внизу).

См. Также

Внешние ссылки

Список литературы

1. ^ ^{a b} Horowitz, Paul and Winfield Hill, The Art of Electronics , Second Ed. ^{a b} «Выпрямитель», Краткая энциклопедия науки и технологий , третье издание, Сибил П. Паркер, изд. McGraw-Hill, Inc., 1994, стр. 1589.

.

Как подключить усилитель — информация, руководство и схемы

Подключение усилителя может показаться странной и почти «волшебной» концепцией. Если вам нужна помощь в создании моста для усилителя, вы обратились по адресу!

Позвольте мне помочь вам понять , что такое мостовое соединение, почему оно важно и как подключить ваш усилитель.

Ошибки легко сделать, и, к сожалению, вы можете навсегда повредить свой усилитель и даже динамики. Не волнуйтесь, я расскажу то, что вам нужно знать, прежде чем это произойдет.

Что такое мост автомобильного усилителя?

4-канальный автомобильный усилитель, соединенный с 2-канальным мостом. Это очень распространенная схема подключения 4-канального усилителя в ситуациях, когда вам нужно больше мощности и не нужны 4 отдельных канала усилителя.

Мостовое соединение — это особая функция в автомобильных усилителях, которая позволяет получить максимальное количество мощности, которое они могут производить, используя встроенную конструкцию разделения каналов.

Это означает использование 2 каналов усилителя, работающих вместе для управления динамиком или набором динамиков, с использованием мощности, которая обычно распределяется между двумя отдельными каналами усилителя.

На самом деле это довольно крутая тема и очень полезная! Например, у меня было много автомобильных усилителей, и я обычно использовал 4- или 5-канальные усилители. Я использовал 2 канала в мостовом режиме для подключения одного сабвуфера или пары сабвуферов в багажнике.

Это означало, что в моем распоряжении было больше мощности и больше гибкости, даже если я позже изменил настройку динамика.

Как усилитель вырабатывает больше мощности в мостовом режиме?

Внутренний вид автомобильного усилителя.Выходные секции имеют по одному каналу на пару, предназначенную для обеспечения возможности соединения при необходимости. При нормальном использовании с 1 динамиком на канал вы не заметите разницы, поскольку они подключены нормально и имеют отдельные аудиосигналы.

На самом деле это очень крутая и увлекательная тема. Если мы посчитаем, мы обнаружим что-то очень интересное!

Как насчет того, чтобы взять реальный пример, и я покажу вам, как именно это работает?

Пример № 1

Усилитель 2 x 50 Вт / канал подключен к двум динамикам 4 Ом.2/4 = 50 Вт для каждого канала усилителя.

Пример № 2

Мы подключаем тот же усилитель 2 x 50 Вт / канал в мостовом режиме к одному 4-омному сабвуферу.

Напряжение, доступное на мостовых каналах усилителя, работающих вместе по двухтактной схеме, составляет:

Общее напряжение: 2 x 14,14 В = 28,28 В

Мощность на сабвуфере 4 Ом: В x V / R = (28,28) * (28,28) / 4 = 800/4 = 400 Вт в мостовом режиме. (при условии, что усилитель рассчитан на поддержку такой большой выходной мощности)

Таким образом, подключив усилитель в этом примере, мы можем приблизиться к 400 Вт — да 4 РАЗ — нормальной доступной мощности в мостовом режиме, в зависимости от подключенный динамик.

Примечание: Важно помнить, что мы предполагаем несколько вещей, например, что наш усилитель рассчитан на такую ​​большую мощность.

Не все усилители могут обеспечить такую ​​производительность — это зависит от их ограничений и от того, как они сконструированы.

Также обратите внимание, что в этом режиме каждый канал обрабатывает в несколько раз больший электрический ток, чем раньше. Следовательно, он будет потреблять больше энергии от автомобильного аккумулятора.

Как автомобильные усилители делают это возможным?

Причина, по которой это возможно, заключается в том, что современные автомобильные усилители имеют конструкцию, в которой один из каждых 2 аудиоканалов фактически инвертирован (вы также можете сказать, что сдвинут по фазе на 180 градусов), но обычно подключаются к выходу без перевернутая мода.

Обычно вы не знаете об этом, поскольку это не влияет на конечного пользователя.

Это означает, что в мостовом режиме мостовое соединение выполняется так, что каналы усилителя имеют разницу доступного напряжения на каждом выходе. Эта разница напряжений вдвое больше, чем у одного канала.

Подключение к мостовому усилителю — как подключить усилитель

Мостовые усилители обычно имеют клеммы с соответствующей маркировкой.В этом случае выполнить мостовое соединение легко, если вы соблюдаете предупреждения производителя об импедансе динамика (номинальное сопротивление).

Хорошая новость заключается в том, что многие автомобильные усилители, продаваемые сегодня, могут быть подключены. Обратите внимание, что некоторые (особенно небольшие и недорогие продукты) могут не иметь встроенной функции, поэтому очень важно проверить ее перед покупкой.

Никогда не предполагайте, что вы можете установить мост между усилителем.

Для подключения усилителя подключите положительную (+) клемму сабвуфера или мостового динамика к положительной мостовой клемме усилителя, а отрицательную (-) клемму динамика также к отрицательной мостовой клемме усилителя.

Используйте хорошие динамики и надежные соединения

Важно использовать хорошее надежное соединение для динамиков. Легковые и грузовые автомобили подвержены вибрации и сильному движению, поэтому плохое соединение со временем может вызвать проблемы.

Поскольку мостовое соединение означает, что теперь вам доступно гораздо больше мощности (чаще всего это используется для сабвуферов) лучше всего использовать качественный провод для громкоговорителей и сделать надежные, плотные соединения на обоих концах.

Перед тем, как сделать это, убедитесь, что вы достигли необходимого минимального импеданса (нагрузка динамика в Ом), как указано на вашем усилителе или в руководстве по эксплуатации.

Для современных автомобильных усилителей это обычно составляет минимум 2 Ом при мостовом подключении. Некоторые из них поддерживают меньше или требуют 4 Ом, но для достижения наилучших результатов и для того, чтобы убедиться, что вы настраиваете свою систему в соответствии с вашими требованиями, стоит быть уверенным.

Подсказка: некоторые старые модели усилителей и несколько современных усилителей имеют переключатель «мостового режима», который необходимо использовать или может потребоваться только одно аудио соединение RCA.Всегда проверяйте, что вы проверили!

Не забудьте кроссовер

Если у вас есть правильный импеданс динамика (см. Мою дополнительную информацию ниже), вы должны быть готовы к использованию мостового усилителя! Примечание: может потребоваться также установить встроенный кроссовер низких частот, если он доступен. Я также расскажу об этом подробнее ниже.

Примечание! Вы должны быть уверены, что ваш усилитель поддерживает мостовое соединение. Не все усилители предназначены для этого, и большинство домашних стереоприемников и усилителей домашних кинотеатров не могут поддерживать мостовое соединение.

ВСЕГДА ПРОВЕРЯЙТЕ ПЕРЕД ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ УСИЛИТЕЛЯ!

См. Дополнительную информацию ниже, если ваш усилитель не поддерживает это по конструкции

Понимание минимальной нагрузки динамика (номинальное сопротивление)

Показано: Пример измерения импеданса динамика (общее сопротивление ) в Ом для звуковой катушки динамика.

Ваш усилитель должен указать в руководстве пользователя минимально необходимый «импеданс» (резистивная нагрузка динамика) для использования.Это включает в себя как нормальное использование стерео, так и рейтинг для режима моста.

Если вы нигде не можете найти документацию, хорошее практическое правило для автомобильных усилителей — использовать 4 Ом.

Часто можно встретить фразу «стабильно до 2 Ом» или что-то подобное, чтобы описать, с чем может справиться усилитель.

Вот основные правила для правильного подключения динамиков в мостовом режиме:

• Вы можете подключить ОДИН динамик с требуемым минимальным сопротивлением или выше
• Вы можете подключить НЕСКОЛЬКО динамиков, если общее количество составляет требуемый минимальный импеданс или более (см. диаграмму)
• Можно использовать динамики с двойной звуковой катушкой, если они могут быть подключены для обеспечения правильного количества проводов

Примеры мостового соединения

Для усилителя, который требует минимальной нагрузки 4 Ом при мостовом подключении:

• Один сабвуфер на 4 Ом
• ДВА сабвуфера на 8 Ом, подключенных параллельно (8/2 = 4)
• ОДИН сабвуфер с двойной звуковой катушкой на 8 Ом, подключенный параллельно (дает 4 Ом)
• ДВА 2-омных сабвуфера, подключенных последовательно (2 + 2 = 4 Ом)

Для усилителя, который требует минимальной нагрузки 2 Ом при мостовом подключении:

• Один сабвуфер на 2 Ом
• ДВА сабвуфера на 4 Ом, подключенные параллельно (4 / 2 = 2)
• ОДИН сабвуфер с двойной звуковой катушкой на 4 Ом, подключенный параллельно (дает 2 Ом)
• ЧЕТЫРЕ 8-омный сабвуфер, подключенный параллельно (8/4 = 2)

Схема подключения перемычки усилителя

Вот схема показаны наиболее распространенные схемы подключения, которые большинство людей будет использовать для типичных усилителей.

(Щелкните, чтобы увеличить, или щелкните здесь, чтобы получить файл Adobe .pdf, который вы можете загрузить и распечатать)

Совет: Для большинства систем, при использовании 2 динамиков, подключите их параллельно, чтобы каждый из них получал максимум мощность усилителя в сравнении с параллельным подключением одних и тех же динамиков.

Настройка кроссоверов на мостовом усилителе

Крупный план современного типичного автомобильного усилителя со встроенными функциями кроссовера. В этом случае это позволяет использовать высокие, полнодиапазонные или низкие частоты с регулируемыми регуляторами звукового диапазона.

Для большинства ситуаций с мостовым усилителем, когда усилитель подключен к сабвуферу или набору сабвуферов, я рекомендую следующее:

1. Установите переключатель кроссовера на фильтр нижних частот (LPF) или аналогичный на вашем усилителе
2. Отрегулируйте настройку Диск LPF, если он доступен, до максимального уровня
3. Воспроизвести музыку, содержащую басы, которые вы обычно слушаете
4. Начинайте поворачивать диск LPF вниз до тех пор, пока почти не перестанет звучать голос или музыка верхнего диапазона (примечание: для справки, хорошее правило большого пальца 80 Гц или ниже, если вы можете знать фактическую частоту среза вашего усилителя)
5. Отрегулируйте усиление, если требуется более высокая мощность при увеличении громкости вашего стерео

Можете ли вы соединить усилитель без встроенного моста?

Усилители без встроенной функции, к сожалению, сложно соединить мостом, но это возможно.Существует несколько решений:

1. Создайте свой собственный мостовой модуль (подробнее здесь)
2. Найдите мостовой модуль (они, вероятно, очень старые и их трудно найти, но могут быть доступны на eBay)
3. Используйте электронный кроссовер с регулируемой фазой (Регулировка 0-180 градусов) для каждого канала и установите 1 из 2 на 180 градусов вне фазы

К сожалению, если вы не любитель и не разбираетесь в электронике (и не имеете подходящих инструментов и деталей), идеи №1 и №2 не очень практичны.

Гораздо проще купить старый электронный кроссовер или недорогой кроссовер с функцией моста или моно.

Усилители с возможностью работы в трех режимах

Пример подключения динамиков к усилителю с возможностью работы в трех режимах.

Усилители, которые имеют функцию «трехрежимного» или «трехмостового», такие же, как и другие мостовые усилители, но также могут работать в мостовом режиме и , подключенные к 2 динамикам одновременно. Это позволяет поддерживать обычную стереопару динамиков подключенной, в то время как усилитель соединен мостом и подключен к низкочастотному динамику или другому динамику.

Это обычно не используется большинством людей, однако у него есть некоторые преимущества, а также недостатки.

• Pro: это позволяет подключать 2-канальный усилитель к 3 или более динамикам
• Con: для использования низкочастотного динамика на мостовом выходе необходим внешний пассивный кроссовер — они часто бывают большими, тяжелыми и дорогими для низких частот. частотные громкоговорители, такие как сабвуферы

Резюме

Мостовое соединение усилителя должно быть веселым, простым и приятным способом получить больше мощности за свои деньги.Это хороший способ повысить гибкость системы.

Когда дело доходит до усилителей, важно иметь хорошее, надежное соединение проводки. Сделайте установку легкой — ознакомьтесь с этой замечательной публикацией с лучшими рекомендованными наборами проводки усилителя за свои деньги.

Вопросы, комментарии или предложения? Буду рад получить известие от вас! Дайте мне знать в комментариях ниже или вы можете связаться со мной здесь.

.