Диодный мост из диодов: Диодный мост и двухполупериодный выпрямитель.

Диодный мост и двухполупериодный выпрямитель.

В одной из недавних статей мы разбирались с устройством и принципом работы однополупериодного выпрямителя, так вот, сегодня продолжим эту тему! И перейдем, как и собирались, к более сложной схеме выпрямителя, и в то же время самой популярной. Речь идет, конечно же, о двухполупериодном выпрямителе, сердцем которого является диодный мост.

Диодный мост – это электронное устройство, которое как раз и предназначено для решения задачи выпрямления тока. Изобретателем этой схемы является немецкий физик Лео Гретц, поэтому также можно встретить название мост Гретца, что весьма логично 🙂

Базовый диодный мост состоит из 4-х диодов, соединенных следующим образом:

Но зачастую на принципиальных схемах можно встретить упрощенное обозначение:

Собственно, давайте рассмотрим непосредственно схему двухполупериодного выпрямителя:

Здесь также возможны некоторые вариации, например:

Несмотря на разное изображение, электрическое подключение остается неизменным, и все-таки первый вариант используется значительно чаще, так что и мы будем придерживаться именно его.

Резистор R_н в данном примере играет роль полезной нагрузки. Как и при разборе однополупериодного выпрямителя рассмотрим случай с синусоидальным напряжением на входе:

В случае положительного полупериода сигнала (U_{вх} \gt 0), ток будет протекать через диоды D1 и D3. Давайте рассмотрим путь тока более наглядно:

А на отрицательном полупериоде, напротив, диоды D1 и D3 будут закрыты, а протекание тока обеспечат D2 и D4:

В обоих случаях ток через нагрузку будет течь в одном и том же направлении, от точки, помеченной знаком “+” на схеме, к точке “-“. А именно для этого мы и используем выпрямитель – чтобы ток через нагрузку протекал только в одном направлении! И в результате выходной сигнал имеет такой вид:

Сразу же очевидно отличие от однополупериодной схемы, когда сигнал на выходе был только на протяжении одного полупериода. В данном же случае, ток через нагрузку течет как на положительном, так и на отрицательном полупериоде! Поэтому схема и называется двухполупериодной.

Но! Также как и в случае с однополупериодным выпрямителем на выходе мы получаем пульсирующий ток, а не строго постоянный. Поэтому необходимо использовать сглаживающий фильтр, который в самом простом варианте может состоять из одного конденсатора:

Емкость должна быть такой, чтобы конденсатор не успевал быстро разрядиться. Итак, добавляем конденсатор в схему выпрямителя на диодном мосте и проверяем напряжение на нагрузке:

Совсем другое дело!

Существуют специальные диодные сборки, которые представляют из себя четыре одинаковых по характеристикам диода, соединенные по мостовой схеме, помещенные в один корпус. Соответственно, такая сборка имеет четыре вывода, все в точности как на нашей схеме. Выводы, предназначенные для подключения переменного тока (входного сигнала) могут обозначаться символом “~” или буквами AC, традиционными для переменного тока. Выводы же, к которым подключается нагрузка, обозначаются “+” и “-“. Но все это, конечно, индивидуально и зависит от использующегося устройства.

Несколько примеров диодных мостов в сборке:

И по традиции, в завершение статьи, резюмируем плюсы и минусы двухполупериодного выпрямителя по сравнению с однополупериодным:

• В первую очередь, поскольку здесь используются уже оба полупериода сигнала, то, естественно, КПД схемы больше.
• Кроме того, пульсирующее напряжение на выходе имеет в 2 раза большую частоту, а такие пульсации сгладить проще.

Но, как и всегда, есть и свои недостатки:

• Во-первых, это двойное падение напряжения. Поскольку при прохождении тока через диод на самом диоде падает напряжение, то в данном случае оно удвоено, поскольку ток в итоге проходит через два диода. Именно поэтому в схеме двухполупериодного выпрямителя часто отдают предпочтение диодам Шоттки, имеющим пониженное падение напряжения.
• И второй недостаток, имеющий скорее практический смысл. Если один из диодов диодного моста выйдет из строя, то схема просто превратится в однополупериодный выпрямитель, но работать не перестанет! То есть получается, что возникшую проблему заметить сразу будет довольно проблематично.

И вот на этом точно заканчиваем на сегодня 🙂 Всем спасибо за внимание, любые вопросы можно задавать на нашем форуме, в группе ВКонтакте или в комментариях к статье!

Что такое диодный мост: схема и принцип работы

Смотрите также обзоры и статьи:

Таким мостом называется электроустройство миниатюрного размера, используемое в электросхемах и светодиодном оборудовании для трансформирования электротока, а именно его изменение из переменного значения в постоянное. Также оно выпрямляет ток в схеме. Важная часть двухполупериодного элемента питания, так и называемая — выпрямителем.

Большинство предприятий, производств и просто жителей городов и сел страны активно приобретают светодиодные лампы и ленты в качестве выгодной замены привычных источников света с нитями накаливания и даже галогеновых или люминесцентных ламп. Ведь LED лампы в 9 раз более экономны, чем накаливания и на 30-40% меньше затрачивают на аналогичную выработку яркости, чем другие «экономки».

Современные источники света на экономных кристаллах не имеют в своем содержании вредных испарений, соединений, металлов и кислот, а значит, не загрязняют почву и не требуют специальной утилизации. Светодиоды, которые, как и обычные диоды, преобразуют ток, но только в светящийся эффект, не вырабатывают лучей в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре.

Во многом по конструкции светодиодная лампа не отличается от своих предшественников. В ней представлены два стандартных типа цоколя, штырьковый и резной, которые отличаются принципом действия. Резной или вкручивающийся цоколь подходит для использования в аналогичных патронах с напряжением 220 вольт (переменный ток). Каждая лампа имеет встроенный стабилизатор для регулирования напряжения в постоянное значение. Резные цоколи – привычные Е14, Е27 и Е40, где цифровое значение указывает на расстояние между контактами цоколя.

Штырьковый цоколь характерен для большинства ламп, работающих от низких значений напряжения, и выглядит как два металлических или керамических столбика со шляпкой на конце или без нее. К таким цоколям можно отнести светодиодные лампы MR16, G4,G9.GU10 и другие. Некоторые модели можно использовать для основного освещения, однако большинство ламп штырькового типа предназначены для точечной или акцентной вспомогательной подсветки витрин, ступеней дома, салона автомобиля, номерных знаков, приборной панели и т.п.

И самое главное – в основе всех этих современных источников света – все тот же диодный мост из светодиодов, который мы рассмотрим ниже.

Схема диодного моста

Наиболее примитивным способом, т.е. схемой подключения диодов, является комплекс из четырех последовательно соединенных полупроводников, которые создают нечто наподобие ромба. Далее по схеме мост подключается к разным по полярности источникам, снимая при этом переменное напряжение, преобразовывая его в постоянное значение.
 
По разновидностям и от того, какая схема подключения, разделяют два основных вида:

• Однофазный диод,
• Трехфазный.

Чтобы разыскать диод в электросхеме, необходимо обратить внимание, на то, что обычно его обозначение выглядит так:

А тот самый примитивный мост, состоящий из четырех диодов, в соединенном состоянии передается таким рисунком:

Однако на многих общих схемах обозначения диодного моста можно встретить и такой, более простой:

Или же, наоборот, детализированный:

Главное во всех схемах – правила, по которым необходимо этот элемент подключать к напряжению. Правильно это нужно делать так:

Выпрямитель Ларионова – еще одна распространенная схема подключения. Это трехфазный диод, пропускающий полуволны поочередно. На чертеже это демонстрируется как:

Техническая схема предполагает полупроводниковый диод-выпрямитель и его разновидности, в числе которых диод Шоттки. Выпрямитель из данных сборок крайне отличается от остальных. Так, он применим в блоках питания импульсного типа, ведь кристалл Шоттки имеет невысокую барьерную силу, малое время на обратное восстановление. Используется зачастую в схемах, где катод и анод – общий. В графике это представлено таким образом:

Устройство диодного моста

Для того, чтобы самостоятельная сборка состоялась успешно, необходимо выбрать диодный мост, подходящий по основным параметрам. К главным показателям таких устройств можно отнести важнейших два:

• Обратное напряжение;
• Ток в максимальном значении обратный.

То есть при выборе разновидности моста с рабочим напряжением от обычной сети, а именно 220 вольт,
Номинальная сила напряжения у приобретаемого продукта должна быть не меньше 400 вольт, а сила тока в выпрямленном состоянии – не меньше 3 ампер. Стоит обращать внимание и на мощности пикового тока (максимальная концентрация в один момент) и обратного напряжения. В данном случае, например, пик – около 50 ампера, а обратка по напряжению – 600-1000 ватт, смотря какую модель моста вы выбрали.

Само устройство моста подразумевает наличие корпуса, форма которого может отличаться в зависимости от схемы подключения диодов. Так, могут быть прямоугольные и квадратные модели, и даже в один ряд в виде прямой платы. В квадратном корпусе можно встретить выводы, размещенные по углам устройства. Также устройство моста требует алюминиевых плат или специальных радиаторов для отвода излишков тепла, которое неизбежно возникает во время прохождения такого количества напряжения и силы тока через небольшие элементы микросхемы. Поэтому все мосты имеют отдельные крепежные элементы.

Рекомендуем выбирать модели, в которых диоды умещены в один корпус. Это позволяет:

• Мосту не перегреваться и поддерживать нормальный эксплуатационный режим без сбоев;
• Диоды, размещенные в одном устройстве, изготавливаются на заводе в одной партии, поэтому с большей вероятностью будут иметь схожие параметры, что благоприятно скажется на всей работе прибора;
• Экономия пространства на плате за счет плотного размещения внутри одного бокса.

Принцип работы диодного моста

Отрицательная волна в диодном мосте не уменьшается, а трансформируется в положительную.

Это происходит из-за того, что он как бы «подчиняет» себе нестабильный переменный ток, который меняет свое направление по несколько раз в одночасье, образуя то положительные в амплитуде, то отрицательные полуволны. 

При подаче нагрузки через генератор, диодный мост все выравнивает, ведь поочередно в игру вступают то первые два полупроводника, то последующие два. То есть происходит соприкосновение двух полупроводников разной проводимости или p-n-переход, называемый также электронно-дырочным, поскольку в нем участвуют и электроны, и дырки.

Как собрать диодный мост

Поскольку найти сегодня старые постперестроечного периода подобные выпрямители довольно непросто, то детально рассматривать схему сборки и пайки советского образца не будем. Только стоит упомянуть, что выглядит схема для пайки четырех последовательно подключенных диодов так:

Собрать современный мост даже проще: если представить его в виде ромба, то на северном угле будет вход с переменным значением, как и на южном. Западный угол уйдет под выход с отрицательным значением, а восточный – с положительным.

Чем отличаются диодные мосты

Они отличаются в первую очередь такими существенными показателями как:

• Форма корпуса;
• Схема расположения выводов.

Выводы могут быть в один ряд, с углов и даже снизу корпуса. Также различия составляют такие критерии как мощность напряжения (400-1000 ватт), сила тока обратного и на максимальных значениях.

Как проверить исправность диодного моста

Несмотря на цену и надежность, любая модель моста такого типа неизбежно сталкивается с таким понятием как остаточная пульсация, которая в любом случае остается. Поэтому рекомендуем проверять исправность устройства с помощью мультиметра, а именно вольтаж, омметраж и показатели в ваттах. Подавайте на диод напряжение не больше 3 вольт.

ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ

Поделиться в соцсетях

Как собрать диодный мост из диодов — MOREREMONTA

А вот в N-P переходе эти два вида токов встречаются.

Диодный мост — это практически обязательный элемент любого электронного устройства, питающегося от сети, будь то компьютер или выпрямитель для зарядки мобильного телефона. Ещё одним из плюсов такой сборки можно считать то, что при работе все диоды внутри неё находятся в одном тепловом режиме.

Но если обратить внимание на график, то можно заметить, что напряжение на выходе является не постоянным, а пульсирующим.
Что будет если подключить диодный мост к трансформатору!? — Опыт

Частота подаваемого на мост напряжения, при которой прибор работает эффективно и не превышает допустимый нагрев. Эти два диода открываются, а открытые во время предыдущего полупериода закрываются.

Обратите внимание!

Но если в решётку добавить атомы определённых элементов легирование , физические свойства такого материала кардинально изменяются.

Такая потеря мощности — главный недостаток выпрямления тока одним диодом.

Он состоит из 6 диодов, по паре диодов на каждую фазу.

Диодный мост. Принцип работы схемы.

Устройство выпрямителя и схема подключения

Минус диодных сборок в том, что если выходит из строя хотя бы один диод, то менять её придётся полностью. Это выход выпрямленного, пульсирующего напряжения тока. Он максимально передаёт габаритную мощность трансформатора.

Его величина возрастает и зависит только сопротивления p- и n- области. Теоретически, сделать из переменного напряжения постоянное можно и одним диодом, но для практики такое выпрямление не желательно.

Создавая, таким образом, разность потенциалов на одноимённых выводах. Видно, как диод срезал нижнюю, отрицательную часть графика напряжения.

При прикладывании обратного потенциала, величина барьера увеличивается, так как из n-области уходят электроны, а из p-области дырки.

Но для работы приборов с постоянным источником питания такой переворот недопустим. При выходе из строя одного диода требуется замена всей детали, исключая возможность удаления одного элемента.

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. Состав выпрямительного модуля Всем, кто хотел бы более подробно ознакомиться с тем, что такое выпрямитель, советуем сделать небольшой исторический экскурс.

Вот и получился у нас знаменитый N-P переход, который ток пропускает в одну и другую стороны по-разному.
Как проверить диодную сборку типа KBPC.

Схема и принцип работы диодного моста

Схема диодного моста Рис. Наибольший рабочий ток выпрямления.

С появлением дешёвых полупроводниковых диодов эту схему стали применять всё чаще и чаще. Ответ изображён на следующем рисунке. Определили, еще ничего не зная ни о свободных электронах, ни о дырках.

Результат — более высокая степень сглаживания при той же емкости конденсатора фильтра, увеличение КПД используемого в выпрямителе трансформатора. В случае выхода из строя одного диода в составе монолитной сборки менять придется всю ее целиком несмотря на то, что три оставшихся элемента могут быть исправными.

Пульсации сглаживаются, а напряжение становится близким к постоянному. Схема подключения устройства На электрических схемах и печатных платах диодный выпрямитель обозначается в виде значка диода или латинскими буквами.

Следуя из названия, собран мост из 4 или 6 диодов. Работая с обеими полуволнами переменного напряжения, диодный мост выгодно отличается от однополупериодных выпрямителей.

Принцип работы диодного моста

Металлы характеризуется тем, что электроны в их кристаллической решетке почти не держатся, вылетают и болтаются между атомами кристалла по любому поводу, самая небольшая температура, заставляющая ядра атомов на своих местах слегка вибрировать, вышибает электроны напрочь и массово. В случае отсутствия мультиметра можно воспользоваться обычным вольтметром.

В данной схеме, ток протекает от фазы с наибольшим потенциалом, через нагрузку к фазе с наименьшем потенциалом. Данную пульсацию можно немного уменьшить с помощью параллельно включенного конденсатора к выходу диодного моста.

Его величина возрастает и зависит только сопротивления p- и n- области. Устройство выпрямителя и схема подключения На сегодняшний день не придумано ничего лучшего для полноценного выпрямления напряжения, чем обычный диодный мост.
ЧТО ТАКОЕ ДИОДНЫЙ МОСТ

Что такое диоды

Схема диодной сборки Из приведенного выше рисунка видно, что в мостовую схему входят четыре полупроводниковых элемента диода , порядок соединения которых соответствует встречно-параллельному принципу. Любое преобразование напряжения требует применения диодных мостов.

Избыток заряда одного знака заставляет носителей отталкиваться друг от друга, в то время как область с противоположным зарядом стремится притянуть их к себе. В электронике данная схема применяется в настоящее время повсеместно.

Более мощные выпрямительные диодные мосты требуют охлаждения, так как при работе они сильно нагреваются. Во время положительного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD1, а отрицательное — к катоду VD3. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление.

Схема диодного моста Это так называемый однофазный выпрямительный мост, один из нескольких типов выпрямителей , которые активно применяются в электронике. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость. В области соединения материала n- и p-типа существует потенциальный барьер.

Физические свойства p-n перехода

Также в нем будет рассмотрен вопрос, касающийся того, как сделать диодный мост своими руками. Образованный избыток электронов формирует отрицательный заряд, а дырок — положительный. Но самое интересное, что два типа проводимости могут существовать в одном куске полупроводника. Пару слов о том, как работает диодный мост.

Схема и принцип работы диодного моста На данной схеме 4 диода соединенных по мостовой схеме подключены к источнику переменного напряжения В. Диод Раньше, в эпоху стеклянных электронных вакуумных ламп, это была самая простая из ламп.

Если взглянуть на принципиальные схемы блоков питания, как трансформаторных, так и импульсных, то после выпрямителя всегда стоит электролитический конденсатор, который сглаживает пульсации тока. Важно отметить, что ток Iн протекающий через нагрузку Rн, не изменяется по направлению, то есть является постоянным.

Выпрямлению подвергается напряжение, снимаемое со вторичной понижающей обмотки трансформатора Т. При загорании включенного через ограничивающий резистор светодиода можно быть уверенным в том, что на выходе появился постоянный потенциал. В данной схеме, ток протекает от фазы с наибольшим потенциалом, через нагрузку к фазе с наименьшем потенциалом. Потому что анод холодный, а к катоду теперь приложен положительный потенциал, который возвращает выброшенные накалом катода электроны обратно. Однако отдельные образцы современных электронных устройств ваш мобильный, например нуждаются в постоянном или выпрямленном напряжении.
Способы соединения диодных мостов, выпрямителей для увеличения их максимального тока и напряжения

Схема диодного моста

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

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

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

Схема диодного моста

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

В железе это выглядит следующим образом.

Диодный мост из отдельных диодов S1J37

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

Как работает диодный мост?

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

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

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

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

Обозначение диодного моста на схеме.

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

Диодная сборка.

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

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

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

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

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

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

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

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

В реальности сборка диодного моста может выглядеть вот так.

Диодная сборка KBL02 на печатной плате

Диодная сборка RS607 на плате компьютерного блока питания

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

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

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

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

Условное изображение диодного моста и диодной сборки

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

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

Где применяется схема диодного моста?

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

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

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

Дата: 14.06.2018 // 0 Комментариев

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.

Диодные мосты в SMD корпусах Маркировка Характеристики Цены

Мы надеемся, что вся информация, представленная в каталоге, будет полезна и производителям промэлектроники, и сервисным центрам, и радиолюбителям.

Информация по размерам контактных площадок электронных компонентов, применяемых для разработки, сборки и монтажа печатных плат, находится в разделе Печатные платы.

Маркировка диодного моста Макс. обратное напряжение Действующие напряжение Макс. ток Имп. прямой ток Макс. падение напряжения Максимальный обратный ток Корпус диодного моста Характеристики диодного моста Склад Заказ U01501BRM 100В 50В 0,15А 2А 1,25В 0,025мкА при 25С/20B и 2,5мкА при 25С/75B SOT23-6L B6S 600В 420В 0. 5А 30А 1,0В 5мкА при 25С и 50мкА при 125С MDI B8S 800В 560В 0.5А 30А 1,0В 5мкА при 25С и 50мкА при 125С MDI TB8S 800В 560В 1А 30А 1,1В 10 мкА TDI DI108S 800В 560В 1А 30А 1,1В 5мкА при 25С и 500мкА при 125С SDIP DI158S 800В 560В 1,5А 60А 1,1В 10мкА при 25С и 100мкА при 125С SDIP DI208S 800В 560В 2А 50А 1,1В 10мкА при 25С и 100мкА при 125С SDIP DI2010S 1000В 700В 2А 50А 1,1В 10мкА при 25С и 100мкА при 125С SDIP Купить Мосты на диодах Шоттки Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 1500 диодных мостов для DI108S, DI158S, DI208S, DI2010S, по 3000 диодных мостов для B6S, B8S, по 4000 диодных мостов для TB8S. В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1000 диодных мостов для TS140S, TS240S и по 3000 диодных мостов для U01501BRM, Диодный мост в SMD корпусе SOT23-6L Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 3000 диодных мостов в корпусе SOT23-6L. Диодный мост в СМД корпусе MDI Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 3000 диодных мостов в корпусе MDI. Диодный мост в SMD корпусе TDI Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 180 мм по 1000 диодных мостов в корпусе TDI. Диодный мост в СМД корпусе SDIP Упаковка: В блистр-ленте на катушке диаметром 330 мм по 1500 диодных мостов в корпусе SDIP. В диодных мостах предназначенных для работы сетевых источниках питания используется выпрямительные диоды. В корпусах для поверхностного монтажа поставляются одиночные высоковольтные выпрямительные диоды и импульсные диоды для высокочастотных преобразователей. Для низковольтных цепей широко используются диоды с малым падением напряжения на переходе – диоды Шоттки.

Корзина Корзина пуста

Диодный мост — Help for engineer

Диодный мост

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.), в результате которого выходной сигнал будет иметь частоту в двое больше от входной, но всегда будет иметь положительную полярность.

Диодный мост наиболее распространён в виде «диодная сборка», что позволяет более легко устанавливать его в схему, или он может быть представлен в виде отдельных диодов. 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.

Схема диодного моста это соединение 4 диодов, или же могут использоваться другие типы вентилей.

Рисунок 1 – Схема диодного моста

Так же, в схемах он бывает представлен в виде указанном на рисунке 2. Рисунок 2 – Схема диодного моста

Принцип работы

Принцип работы заключается в том, что когда на вход проходит положительная полуволна, открыты лишь 2 диода, остальные 2 закрыты.

Рисунок 3 – Выпрямление положительной полуволны

Рисунок 4 – Выпрямление положительной полуволны

Когда на входе появляется отрицательная полуволна, открываются 2 других диода.

Рисунок 5 – Выпрямление отрицательной полуволны

Рисунок 6 – Выпрямление отрицательной полуволны

Тогда в конечном результате на выходе мы получим выходной сигнал который у которого частота в двое больше чем у входного. Такое выпрямление называется двухполупериодное выпрямление. В случае выхода из строя одного из диодов, выпрямитель не перестанет работать, но теперь он будет проводить лишь одну полуволну, такое выпрямление будет называться однополупериодное выпрямление.

Разницу между одно- и двухполупериодным выпрямлением вы можете посмотреть на рисунке 5.

Рисунок 7 – Разница одно- и двух- полупериодного выпрямлением с одинаковым входным сигналом

Тут вы можете посмотреть обзор контактов реле времени для схемных решений необходимых для вашей ситуации.

Недостаточно прав для комментирования

Диодный мост — это… Что такое Диодный мост?

Дио́дный мо́ст — электрическая схема, предназначенная для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий. Такое выпрямление называется двухполупериодным^[1].

Схема включения

Выполняется по мостовой схеме Гретца. Изначально она была разработана с применением радиоламп, но считалась сложным и дорогим решением, вместо неё применялась схема Миткевича со сдвоенной вторичной обмоткой в питающем выпрямитель трансформаторе. Сейчас, когда полупроводники очень дёшевы, в большинстве случаев применяется мостовая схема.

Вместо диодов в схеме могут применяться вентили любых типов — например селеновые столбы, принцип работы схемы от этого не изменится.

Порядок работы

На вход (Input) схемы подаётся переменное напряжение (обычно, но не обязательно синусоидальное). В каждый из полупериодов ток проходит только через 2 диода, 2 других — заперты:

При выпрямлении 3-фазного тока 3-фазным выпрямителем результат получается ещё более «гладким»

В результате, на выходе (DC Output) получается напряжение, пульсирующее с частотой, вдвое большей частоты питающего напряжения:

Красным — исходное синусоидальное напряжение , зелёным — однополупериодное выпрямление (для сравнения), синим — рассматриваемое двухполупериодное

Выпрямитель

Подключение конденсатора

Практически, для получения постоянного (а не пульсирующего) напряжения, схему надо дополнить фильтром на конденсаторе, а также, возможно, дросселем и стабилизатором напряжения.

Преимущества

Двухполупериодное выпрямление с помощью моста (по сравнению с однополупериодным) позволяет:

• получить на выходе напряжение с повышенной частотой пульсаций, которое проще сгладить фильтром на конденсаторе
• избежать постоянного тока подмагничивания в питающем мост трансформаторе
• увеличить его КПД, что позволяет сделать его магнитопровод меньшего сечения.

Недостатки

• Происходит двойное падение напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямлением (прямое напряжение диода × 2 ≈ 1 В), это иногда нежелательно.
• При перегорании одного из диодов схема превращается в однополупериодную, что может быть не замечено вовремя, и в устройстве появится скрытый дефект.

Конструкция

Внешний вид однокорпусных мостов

Мосты могут быть изготовлены из отдельных диодов, и могут быть выполнены в виде монолитной конструкции (диодная сборка).

Монолитная конструкция, как правило, предпочтительнее — она дешевле и меньше по объёму (хотя не всегда той формы, которая требуется). Диоды в ней подобраны на заводе и наверняка имеют одинаковые параметры и при работе находятся в одинаковом тепловом режиме. Сборку проще монтировать.

В монолитной конструкции при выходе из строя одного диода приходится менять весь монолит. В конструкции из отдельных диодов может меняться только один диод. Какую конструкцию применить решает конструктор, в зависимости от назначения устройства.

Маркировка

В СССР/России:

• материал диодов:

• Ц — мост
• число (2…4 цифры) Обозначают порядковый номер разработки данного типа моста.
• буква

См. также

Ссылки

Примечания

1. ↑ Однополупериодным выпрямителем называется выпрямление с помощью 1 диода.

Схема диодного моста фото — Морской флот

Схема диодного моста

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

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

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

Схема диодного моста

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

В железе это выглядит следующим образом.

Диодный мост из отдельных диодов S1J37

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

Как работает диодный мост?

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

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

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

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

Обозначение диодного моста на схеме.

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

Диодная сборка.

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

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

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

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

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

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

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

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

В реальности сборка диодного моста может выглядеть вот так.

Диодная сборка KBL02 на печатной плате

Диодная сборка RS607 на плате компьютерного блока питания

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

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

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

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

Условное изображение диодного моста и диодной сборки

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

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

Где применяется схема диодного моста?

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

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

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

В данной статье мы постараемся дать ответ, что же это, диодный мост схема его и каково предназначение. Как сразу слышно, в данном термине присутствует слово «диод». И действительно, главный компонент диодного моста это диоды, для которых основное свойство пропускать напряжение только в одном направлении. Именно по этой характеристике определяют работоспособность диодов.

Предназначение диодного моста — преобразовывать напряжение переменное в напряжение постоянное.

Схема диодного моста

Схема диодного моста состоит из правильно соединенных четырех диодов, а чтобы эта схема была работоспособной, к ней нужно правильно подключить переменное напряжение.

На схеме, как и на корпусе моста две точки для подачи переменного напряжения обозначены значком «

». А с двух других проводов или выходов, плюса и минуса, снимается постоянное напряжение.

Теоретически, сделать из переменного напряжения постоянное можно и одним диодом, но для практики такое выпрямление не желательно. Как известно диод пропускает напряжение, только превышающее ноль, в противоположном случае диод заперт, а переменное напряжение изменяет свою величину в течение времени. Вроде бы все понятно.

Но получается, что при таком методе получения из переменного напряжения постоянный ток, по этой «замечательной» схеме, диод оставляет только положительную полуволну, а отрицательную срезает. Вместе с ней он просто срезает половину мощности тока переменного напряжения. Такая потеря мощности — главный недостаток выпрямления тока одним диодом.

Вышеописанную ситуацию исправляет диодный мост схема которого разрабатывалась специально для того, чтобы отрицательную полуволну перевернуть. Получиться вторая положительная полуволна и вся мощность электрического тока будет сохранена. В результате диодный мост подает постоянный ток, с напряжением, пульсирующем в два раза большей частотой, чем частота сети переменного тока.

Уверен, схема в особом описании не нуждается, главное помнить, куда подключать переменное напряжение, а откуда получают постоянный ток. Теперь давайте посмотрим на работу диода и диодного моста на практике. На корпусе диода, практически любого производителя, катод помечен точкой или полоской. Для безопасности экспериментов используем трансформатор, выдающий двенадцать вольт.

На осциллографе видно, что максимальная амплитуда 16 с половиной вольт, следовательно, простые расчеты (делим на корень из двух максимальное амплитудное значение) говорят, что действующее напряжение имеет значение 11.8 В.

Теперь припаяем к проводу обмотки (вторичной, естественно) трансформатора диод и измеряем осциллографом. Видно, как диод срезал нижнюю, отрицательную часть графика напряжения. Соответственно, потерялась и половина мощности.

Теперь возьмем еще три таких же диода и собираем диодный мост. Подключаем к обмотке трансформатора диодный мост, там, где вход для переменного тока, а с двух оставшихся точек снимаем щупами прибора постоянное напряжение. Смотрим на осциллограф и видим на экране пульсирующее напряжение, но без потери мощности.

Как сделать диодный мост видео

Для того чтобы не возиться с диодами и пайкой, промышленность выпускает готовые диодные мосты в одном корпусе с четырьмя контактами, отечественные — побольше, а импортные покомпактнее. На диодных мостах советского производства промаркированы и контакты постоянного тока, и контакты для переменного напряжения.

Если подключить импортный диодный мост к переменному напряжению и осциллографу, вы увидите, что эта радиодеталь отлично работает, выдавая пульсирующий постоянный ток. Сам диодный мост если проверять, то только прозвонив каждый из четырех диодов.

Итак, теперь вы знаете для чего нужен в радиоэлектронике диодный мост схема и принцип действия которого описаны в данной статье. Следует отметить, что это весьма популярная деталь, широко применяемая в самой разнообразной радиоаппаратуре, подключаемой к электрической сети. Магнитофон, телевизор, зарядное устройство для мобилки — везде используется диодный мост.

Диодный мост – это мостовая схема соединения диодов, для выпрямления переменного тока в постоянный.

Диодные мосты являются простейшими и самыми распространенными выпрямителями, их используют в радиотехнике, электронике, автомобилях и в других сферах, там, где требуется получение пульсирующего постоянного напряжения.

Для лучшего понимания принципа работы диодного моста, рассмотрим работу одного диода:

Диод как полупроводниковый элемент, имеет один p-n переход, что дает ему возможность проводить ток только в одном направлении. Ток через диод начинает проходить при подключении анода к положительному, а катода к отрицательному полюсу источника. В обратной ситуации диод запирается, и ток через него не протекает.

Схема и принцип работы диодного моста

На данной схеме 4 диода соединенных по мостовой схеме подключены к источнику переменного напряжения 220В. В качестве нагрузки подключен резистор Rн.

Переменное напряжение на входе меняется не только по мгновенному значению, но и по знаку. При прохождении положительной полуволны (от 0 до π) к анодам диодов VD2 и VD4 приложено положительное напряжение относительно их катодов, что вызывает прохождение тока Iн через диоды и нагрузку Rн. В этот момент диоды VD1 и VD3 заперты и не пропускают ток, так как напряжение положительной полуволны для них является обратным.

В момент, когда входное напряжение пересекает точку π, оно меняет свой знак. В этом случае диоды VD1 и VD3 начинают пропускать ток, так как к их анодам приложено положительное напряжение относительно катодов, а диоды VD2 и VD4 оказываются запертыми. Это продолжается до точки 2π, где переменное входное напряжение снова меняет свой знак и весь процесс повторяется заново.

Важно отметить, что ток Iн протекающий через нагрузку Rн, не изменяется по направлению, т.е. является постоянным.

Но если обратить внимание на график, то можно заметить, что напряжение на выходе является не постоянным, а пульсирующим. Соответственно, выходной ток, появляющийся от такого напряжения и протекающий через активную нагрузку, будет также – пульсирующим. Данную пульсацию можно немного уменьшить с помощью параллельно включенного конденсатора к выходу диодного моста. Напряжение на конденсаторе, согласно закону коммутации, не может измениться мгновенно, а значит в данном случае, выходное напряжение примет более сглаженную форму.

диодов — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 61

Применение диодов

Для такого простого компонента диоды имеют множество применений. Вы найдете диод того или иного типа практически в каждой цепи. Они могут быть представлены в чем угодно, от цифровой логики слабого сигнала до схемы преобразования энергии высокого напряжения. Давайте рассмотрим некоторые из этих приложений.

Выпрямители

Выпрямитель — это схема, преобразующая переменный ток (AC) в постоянный (DC).Это преобразование критично для всякой бытовой электроники. Сигналы переменного тока выходят из розеток вашего дома, но именно постоянный ток питает большинство компьютеров и другой микроэлектроники.

Ток в цепях переменного тока буквально чередуется — быстро переключается между положительным и отрицательным направлениями — но ток в сигнале постоянного тока течет только в одном направлении. Итак, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, вам просто нужно убедиться, что ток не может течь в отрицательном направлении. Похоже на работу для ДИОДОВ!

Однополупериодный выпрямитель можно сделать всего из одного диода.Если сигнал переменного тока, такой как, например, синусоида, передается через диод, любая отрицательная составляющая сигнала отсекается.

Формы сигналов входного (красный / левый) и выходного (синий / правый) напряжения после прохождения через схему полуволнового выпрямителя (в центре).

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода для преобразования этих отрицательных выпуклостей в сигнале переменного тока в положительные.

Схема мостового выпрямителя (в центре) и форма выходной волны, которую она создает (синий / правый).

Эти цепи являются критическим компонентом источников питания переменного тока в постоянный, которые преобразуют сигнал 120/240 В переменного тока сетевой розетки в сигналы постоянного тока 3,3 В, 5 В, 12 В и т. Д. Если вы разорвали стенную бородавку, вы, скорее всего, увидели бы там несколько диодов, которые ее исправили.

Можете ли вы заметить четыре диода, образующие мостовой выпрямитель в этой бородавке?

Защита от обратного тока

Когда-нибудь вставлял батарею неправильно? Или поменять местами красный и черный провода питания? Если это так, то диод может быть благодарен за то, что ваша схема все еще жива.Диод, расположенный последовательно с положительной стороной источника питания, называется диодом обратной защиты. Это гарантирует, что ток может течь только в положительном направлении, а источник питания подает только положительное напряжение в вашу цепь.

Это применение диода полезно, когда разъем источника питания не поляризован, что позволяет легко испортить и случайно подключить отрицательный источник питания к положительному полюсу входной цепи.

Недостатком диода обратной защиты является то, что он вызывает некоторую потерю напряжения из-за прямого падения напряжения. Это делает диоды Шоттки отличным выбором для диодов обратной защиты.

Логические ворота

Забудьте о транзисторах! Простые цифровые логические вентили, такие как И или ИЛИ, могут быть построены из диодов.

Например, диодный логический элемент ИЛИ с двумя входами может быть построен из двух диодов с общими катодными узлами. Выход логической схемы также находится в этом узле. Когда один из входов (или оба) являются логической 1 (высокий / 5 В), выход также становится логической 1.Когда на обоих входах установлен логический 0 (низкий / 0 В), на выходе через резистор подается низкий уровень.

Логический элемент И построен аналогичным образом. Аноды , обоих диодов соединены вместе, и именно там находится выход схемы. Оба входа должны иметь логическую единицу, заставляя ток течь по направлению к выходному выводу и также подтягивать его к высокому уровню. Если на каком-либо из входов низкий уровень, ток от источника питания 5 В проходит через диод.

Для обоих логических вентилей можно добавить больше входов, добавив только один диод.

Обратные диоды и подавление скачков напряжения

Диоды

очень часто используются для ограничения потенциального повреждения из-за неожиданных больших скачков напряжения. Диоды подавления переходных напряжений (TVS) — это специальные диоды, вроде стабилитронов с низким пробивным напряжением (часто около 20 В), но с очень большими номинальными мощностями (часто в диапазоне киловатт). Они предназначены для шунтирования токов и поглощения энергии, когда напряжение превышает их напряжение пробоя.

Обратные диоды

выполняют аналогичную работу по подавлению скачков напряжения, в частности, вызванных индуктивным компонентом, таким как двигатель.Когда ток через катушку индуктивности внезапно изменяется, создается всплеск напряжения, возможно, очень большой отрицательный всплеск. Обратный диод, помещенный на индуктивную нагрузку, даст этому отрицательному сигналу напряжения безопасный путь для разряда, фактически многократно проходя через индуктивность и диод, пока он в конечном итоге не погаснет.

Это всего лишь несколько вариантов применения этого удивительного маленького полупроводникового компонента.

---

---

← Предыдущая страница
Типы диодов

Что будет, если вынуть два диода из диодного моста?

Что будет, если вынуть два диода из диодного моста? — Обмен электротехнического стека

Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 177 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange

2. 0
3. +0
6. Авторизоваться Зарегистрироваться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов. Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил 1 год, 7 мес назад

Просмотрено 537 раз

\ $ \ begingroup \ $

Во всех учебниках диодный мост, преобразующий переменный ток в постоянный, изображен как имеющий 4 таких диода

^{смоделировать эту схему — Схема, созданная с помощью CircuitLab}

Интересно, а что будет, если заменить, например, D1 и D4 на обычные провода? Для протекания тока цепь должна быть замкнута. Однако диоды D2 и D3 должны препятствовать прохождению тока через лампу в неправильном направлении.

Нигде я не смог найти полного объяснения того, почему это не так, и на самом деле нужны все четыре диода.

Создан 20 окт.

\ $ \ endgroup \ $ 4 \ $ \ begingroup \ $

^{смоделировать эту схему — Схема, созданная с помощью CircuitLab}

Рисунок 1.D1 и D4 заменены на провода. LAMP1 отключен для ясности.

Из измененной схемы должно быть очевидно, что (D4) и (D1) привели к короткому замыканию вашего источника переменного тока. Лампа никогда не загорится (даже если она подключена), а при неправильном предохранении трансформатора он перегреется и, возможно, загорится.

Нигде я не смог найти полного объяснения того, почему это не так, и на самом деле нужны все четыре диода.

Добавьте эту страницу в закладки!

Создан 20 окт.

ТранзисторТранзистор

143 11 золотой знак154154 серебряных знака329329 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ \ $ \ begingroup \ $

Некоторые распространенные схемы выпрямителей, и ваше предложение под номером 4,

^{смоделировать эту схему — Схема, созданная с помощью CircuitLab}

Создан 20 окт.

Ясен

22.9k11 золотой знак2525 серебряных знаков4444 бронзовых знака

\ $ \ endgroup \ $ 1 \ $ \ begingroup \ $

Если вы замените D1 и D4 проводами, у вас будет прямой путь, который закоротит источник переменного тока (V1).

В измерительных приложениях (например, вольтметрах) нет ничего необычного в использовании мостовой схемы с резисторами, заменяющими два диода.Это имеет то преимущество, что снижает падение напряжения на одном диоде, а не на двух диодах, поэтому улучшает линейность при низких напряжениях.

Создан 20 окт.

Кевин УайтКевин Уайт

22.6k11 золотых знаков3131 серебряный знак4545 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ Электротехнический стек Exchange лучше всего работает с включенным JavaScript

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой использования файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

Словарь терминов по электронным диодам

Общий технический словарь
«А» «B» «C», «D», «E», «F», «ГРАММ», «ЧАС», «Я», «J», «К», «L», «М»,
«Н», «О», «П», «Q», «Р», «S», «Т», «U», «V», «W», «ИКС», «Y», «Z»

Обозначения диодов

Термины диода

Диод. Диод — это устройство с двумя выводами, использующее PN переход. Диоды могут быть изготовлены из кремния, германия, селена или арсенида галлия. Большинство диодов будет изготовлено из кремния. Обычно прямое падение напряжения 0,7 В будет наблюдаться с кремниевыми диодами, а прямое падение напряжения 0,3 В будет наблюдаться с германиевыми диодами.
Диоды в основном используются в качестве переключающих устройств и для преобразования переменного напряжения в постоянное. [Производители диодов]. Типы диодов:

Diode Array. Группа диодов, содержащихся в одном полупроводниковом корпусе [возможные стили упаковки].Диоды внутри корпуса могут быть изолированы друг от друга или соединены между собой в любом количестве конфигураций. Например; упаковка может содержать несколько диодов со всеми катодами [общим катодом] или анодами [общим анодом], соединенными вместе. Подробнее о диодных массивах.

Лавинный диод. Диод, предназначенный для работы в области лавинного пробоя.

Диод Барритта. [Диод времени прохождения через барьер впрыска] Работает аналогично диодам IMPATT.Рабочие частоты определяются временем прохождения через дрейф. Используется для диодов с временным переходом через барьер. Также встречается как Baritt Diode.

Мостовой выпрямитель. Схема или компонент, состоящий из 4 отдельных диодов, которые работают как двухполупериодный выпрямитель. Хотя двухдиодная схема тоже считается мостовым выпрямителем. Узнайте больше о 4-диодном мостовом выпрямителе.

Диодный мост

Диодный детектор. Демодулятор, который использует один или несколько диодов для обеспечения выпрямленного выхода с среднее значение, пропорциональное исходной модуляции. Устройство, преобразующее высокочастотную энергию в постоянный или видеовыход.

Детектор диод

Падение напряжения в прямом направлении. Падение напряжения на диоде, когда через диод течет ток в прямом направлении. Типичное падение напряжения составляет 0,7 В.

Германиевый фотодиод: Фотодиод на основе германия с PN- или PIN-переходом.Детекторы на основе германия более шумные, чем детекторы на основе кремния. Поэтому детекторы на основе кремния обычно предпочтительны для более коротких волн.

Стеклянный диод. Диод, корпус которого сделан из стекла, а не из какого-либо другого материала.

Диод Ганна. СВЧ-диод, который показывает отрицательное сопротивление, возникающее из-за большой отрицательной дифференциальной проводимости, имеющей место в нескольких сложных полупроводниках, таких как арсенид галлия, и который работает при частота определяется временем прохождения зарядовых сгустков, образованных этой отрицательной дифференциальной проводимостью.

Инъекционный лазерный диод. [ILD] Лазер, в котором в качестве активной среды используется смещенный в прямом направлении полупроводниковый переход.

Диод ударный. Ионизационный диод IMPact, выдерживающий время прохождения лавины [IMPATT]. Полупроводниковый СВЧ-диод, который, когда его переход смещен в лавину, демонстрирует отрицательное сопротивление в диапазоне частот, определяемом прохождением время прохождения носителей заряда через область обеднения.

Светодиодные символы

Лазерный диод: Тип светоизлучающего диода; также см. производителей лазерных диодов.

Светоизлучающий диод: ‘LED’, диод с PN-переходом, излучающий видимый свет, когда он направлен вперед. пристрастный. В зависимости от материала, из которого изготовлен диод, свет может быть красным, зеленым или желтым. Дополнительные термины, касающиеся светодиодов, [Производители светодиодов]

MIM-диод. Переходный диод с тонким изолирующим слоем материала, зажатый между двумя металлическими поверхностными слоями, который работает как туннельный диод.

Пленочный никель-оксидный диод: Диод, изготовленный из никель-оксидной пленки.

PIN-диод: [положительный-собственный-отрицательный диод]. Диод с большой собственной (I) областью, зажатой между полупроводниковыми областями, легированными P и N. PIN-диод выглядит как почти чистое сопротивление на ВЧ и в некоторых случаях используется как аттенюатор. Прочтите немного больше о PIN-диодах в Радарном словаре. 1N5719 является примером PIN-диода общего назначения в корпусе с осевыми выводами.

Фотодиод: Работает в режиме обратного смещения, обратный ток увеличивается «почти» линейно с увеличением падающего света

Точечный диод. Диод, в котором конец тонкой проволоки прижат к полупроводнику. Этот тип конструкции также называется усами для кошек или кристаллическим диодом, хотя оба этих термина устарели [но не устарели] и также не всегда подразумевают точечный контактный диод.

Точечный диод

Выпрямительный диод: Сверхмощный [сильноточный] диод, используемый для преобразования переменного тока в постоянный. Определение схемы мостового выпрямителя.

Диод с барьером Шоттки: Диод с барьером Шоттки представляет собой простую границу раздела металл-полупроводник без P-N перехода.Область обеднения между металлическим контактом и областью легированного полупроводника имеет небольшую емкость на микроволновых частотах.

Диод Шоттки: Диод Шоттки разработан с возможностью быстрого включения и выключения при достижении порогового напряжения.

Шоттки

Полупроводниковый диод. Полупроводниковый прибор, имеющий два вывода и показывающий нелинейную вольт-амперную характеристику.

Диод Шокли. Четырехслойный полупроводниковый диод pnpn.

Кремниевый фотодиод: Кремниевый фотодиод с PN- или PIN-переходом. Такие фотодиоды полезны для прямого обнаружения оптических длин волн короче примерно 1 мкм.

Шаг восстанавливающий диод. Активное твердотельное устройство с pn-переходом, в котором прямое напряжение смещения вводит носители заряда через переход, но перед рекомбинацией носителей прикладывается обратное напряжение, чтобы вернуть носители заряда к их источнику в виде группы.

Туннельный диод: Имеет область отрицательного сопротивления. Ток через диод увеличивается до определенного напряжения, затем с увеличением напряжения ток уменьшается до тех пор, пока не будет достигнута точка напряжения, и ток снова начнет увеличиваться.

Варакторный диод: «Варикап» или «VVC», переменный конденсатор [зависит от напряжения] [изменяется в пикофарадах]. Двухконтактный полупроводниковый прибор, в котором используется то свойство, что его емкость зависит от приложенного напряжения.[Производители варакторных диодов]

Варистор: Сопротивление [ток] изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Варистор также может называться VDR [резистор, зависимый от напряжения]. Варисторы будут иметь отрицательный коэффициент напряжения [высокое сопротивление при низких напряжениях и низкое сопротивление при высоких напряжениях]. [Производители варисторов ]

Стабилитрон: Предназначен для проведения в обратном направлении [смещения]: с точным напряжением пробоя [Vz].
Подробное определение стабилитрона или [Производители стабилитронов]

Металлооксидный варистор: [MOV] Резистор, значение которого изменяется в зависимости от приложенного напряжения.Варистор также может называться VDR [резистор, зависимый от напряжения]. Варисторы будут иметь отрицательный коэффициент напряжения. Устройства MOV используются параллельно с нагрузкой. [Производители варисторов]

Пиковое прямое анодное напряжение: Пиковое прямое анодное напряжение — это максимальное напряжение, приложенное к аноду. относительно катода в прямом направлении.

Пиковое обратное анодное напряжение. Пиковое обратное анодное напряжение — это максимальное напряжение, приложенное к аноду. относительно катода в обратном направлении.

Ограничитель переходного напряжения: «TVS», предназначен для поглощения переходного перенапряжения. Устройство может быть спроектировано как устройство Uni-Polar, защищающее в одном направлении, или как устройство Bi-Polar, защищающее цепь в обоих направлениях. Производители TVS перечислены на странице ограничителей переходных процессов [Производители нелинейных резисторов]. Устройства TVS используются параллельно с нагрузкой. 16-контактные компоненты Uni-Polar или Bi-Polar TVS в DIP корпусе.

ТВС

Определения по приложениям :

Ограничивающий диод: Диод, используемый для ограничения пикового напряжения на линии до заранее определенного максимального напряжения.Более старый термин был ловящим диодом.

Демпферный диод: Диод, используемый для уменьшения скачков напряжения. Диод обычно устанавливается антипараллельно [катод к коллектору, анод к эмиттеру] через переход коллектор-эмиттер транзистора. В высокоскоростных схемах используется отдельный демпферный диод, в то время как в низкоскоростных схемах может использоваться транзистор, имеющий встроенный демпферный диод на том же кремнии. Процесс объединения двух устройств вместе имеет тенденцию к ускорению времени восстановления диода, что сводит на нет его назначение в высокоскоростных системах.Демпферные диоды используются, например, в цепях отклонения.

Детекторный диод: Устройство, преобразующее высокочастотную энергию в постоянный или видеовыход.

СВЧ-диод: Устройство с двумя выводами, которое реагирует в микроволновом диапазоне электромагнитного излучения. спектр, обычно рассматриваемый как расширяющийся от 1 ГГц до 300 ГГц.

Смесительный диод: СВЧ-диод, который объединяет радиочастотные сигналы на двух частотах для генерации радиочастотного сигнала на третья частота.Например, ВЧ-диодные смесители 1N53, 1N78 и 1N82 используются как УВЧ-диодные смесители. Подробнее о схемах смесителя.

Выпрямительный диод: Диод, используемый для преобразования переменного тока [AC] в постоянный [DC], хотя постоянный ток будет пульсирующим постоянным [с частотой переменного тока, если нет дополнительной фильтрации для сглаживания изменений в Напряжение постоянного тока. Ряд диодов продается как выпрямительные диоды; в том числе 1N5614, 1N5616 и так далее.

Смеситель диодов Шоттки: Диод Шоттки, используемый в качестве нелинейного элемента, имеющего низкий коэффициент шума и характеристики, близкие к квадратичному закону.

Диод опорного напряжения: Диод, который обычно смещен для работы в области пробоя его вольт-амперная характеристика, на выводах которой создается опорное напряжение заданной точности, при смещении для работы во всем указанном диапазоне тока и температуры.

Сварочный диод: Диод с очень большим номинальным прямым током.

Использование и применение диодов

В этом руководстве по диодам мы увидим некоторые из общих применений диодов.Как простейший полупроводниковый компонент диод находит широкое применение в современных электронных системах. Различные электронные и электрические схемы используют этот компонент в качестве важного устройства для достижения требуемого результата.

Введение

Мы знаем, что диод пропускает ток только в одном направлении и, следовательно, действует как односторонний переключатель. Диод изготовлен из материалов типа P и N и имеет два вывода: анод и катод. Этим устройством можно управлять, контролируя напряжение, подаваемое на эти клеммы.

Когда напряжение, приложенное к аноду, является положительным по отношению к катоду, говорят, что диод находится в прямом смещении. Если напряжение, приложенное к диоду, превышает пороговый уровень (обычно оно составляет ≈0,6 В для кремниевых диодов), то диод действует как короткое замыкание и пропускает ток.

Если полярность напряжения изменяется, т.е. катод становится положительным по отношению к аноду, то говорят, что он находится в режиме обратного смещения и действует как разомкнутая цепь. В результате через него не протекает ток.

Области применения диодов включают системы связи в качестве ограничителей, ограничителей, затворов; компьютерные системы как логические вентили, фиксаторы; системы электроснабжения в виде выпрямителей и инверторов; телевизионные системы в качестве фазовых детекторов, ограничителей, фиксаторов; схемы радара, такие как схемы регулировки усиления, усилители параметров и т. д. Следующее описание кратко описывает различные применения диодов.

Некоторые общие применения диодов

Прежде чем рассматривать различные применения диодов, давайте быстро взглянем на небольшой список общих применений диодов.

• Выпрямители
• Цепи зажима
• Цепи зажима
• Цепи защиты от обратного тока
• В логических воротах
• Умножители напряжения

и многие другие. Теперь давайте разберемся с каждым из этих применений диодов более подробно.

Диод как выпрямитель

Самым распространенным и важным применением диода является преобразование мощности переменного тока в мощность постоянного тока. Используя диоды, мы можем построить различные типы выпрямительных схем.Основными типами этих выпрямительных схем являются полуволновые, двухполупериодные центральные выпрямители и полные мостовые выпрямители. Один или комбинация из четырех диодов используется в большинстве приложений преобразования энергии. На рисунке ниже показана работа диода в выпрямителе.

• Во время положительного полупериода входного питания анод становится положительным по отношению к катоду. Итак, диод смещен вперед. Это приводит к тому, что ток течет к нагрузке. Поскольку нагрузка резистивная, напряжение на нагрузочном резисторе будет таким же, как напряжение питания i.е., на нагрузке появится входное синусоидальное напряжение (только положительный цикл). И ток нагрузки пропорционален приложенному напряжению.
• Во время отрицательного полупериода входной синусоидальной волны анод становится отрицательным по отношению к катоду. Таким образом, диод получает обратное смещение. Следовательно, ток к нагрузке не течет. Цепь становится разомкнутой, и на нагрузке не появляется напряжение.
• И напряжение, и ток на стороне нагрузки имеют одну полярность, что означает, что выходное напряжение пульсирует постоянным током.Часто эта схема выпрямления имеет конденсатор, подключенный к нагрузке, чтобы производить устойчивые и непрерывные постоянные токи без каких-либо пульсаций.

Диоды в схемах ограничения

Цепи ограничения

используются в FM-передатчиках, где пики шума ограничены определенным значением, так что из них удаляются лишние пики. Схема ограничителя используется для снятия напряжения, превышающего заданное значение, без нарушения остальной части входного сигнала.

В зависимости от конфигурации диодов в схеме эти ограничители делятся на два типа:

• Series Clipper
• Shunt Clipper

Кроме того, они снова подразделяются на разные типы.

На приведенном выше рисунке показаны клипсаторы положительной серии и шунтирующие зажимы. При использовании этих схем ограничителей положительные полупериоды формы волны входного напряжения будут удалены. В ограничителе положительной последовательности во время положительного цикла входа диод имеет обратное смещение, поэтому напряжение на выходе равно нулю.

Следовательно, положительный полупериод отсекается на выходе. Во время отрицательного полупериода входа диод смещен в прямом направлении, а отрицательный полупериод появляется на выходе.

В ограничителе положительного шунта диод смещен в прямом направлении в течение положительного полупериода, поэтому выходное напряжение равно нулю, поскольку диод действует как замкнутый переключатель. А во время отрицательного полупериода диод смещен в обратном направлении и действует как разомкнутый переключатель, поэтому на выходе появляется полное входное напряжение. С помощью указанных выше двух диодных ограничителей положительный полупериод входа ограничивается на выходе.

Диоды в схемах ограничения

Цепь фиксатора используется для сдвига или изменения положительного или отрицательного пика входного сигнала до желаемого уровня.Эта схема также называется переключателем уровня или восстановителем постоянного тока. Эти зажимные цепи могут быть положительными или отрицательными в зависимости от конфигурации диода.

В положительной схеме ограничения отрицательные пики поднимаются вверх, поэтому отрицательные пики падают на нулевой уровень. В случае отрицательной схемы ограничения положительные пики фиксируются так, что она толкается вниз, так что положительные пики падают на нулевой уровень.

Посмотрите на диаграмму ниже, чтобы понять применение диодов в схемах ограничения.Во время положительного полупериода входа диод смещен в обратном направлении, поэтому выходное напряжение равно сумме входного напряжения и напряжения конденсатора (учитывая, что конденсатор изначально заряжен). Во время отрицательного полупериода входа диод смещен в прямом направлении и ведет себя как замкнутый переключатель, поэтому конденсатор заряжается до пикового значения входного сигнала.

Диоды в логических вентилях

Диоды также могут выполнять цифровые логические операции. Состояния с низким и высоким импедансом логического переключателя аналогичны состояниям прямого и обратного смещения диода соответственно.Таким образом, диод может выполнять логические операции, такие как И, ИЛИ и т. Д. Хотя диодная логика является более ранним методом с некоторыми ограничениями, они используются в некоторых приложениях. Большинство современных логических вентилей основаны на MOSFET.

На рисунке ниже показана логика логического элемента ИЛИ, реализованная с использованием пары диодов и резистора.

В приведенной выше схеме входное напряжение подается на уровне V, и, управляя переключателями, мы получаем на выходе логику ИЛИ. Здесь логическая 1 означает высокое напряжение, а логический 0 означает нулевое напряжение.Когда оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии, оба диода находятся в состоянии обратного смещения, и, следовательно, напряжение на выходе Y равно нулю. Когда какой-либо из переключателей замкнут, диод становится прямым смещением, и в результате выходной сигнал становится высоким.

Диоды в схемах умножителя напряжения

Умножитель напряжения состоит из двух или более схем диодного выпрямителя, которые соединены каскадом для создания выходного постоянного напряжения, равного приложенному входному напряжению. Эти схемы умножителей бывают разных типов, например, удвоитель напряжения, утроитель, учетверитель и т. Д.Используя диоды в сочетании с конденсаторами, мы получаем нечетное или даже кратное входному пиковому напряжению на выходе.

На рисунке выше показана схема полуволнового удвоителя напряжения, выходное напряжение постоянного тока которой вдвое больше, чем пиковое входное напряжение переменного тока. Во время положительного полупериода входа переменного тока диод D1 смещен в прямом направлении, а D2 — в обратном. Таким образом, конденсатор C1 заряжается до пикового напряжения Vm на входе через диод D1. Во время отрицательного полупериода входа переменного тока D1 смещен в обратном направлении, а D2 — в прямом.Итак, конденсатор C2 начинает заряжаться через D2 и C1. Таким образом, полное напряжение на C2 равно 2 Вм.

Во время следующего положительного полупериода диод D2 имеет обратное смещение, поэтому конденсатор C2 разряжается через нагрузку. Точно так же, каскадируя схемы выпрямителя, мы получим несколько значений входного напряжения на выходе.

Диоды с защитой от обратной полярности

Защита от обратной полярности или тока необходима, чтобы избежать повреждений, возникающих из-за неправильного подключения батареи или переполюсовки источника постоянного тока.Это случайное подключение источника питания вызывает прохождение большого тока через компоненты схемы, что может привести к их выходу из строя или, в худшем случае, их взрыву.

Следовательно, защитный или блокирующий диод подключается последовательно с положительной стороной входа, чтобы избежать проблем с обратным подключением.

На рисунке выше показана схема защиты от обратного тока, в которой диод включен последовательно с нагрузкой на положительной стороне источника питания батареи.При правильной полярности подключения диод смещается в прямом направлении и через него протекает ток нагрузки. Но в случае неправильного подключения диод имеет обратное смещение, что не позволяет току течь в нагрузку. Следовательно, нагрузка защищена от обратной полярности.

Диоды для подавления скачков напряжения

В случае использования индуктора или индуктивных нагрузок внезапное отключение источника питания вызывает более высокое напряжение из-за накопленной в нем энергии магнитного поля. Эти неожиданные скачки напряжения могут привести к значительному повреждению остальных компонентов схемы.

Следовательно, диод подключается к катушке индуктивности или индуктивной нагрузке для ограничения больших скачков напряжения. Эти диоды также называются разными именами в разных схемах, таких как демпфирующий диод, обратный диод, подавляющий диод, диод свободного хода и так далее.

На приведенном выше рисунке диод свободного хода подключен к индуктивной нагрузке для подавления скачков напряжения в катушке индуктивности. Когда переключатель внезапно размыкается, в катушке индуктивности возникает скачок напряжения.Следовательно, диод свободного хода создает безопасный путь для прохождения тока, чтобы разрядить напряжение, создаваемое выбросом.

Диоды в солнечных панелях

Диоды, которые используются для защиты солнечных панелей, называются байпасными диодами. Если солнечная панель неисправна, повреждена или затенена опавшими листьями, снегом и другими препятствиями, общая выходная мощность снижается и возникает повреждение горячих точек, поскольку ток остальных элементов должен проходить через этот неисправный или затемненный элемент и вызывать перегрев.Основная функция байпасного диода — защитить солнечные элементы от проблемы нагрева горячей точки.

На рисунке выше показано подключение байпасных диодов в солнечных элементах. Эти диоды подключены параллельно солнечным элементам, тем самым ограничивая напряжение на плохом солнечном элементе и пропуская ток от хороших солнечных элементов во внешнюю цепь. Таким образом, уменьшается проблема перегрева за счет ограничения тока, протекающего через неисправный солнечный элемент.

Заключение

У нас есть несколько важных применений диодов.К ним относятся выпрямители, клиперы, зажимы, умножители напряжения, логические вентили, солнечные панели, защита от обратной полярности и подавление скачков напряжения.

Что такое выпрямитель? — Советы по управлению движением

Двигатели переменного тока могут работать напрямую от переменного напряжения, но это подходит только в том случае, если требуется, чтобы двигатель работал с постоянной скоростью. Если требования к скорости или нагрузке двигателя изменяются, привод переменного тока, также называемый частотно-регулируемым приводом (VFD), может изменять напряжение и частоту питания двигателя для управления его скоростью.

Что такое выпрямитель?

Привод переменного тока состоит из трех основных частей: выпрямителя, который преобразует поступающее напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока; шину постоянного тока (также называемую промежуточной цепью постоянного напряжения), которая хранит мощность постоянного тока; и инвертор, который преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток с необходимой частотой и напряжением, что делает его пригодным для двигателя.

Привод переменного тока состоит из выпрямителя, шины постоянного тока (промежуточная цепь) и инвертора.
Изображение предоставлено: ABB Group

Процесс выпрямления приводит к получению постоянного тока, состоящего из импульсов тока, поэтому, когда устройству требуется постоянный постоянный ток, шина постоянного тока действует как фильтр нижних частот и сглаживает ток.

Типы выпрямителей привода переменного тока

Простейшей версией выпрямителя переменного тока является диодный выпрямитель, который также называют 6-пульсным диодным мостом. (Для каждой фазы питания требуется два выпрямителя — один, который пропускает ток при отрицательном напряжении, а другой — при положительном. Таким образом, для трехфазного питания требуется шесть выпрямителей.)

Диодные выпрямители

просты и недороги, но они позволяют энергии течь только в одном направлении: от источника питания к двигателю.Таким образом, когда двигатель замедляется и действует как генератор, регенерированная энергия не может быть возвращена в электрическую сеть — ее необходимо направить на конденсатор через систему динамического торможения.

Одной из альтернатив, которая позволяет регенерировать мощность, вырабатываемую двигателем, является тиристорный выпрямитель. В каждом тиристорном мосту используется шесть тиристоров, причем мосты обычно используются попарно. Один мост используется, когда двигатель потребляет электричество (двигатель), а другой используется, когда двигатель вырабатывает электричество (регенерация).Это позволяет энергии течь в обоих направлениях, а рекуперативная энергия возвращаться в сеть питания.

---

Обратите внимание, что термины SCR и тиристор иногда используются как синонимы, хотя SCR — это торговое название, принадлежащее General Electric для определенного типа тиристора.

---

Для регенерации другой альтернативой является использование выпрямителя IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором). Устройства IGBT состоят из шести IGBT и шести диодов, причем переключение IGBT контролируется электроникой.Это позволяет энергии течь в двух направлениях, поэтому энергия может быть возвращена в сеть питания во время регенерации. Эти выпрямители значительно уменьшают гармоники низшего порядка. Однако они вносят гармоники более высокого порядка, поэтому требуется фильтр, что увеличивает первоначальные затраты для версий IGBT, чем для других типов выпрямителей. Приводы переменного тока, в которых используются транзисторы в выпрямителе, называются «активными интерфейсными модулями».

Одним из способов снижения затрат в системе с несколькими двигателями и приводами переменного тока является использование одного выпрямителя для нескольких устройств.Выпрямитель подает питание на общую шину постоянного тока, которая подключена к каждому инвертору. Это не только снижает стоимость оборудования, но также позволяет распределять мощность между осями, что увеличивает общую эффективность.

Использование одного выпрямителя для нескольких осей повышает общую эффективность системы.
Изображение предоставлено: Siemens Industry

Что такое генераторные диоды и для чего они нужны?

по [email protected] 20. ноября 2018 04:14

Диоды — небольшая, но важная часть вашего дизельного генератора.Генератор работает путем преобразования механической энергии в электрическую в генераторе переменного тока. Внутри генератора переменного тока магнитное поле (перемещаемое механической энергией) преобразует механическую энергию в электрическую.

Что такое генераторные диоды?

Диоды — это устройства, помещенные в электрическую цепь постоянного тока. Они позволяют току легко двигаться в одном направлении, но не в другом. Когда диод вставлен в цепь таким образом, что позволяет току течь через цепь, он смещен в прямом направлении, а когда диод блокирует ток от завершения цепи, он смещается в обратном направлении.Как объясняет All About Circuits, «диод можно рассматривать как переключатель:« замкнут »при прямом смещении и« разомкнут »при обратном смещении».

Что делают диоды в генераторе переменного тока?

Диоды используются в процессе выпрямления или преобразования переменного тока в постоянный. Это возможно, потому что диоды пропускают ток только в одном направлении. Переменный ток, или переменный ток, включает ток, текущий как вперед, так и назад, создавая полную синусоидальную волну. Постоянный или постоянный ток движется только в одном направлении.Блокируя половину синусоидальной волны переменного тока, диоды эффективно преобразовывают ток в постоянный ток.

Этот процесс необходим для работы генератора переменного тока, поскольку магнитное поле зависит от мощности постоянного тока. Выход переменного тока возбудителя должен быть преобразован в мощность постоянного тока, прежде чем его можно будет использовать для выработки электроэнергии. Этот процесс происходит в автоматическом регуляторе напряжения генераторной установки. Регулятор согласовывает выходную мощность возбудителя с необходимой выходной мощностью, поэтому генератор не вырабатывает больше мощности, чем необходимо в данный момент.Это помогает предотвратить износ компонентов, в том числе диодов генератора.

Диоды в автоматическом стабилизаторе напряжения собраны в группу, называемую выпрямительными диодами. Имеется равное количество диодов с прямым и обратным смещением. Это позволяет генераторам использовать обе половины синусоидальной волны переменного тока. Когда мощность течет в одном направлении, она проходит через диоды с прямым смещением. Другая половина синусоидальной волны тока проходит через диоды с обратной связью. Вместе выпрямительные диоды позволяют магнитному полю использовать всю мощность переменного тока для выработки электричества, а не только половину мощности переменного тока.

60b9269c-6c8c-4dee-b6e3-dc934808d90b | 2 | 4.5

Теги:

Генератор

различных типов выпрямителей — Блог

---

Выпрямители используются в различных устройствах и могут применяться для модификации сетевых систем. Они классифицируются по-разному в зависимости от таких факторов, как тип источника питания, конфигурация моста и используемые компоненты. В целом выпрямители можно разделить на два типа — однофазные и трехфазные.Переходя на следующий уровень, их можно разделить на полуволновые, двухполупериодные и мостовые выпрямители.

Что такое выпрямитель?

Прежде чем мы перейдем к различным типам выпрямителей, стоит рассмотреть, что такое выпрямители. Выпрямитель — это диод, который преобразует переменный ток (известный как AC) в постоянный ток (DC). Постоянный ток течет только в одном направлении, тогда как переменный ток постоянно меняет направление. Выпрямители позволяют току течь в одном направлении.

Выпрямители

принимают переменное напряжение и преобразуют его в высококачественное постоянное напряжение, необходимое для вашего телекоммуникационного оборудования.Традиционное телекоммуникационное оборудование обычно требует входного питания постоянного тока, но сетевое питание работает от переменного тока. Такие системы питания состоят из нескольких выпрямителей, которые преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока, чтобы они могли работать.

Без правильного выпрямителя мало шансов сконфигурировать вашу идеальную систему. Они являются сердцем энергосистемы, поскольку предлагают оптимизированные решения для каждого приложения. Использование выпрямителей означает, что вы можете адаптировать свою систему питания без необходимости перестраивать каждый элемент.

Различные типы выпрямителей

Итак, ясно, что выпрямители являются ключевым компонентом любой сетевой системы, но нам нужно углубиться, чтобы понять кариозные типы. В зависимости от ситуации используются разные выпрямители в зависимости от системы, в которой они используются. Два верхних уровня — однофазные и трехфазные, которые указывают, сколько диодов используется в цепи. Затем мы переходим к полуволновым, двухполупериодным и мостовым выпрямителям, которые влияют на то, какие полупериоды производятся.Давайте рассмотрим каждый тип, чтобы лучше понять, какой выпрямитель следует использовать.

Однофазные и трехфазные выпрямители

Однофазные выпрямители имеют вход однофазного переменного тока. Конструкции очень простые, требуются один, два или четыре диода (в зависимости от типа системы). Это означает, что однофазный выпрямитель выдает небольшую мощность и имеет меньший коэффициент использования трансформатора (TUF). Однофазный выпрямитель использует только одну фазу вторичной обмотки трансформатора для преобразования, а диоды подключены ко вторичной обмотке однофазного трансформатора.Это вызывает высокий коэффициент пульсации.

Трехфазные выпрямители имеют вход трехфазного AV-питания. Для структур требуется три или шесть диодов, и они подключаются к каждой фазе вторичной обмотки трансформатора. Трехфазные выпрямители используются вместо однофазных выпрямителей для уменьшения коэффициента пульсаций.

По сравнению с двумя типами выпрямителей, при использовании больших систем предпочтение отдается трехфазному. Это связано с тем, что они могут передавать большое количество энергии и не требуют дополнительных фильтров для уменьшения коэффициента пульсаций.Из-за этого трехфазные выпрямители более эффективны и имеют больший коэффициент использования трансформатора.

Полуволновые и полноволновые выпрямители

Полупериодные выпрямители преобразуют один полупериод на входе переменного тока в пульсирующий выход постоянного тока. Это позволяет половину цикла входного переменного тока, блокируя другую половину цикла. Половина цикла может быть как положительной, так и отрицательной. Это самый простой выпрямитель, поскольку используется только один диод. На рисунке 1 (ниже) показан выпрямитель положительной полуволны, тогда как выпрямитель отрицательной полуволны показывает, что диод смещен в обратном направлении (обращен в противоположную сторону).Из-за пульсирующего характера постоянного тока коэффициент пульсаций высок. Это означает, что полуволновые выпрямители не считаются эффективными, и им часто требуются фильтры для уменьшения коэффициента пульсаций.

Рисунок 1: однополупериодный выпрямитель

Двухполупериодные выпрямители преобразуют оба полупериода (положительный и отрицательный) на входе переменного тока в пульсирующий выход постоянного тока. Как показано на рисунке 2 (ниже), в этих схемах используется трансформатор с ответвлениями от средней точки, который подключается к середине вторичной обмотки трансформатора.Эти типы трансформаторов делят входной переменный ток на две части — положительную и отрицательную. Из-за этого двухполупериодные выпрямители считаются гораздо более эффективными, поскольку коэффициент пульсации намного ниже по сравнению с ними. Кроме того, поскольку разрешены оба цикла одновременно, это означает, что сигнал не теряется.

Рисунок 2: двухполупериодный выпрямитель

Мостовые выпрямители Мостовые выпрямители

широко используются в источниках питания для подачи постоянного напряжения на компоненты.В них используются четыре или более диодов и нагрузочный резистор (см. Рисунок 3 ниже).

Рисунок 3: мостовой выпрямитель

Четыре диода расположены последовательно, и только два диода пропускают электрический ток в течение каждого полупериода. Считается, что диоды работают парами: одна пара пропускает электрический ток через положительный полупериод, а другая половина пропускает ток в течение отрицательного полупериода. Входной переменный ток подается на две клеммы, а выходной постоянный ток получается через резистор индуктивности, который подключен между двумя другими клеммами.

Мостовые выпрямители

пропускают электрический ток во время как положительных, так и отрицательных полупериодов входного сигнала переменного тока. Эти схемы не требуют трансформаторов с центральным ответвлением, которые могут быть очень дорогими.

Неуправляемые и контролируемые выпрямители

Неуправляемые выпрямители — это когда в цепи используются только диоды. Все выпрямители, которые мы рассмотрели до сих пор, являются неуправляемыми выпрямителями. В схемах управляемого выпрямителя используются тиристоры для управления выходом постоянного тока.Они используются, когда необходимо более точно контролировать ток, поскольку диоды могут быть только включены или выключены. Управляемые выпрямители обеспечивают непрерывное управление и гарантируют отсутствие потерь мощности.

Как выпрямители используются в телекоммуникациях?

Когда дело доходит до телекоммуникационной отрасли, выпрямители необходимы для построения сетевых систем. Их использование означает, что вам не придется начинать с нуля, когда что-то нужно изменить. Различные типы выпрямителей позволяют телекоммуникационным компаниям относительно легко менять компоновку систем.Они также позволяют операторам связи адаптировать свои системы в соответствии со своими потребностями по мере необходимости в модификации.

Применения выпрямительной продукции включают сети фиксированного доступа, сеть беспроводного доступа, сеть передачи и сеть связи предприятия. Выпрямители могут обеспечить стабильное и надежное питание для основных поставщиков и эффективно снизить энергопотребление. По этой причине каждая телекоммуникационная компания должна учитывать различные типы выпрямителей, прежде чем настраивать или вносить изменения в свою систему.

Компания Carritech предлагает широкий выбор выпрямителей для удовлетворения потребностей вашей сети. Здесь вы найдете информацию о последних приобретенных нами продуктах. Не можете найти то, что ищете? Свяжитесь с отделом продаж, чтобы узнать об этом сегодня.

Источники: Физика и радиоэлектроника , Электротехнический класс

Получайте все наши последние новости на свой почтовый ящик каждый месяц.

No related posts.