Диодный мост как выглядит: Что такое диодный мост, принцип работы и способ проверки

ДИОДЫ

   Диод является двух электродным полупроводниковым прибором. Это соответственно Анод (+) или положительный электрод и Катод (-) или отрицательный электрод. Принято говорить, что диод имеет (p) и (n) области, они соединены с выводами диода. Вместе они образуют p-n переход. Разберем подробнее, что же такое этот p-n переход. Полупроводниковый диод представляет собой очищенный кристалл кремния или германия, в котором в область (p) введена акцепторная примесь, а в область (n) введена донорная примесь. В качестве донорной примеси могут выступать ионы Мышьяка, а в качестве акцепторной примеси ионы Индия. Основное свойство диода, это возможность пропускать ток только в одну сторону. Рассмотрим приведенный ниже рисунок:

Пример односторонней проводимости диода

   На этом рисунке видно, что если диод включить Анодом к плюсу питания и Катодом к минусу питания, то диод находится в открытом состоянии и проводит ток, так как его сопротивление незначительно. Если диод включен Анодом к минусу, а Катодом к плюсу, то сопротивление диода будет очень большим, и тока в цепи практически не будет, вернее он будет, но настолько маленьким, что им можно пренебречь. 

Иллюстрация прямой обратный ток диода

   Подробнее можно узнать, посмотрев следующий график, Вольт-Амперную характеристику диода:

Вольт-амперная характеристика диода

   В прямом включении, как мы видим из этого графика диод имеет небольшое сопротивление, и соответственно хорошо пропускает ток, а в обратном включении до определенной величины напряжения диод закрыт, имеет большое сопротивление и практически не проводит ток. В этом легко убедиться, если есть под рукой диод и мультиметр, нужно поставить прибор в положение звуковой прозвонки, либо установив переключатель мультиметра напротив значка диода, в крайнем случае, можно попробовать прозвонить диод, установив переключатель на положение 2 КОм измерения сопротивления. Изображается на принципиальных схемах диод так, как на рисунке ниже, запомнить, где какой вывод легко: ток у нас, как известно, всегда течет от плюса к минусу, так вот треугольник в изображении диода как бы показывает своей вершиной направление тока, то есть от плюса к минусу.

Диод полупроводниковый

   Соединив красный щуп мультиметра с Анодом, мы можем убедиться в том, что диод пропускает ток в прямом направлении, на экране прибора будут цифры равные ~ 800-900 или близкие к этому. Подключив щупы наоборот, черный щуп к аноду, красный к катоду мы увидим на экране единицу, что подтверждает, в обратном включении диод не пропускает ток. Рассмотренные выше диоды бывают плоскостные и точечные. Плоскостные диоды рассчитаны на среднюю и большую мощность и используют их в основном в выпрямителях. Точечные диоды рассчитаны на незначительную мощность и применяются в детекторах радиоприемников, могут работать на высоких частотах.  

 

Плоскостной и точечный диод

Какие бывают типы диодов ?

Схематическое изображение диодов

Фото выпрямительного диода

   А) На фото изображен рассмотренный нами выше диод.

Стабилитрон изображение на схеме

   Б) На этом рисунке изображён стабилитрон, (иностранное название диод Зенера), он используется при обратном включении диода. Основная цель: поддержание напряжения стабильным.

Двуханодный стабилитрон — изображение на схеме

   В) Двухсторонний (или двуханодный) стабилитрон. Плюс этого стабилитрона в том, что его можно включать вне зависимости от полярности.

Туннельный диод

   Г) Туннельный диод, может использоваться в качестве усилительного элемента.

Обращенный диод

   Д) Обращенный диод, применяется в высокочастотных схемах для детектирования.

Варикап

   Е) Варикап, применяется как конденсатор переменной ёмкости.

Фотодиод

   Ж) Фотодиод, при освещении прибора в цепи, подключенной к нему, возникает ток из-за возникновения пар электронов и дырок. 

 

Светодиоды

   З) Светодиоды, всем известные, и наверное наиболее широко применяемые приборы, после обычных выпрямительных диодов. Применяются во многих электронных устройствах для индикации и не только. 

   Выпрямительные диоды выпускаются также в виде диодных мостов, разберем, что это такое — это соединенные для получения постоянного (выпрямленного) тока четыре диода в одном корпусе. Подключены они по Мостовой схеме, стандартной для выпрямителей:

Схема диодного моста

   Имеют четыре промаркированных вывода: два для подключения переменного тока, и плюс с минусом. На фото изображен диодный мост КЦ405:

Фото диодный мост

   А теперь давайте рассмотрим подробнее область применения светодиодов. Светодиоды (вернее светодиодная лампа) выпускаются промышленностью и для освещения помещений, как экономичный и долговечный источник света, с цоколем позволяющим вкрутить их в обычный патрон для ламп накаливания.

Светодиодная лампа фото

   Светодиоды существуют в разных корпусах, в том числе и SMD.

smd светодиод фото

   Выпускаются и так называемые RGB светодиоды, внутри них находятся три кристалла светодиодов с разным свечением Red-Green-Blue соответственно Красный — Зеленый – Голубой, эти светодиоды имеют четыре вывода и позволяют путем смешения цветов получить видимым любой цвет.

Подключение RGB ленты

   Эти светодиоды в SMD исполнении часто выпускаются в виде лент с уже установленными резисторами и позволяют подключать их напрямую к источнику питания 12 вольт. Можно для создания световых эффектов использовать специальный контроллер:

Контроллер rgb

   Светодиоды при использовании не любят, когда на них подается напряжение питания выше того, на которое они рассчитаны и могут перегореть сразу или спустя какое-то время, поэтому напряжение источника питания должно быть рассчитано по формулам. Для советских светодиодов типа АЛ-307 напряжение питания должно подаваться примерно 2 вольта, на импортные 2-2,5 вольта, естественно с ограничением тока. Для питания светодиодных лент, если не используется специальный контроллер, необходимо стабилизированное питание. Материал подготовил — AKV.

   Форум по радиодеталям

Что такое диодный мост, принцип работы и способ проверки

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

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

Для сглаживания пульсаций, после моста устанавливается фильтр. В простейшем случае – это обычный полярный конденсатор. При необходимости увеличить качество – добавляется дроссель.

После преобразования и сглаживания, необходимо обеспечить постоянную величину рабочего напряжения.

Для этого, на третьем этапе устанавливаются стабилизаторы напряжения.

И все же, первым элементом любого блока питания является диодный мост.

Он может быть выполнен как из отдельных деталей, так и в моно корпусе.

Первый вариант занимает много места и сложнее в монтаже.

Есть и преимущества:
такая конструкция стоит недорого, легче диагностируется, и в случае выхода из строя одного элемента – меняется только он.

Вторая конструкция компактна, исключены ошибки в монтаже. Однако стоимость несколько выше, чем у отдельных диодов и невозможно отремонтировать один элемент, приходится менять весь модуль.

Принцип работы диодного моста

Вспомним характеристики и назначение диода. Если не вдаваться в технические детали – он пропускает электрический ток в одном направлении, и закрывает ему путь в противоположном.

Этого свойства уже достаточно для того, чтобы собрать простейший выпрямитель на одном диоде.

Элемент просто включается в цепь последовательно, и каждый второй импульс тока, идущий в противоположном направлении — отрезается.

Такой способ называется однополупериодным, и у него есть множество недостатков:

Очень сильная пульсация, между полупериодами возникает пауза в подаче тока, равная длине половины синусоиды.

В результате отрезания нижних волн синусоиды, напряжение уменьшается вдвое. При точном измерении уменьшение оказывается больше, поскольку потери есть и в диодах.

Способность снижать напряжение вдвое при его выпрямлении, нашла применение в ЖКХ.

Жильцы многоквартирных подъездов, устав менять постоянно перегорающие лампочки – оснащают их диодами.

При включении последовательно, снижается яркость свечения и лампа «живет» гораздо дольше.

Правда сильное мерцание утомляет глаза, и такой светильник годится лишь для дежурного освещения.

Для уменьшения потерь, применяется соединение четырех элементов.

Двухполупериодный диодный мост, схема работы:

В каком бы направлении не протекал переменный ток на вводных контактах, выход диодного моста обеспечивает неизменную полярность на его выходных контактах.

Частота пульсаций такого соединения ровно в два раза выше частоты переменного тока на входе.

Поскольку плечи моста не могут одновременно пропускать ток в обоих направлениях – обеспечивается стабильная защита схемы.

Даже если у вас в устройстве перегорел диодный мост – короткого замыкания или скачка напряжения не будет.

Надежность мостовой схемы проверена десятилетиями. Защита от перенапряжения на входе гарантируется трансформатором.

От перегрузки спасает стабилизатор на выходе. Пробивает диодный мост лишь в случае использования бракованных деталей, или в автомобиле, где схема подвергается постоянным нагрузкам.

Как работает диодный мост при минимальном напряжении?

Падение напряжения в диодном мосту составляет до 0,7 вольт. При использовании обычной элементной базы в низковольтных схемах, иногда падение напряжения составляет до 50% от номинала блока питания. Такая погрешность недопустима.

Для обеспечения работы блоков питания с напряжением от 1,5 вольт до 12 вольт – используются диоды Шоттки.

При прямом протекании тока, падение напряжения на одном кристалле составляет не более 0,3 вольта. Умножаем на четыре элемента в мосту – получается вполне приемлемое значение потерь.

Кроме того, если проверить мультиметром диодный мост Шоттки на уровень помех – вы получите значение, недостижимое для кремниевых p-n диодов.

Еще одно достоинство, обусловленное отсутствием p-n перехода – способность работать на высокой частоте.

Поэтому выпрямители сверх высокочастотного напряжения делают исключительно на диодах этого типа.

Однако у диодов Шоттки есть и недостатки. При воздействии обратного напряжения, пусть даже кратковременном – элемент выходит из строя.

Проверка диодного моста мультиметром показывает, что именно эта причина имеет необратимые последствия.

Обычный германиевый или кремниевый элемент с p-n переходом самостоятельно восстанавливаются после переполюсовки.

Поэтому мосты на диодах Шоттки применяются только в низковольтных блоках питания и при наличии защиты от обратного напряжения.

Что делать, если есть подозрения на поломку моста?

Выпрямитель собран на обычной элементной базе, поэтому мы расскажем, как в домашних условиях проверить диодный мост мультиметром.

На иллюстрации видно, как протекает ток по мосту. Принцип тестирования такой же, как при проверке одиночных диодов.

Смотрим по справочнику, какие выводы модуля соответствуют переменному входу или полярному выходу – и выполняем прозвонку.

Как прозвонить диодный мост без выпаивания из схемы?

Поскольку ток в обратном направлении через диод не течет, неправильные результаты проверки говорят о пробое моста.

Извлекать мост нет необходимости, остальные элементы блока питания не оказывают влияния на измерение.

Итог: Любой из вас сможет как самостоятельно собрать диодный мост, так и отремонтировать его в случае поломки. Достаточно иметь элементарные навыки в электротехнике.

Смотрите видео: как мультиметром проверить диодный мост генератора вашего автомобиля.

Подробный рассказ о том как проверить диодный мост мультиметром в этом видео сюжете

About sposport

View all posts by sposport

Диодный мост: схема, принцип работы

Диодный мост? Это совсем не то, что Крымский. Это такой маленький диодный мостик, схема которого строится из небольших совсем электронных устройств — диодов.

Их мы собираем даже своими руками. Да, соберите своими руками и увидите, что это легко и быстро, надо только знать, из чего и для чего. Он состоит из диодов.

Что такое диоды

Диоды — это электронные устройства с двумя электродами («ди» — два). Анод и катод.

Диод

Раньше, в эпоху стеклянных электронных вакуумных ламп, это была самая простая из ламп. В ней непосредственно около катода располагалась нить накаливания, как в лампочке. Катод от этого разогревался, и из него начинали выпрыгивать электроны все быстрее и быстрее. А кроме напряжения накала к электродам было приложено рабочее напряжение. И если на катод подать минус, а на анод плюс, то электроны от катода начинают отталкиваться, а к аноду притягиваться. Так как этому процессу в вакууме ничто не мешает, через вакуум и побежит ток, пропорциональный приложенному напряжению. А если поменять полюса — подать на анод минус, а на катод плюс, ток остановится. Потому что анод холодный, а к катоду теперь приложен положительный потенциал, который возвращает выброшенные накалом катода электроны обратно.

Вот так и получился самый первый и самый простой нелинейный электрический элемент. В одну сторону ток он пропускает, а в другую — нет.

Почти такая же картина и в полупроводниковых диодах. Только там нет вакуума, а твердая пластинка полупроводника имеет свойство не препятствовать движению электронов в одну сторону и запрещать их движение в противоположную.

Весь секрет в N-P-переходе полупроводника.

Полупроводниковый диод представляет собой пластинку, похожую на плоский кружочек (или квадратик) металла. Но это не металл, а две его стороны имеют чуть разные свойства. 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. А на этом месте что образуется? Знамо дело, дырка. Так называется атом, потерявший электрон. И получается, что электроны хаотично мечутся по межатомному пространству металла, а дырки тоже мечутся — только уже по самой кристаллической решетке.

Потому что если соседний атом «заметит» дырку, он очень просто легким толчком закинет в нее свой электрон. И это можно понять в обратном смысле: получилось, это дырка перескочила из того атома в этот. И так дырки начинают жить тоже своей самостоятельной жизнью и блуждать как им взбредется. А встретится им электрон — может произойти рекомбинация, когда электрон запрыгнет в эту самую дырку. Ну и все, нашел свою судьбу. Только свободных электронов в металле видимо-невидимо, и поэтому стоит приложить к проводнику напряжение — как тут же начнется уже более-менее упорядоченное движение электронов от минуса к плюсу, то есть электрический ток. Соответственно, и дырки побегут, наоборот, от плюса к минусу, то есть как раз так, как люди определили когда-то НАСТОЯЩИМ направлением тока. Определили, еще ничего не зная ни о свободных электронах, ни о дырках.

В полупроводниках картина очень тонкая. Он сам плохой проводник и никудышный изолятор. Потому они так и названы — полупроводники. В них тоже есть свободные электроны и дырки. Только их не так много, как в металлах, а равновесие электронов и дырок нарушают примеси в полупроводнике. Атомы примесей становятся дополнительными источниками в одних случаях свободных электронов, в других — «свободных» дырок. Есть такие атомы, которые в одном случае прихватывают себе лишний электрон и не отпускают его (акцепторная примесь). А на его месте в атоме полупроводника получается дырка и начинает бродить неприкаянно по кристаллической решетке.

А в другом случае атом примеси имеет свойство отдавать свой электрон (донорная примесь), ничего не прося взамен. И пойдет электрон лишний куда глаза глядят.

Первая проводимость названа дырочной — P (positive, положительная), вторая электронной — N (negative, отрицательная).

Но самое интересное, что два типа проводимости могут существовать в одном куске полупроводника. Вот той самой тонкой пластинки, похожей на металл. С одной стороны в нее внедряют донорную примесь, а с другой — акцепторную.

Очень просто: можно на основу из полупроводника — германия или кремния — с одной стороны нанести материал-акцептор, фосфор, мышьяк или сурьму. Температура плавления сурьмы чуть выше 980 ⁰С, а у полупроводников еще выше, около 1200–1400 ⁰С. Атомы акцептора (чаще всего сурьмы, более остальных практичной в обращении) внедряются в кристаллическую решетку полупроводника, делая его полупроводником типа P. Другую сторону обрабатывают алюминием или индием — легкими и плавкими металлами. Достаточно поместить капельку индия, просто капнуть с одной стороны при температуре плавления 430 ⁰С.

Вот и получился у нас знаменитый N-P переход, который ток пропускает в одну и другую стороны по-разному.

И правда, если представить ток как движение заряженных частиц, то в полупроводнике N-типа движутся электроны (их подавляюще больше). А в P-типа — дырки. Причем направление их движений противоположное. Только если в металле они движутся одновременно и независимо — одни туда, другие сюда, то в полупроводнике все не так. В полупроводнике N-типа движутся, в основном, электроны, по полупроводнику P-типа ток создает движение дырок. А вот в N-P переходе эти два вида токов встречаются.

На границе этих двух типов (границе между полупроводником с примесями одного типа и проводником с примесями другого) электроны вместо дальнейшего движения будут «находить свою судьбу», то есть встречаться с дырками и с ними производить рекомбинацию. Такую зону счастливых электронных пар мы называем «зоной запрета», потому что при рекомбинации атомы примесей становятся ионами (в N-зоне положительные, а в P-зоне отрицательные), и они создают электрическую разность потенциалов, всегда направленную от N проводимости к P проводимости. И вот теперь, если прикладывать напряжение к внешним контактам диода, и если полярность его совпадает с направлением этой разности потенциалов, то ток потечет через диод, а если противоположно ей, то нет. Первое направление (когда к P приложен плюс, а к N минус) называется прямым, второе (когда на P подан минус, а на N плюс) — обратным.

Схема

Прямое направление диода делает его по работе похожим на обычное сопротивление, работающим по закону Ома.

А обратное дает нечто вроде разрыва в цепи, хотя при этом всегда сохраняется некоторый обратный ток, зависящий от других вещей — температуры, радиации.

Вот на таких приборах и строятся выпрямительные мосты.

Выпрямительные мосты

Если подавать на диод переменное электрическое напряжение, которое непрерывно изменяется от некоторого напряжения U₊ > 0 до напряжения U_–< 0, то наш диод начнет «срезать» все напряжения, которые для него будут «обратными».   

Работа диода

В случае обычного для наших сетей синусоидального сигнала в результате работы диода получается «полусинусоида» тока (или напряжения в нагрузке).

Синусоидальный сигнал

Весь ток и напряжение в сети нагрузки будет иметь положительное направление, но половина электроэнергии не будет «доходить» до адресата.

Чтобы использовать и вторую половину синусоиды, нужно, чтобы она не срезалась, а меняла знак на противоположный. Вот и получилась схема диодного моста.

Диодный мост: принцип работы

Уже лучше, но мост не является выпрямителем в полном смысле. Напряжение в нагрузку он дает не постоянное, а пульсирующее с двойной частотой.

Если нагрузкой сделаем лампу накаливания, то никаких пульсаций света можем и не заметить.

Лампа накаливания является прибором инерционным, в плане преобразования электричества в тепло и свет. То есть за 1/50 (при переменном напряжении) или за 1/100 (при пульсирующим напряжении от диодного моста) доли секунды ее нить накала не успевает остыть, как уже приходит очередной импульс. В этом случае диодный мостик такой схемы вполне подойдет.

Схема

В результате этого температура спирали во времени представляет собой кривую, сглаживающую кривую напряжения, выходящего из диодного моста. И чем спираль массивнее, тем более сглажена кривая ее температуры. В выпрямительных мостах сглаживание делается конденсатором, которые способны, подобно спирали лампы, накапливать энергию, а потом медленно ее отдавать.

Выпрямительный мост

Выпрямительный мост — это настолько отработанная, привычная и полезная схема, что для нее имеется общепринятое сокращенное графическое обозначение. А как сделать диодный мост — тут вообще все просто. Следует только разобраться с концами диодов — какие плюс и какие минус. На входные два узелка подается переменное напряжение, поэтому к ним подходят как плюс диодов, так и минус: VD1 плюс, VD2 минус —на верхний, VD3 + и VD4 — на нижний. А выходные клеммы от моста получают уже знакопостоянное напряжение, поэтому их плюсы и минусы совпадают с +/- диодов. VD2, VD4 припаяем плюсами на плюсовой выход, VD1, VD3 — минусами на минусовой. Вот и получился выпрямительный диодный мост.

Диодный мост

Такие диодные мосты присоединяют часто к обычному трансформатору от блоков питания, понижающему к 12 вольтам. Диоды в этом случае подойдут любые, лишь бы рабочий диапазон напряжений был немного больше, чем на 12 вольт. Скажем, вольт на 20–35. Особых требований нет, соединения низковольтные, для подключения достаточно обычной спайки.    

Схема

Трехфазный диодный мост

Однако делают диодные мосты и высоковольтные. Там все то же самое, только все элементы схемы рассчитываются на те номиналы напряжений, с которыми будет иметь дело диодный мост — с запасом, разумеется. Кроме того, можно сделать его и для трехфазного напряжения. И он оказывается сложнее однофазного не в три раза, а только в полтора.

Подключить диодный мост к трансформатору здесь нужно в трех точках, по одной на каждую фазу. Принципиальной разницы между спайкой диодного моста на три фазы и собранного под одну фазу нет. Разобраться с концами здесь почти так же просто. Здесь плюсы одних трех диодов и минусы других подключаются к выходам, после этого попарно спаиваются плюсы с минусами верхней и нижней тройки диодов, и в эти же три точки подаются фазы. Все, вы его собрали.

Похожие статьи: MCQ для мостовых выпрямителей

— Вопросы и ответы викторины

«Мостовой выпрямитель» — вопросы с множественным выбором (MCQ), ответы на викторину по мостовому выпрямителю в формате PDF для изучения онлайн-курса по электронным устройствам. Изучите применение диодов с множественным выбором вопросов и ответов (MCQ), вопросы викторины по мостовым выпрямителям и ответы для онлайн-поступления в колледж. Изучите мостовой выпрямитель, процентное регулирование, схему двухполупериодного выпрямителя, схему ограничения и ограничения диодов, подготовьтесь к тестированию для поступления в онлайн-колледжи.

«PIV-рейтинг мостового выпрямителя равен» Вопросам с несколькими вариантами ответов (MCQ) для мостового выпрямителя с вариантами выбора больше, чем центральная конфигурация, меньше, чем центральная конфигурация, равняется центральной конфигурации, и бесконечна по природе для онлайн-поступления в колледж.Практикуйте оценочный тест на получение стипендии, вопросы викторины для выпрямителя моста онлайн-обучения для конкурсных экзаменов по инженерным специальностям для легкого зачисления в онлайн-колледжи.

MCQ: PIV-рейтинг мостового выпрямителя

1. Конфигурация с резьбой больше центральной
2. Конфигурация с резьбой меньше центра
3. соответствует конфигурации с резьбой по центру
4. бесконечность в природе

MCQ: PIV мостового выпрямителя для практической модели диода (2 диода) равно

1. пиковое выходное напряжение -0. 7 В
2. пиковое выходное напряжение + 0,7 В
3. пиковое вторичное напряжение -1,4 В
4. пиковое вторичное напряжение + 1,4 В

MCQ: Во время положительного полупериода полного вторичного напряжения мостового выпрямителя количество диодов с прямым смещением составляет

.

1. один
2. два
3. три
4. четыре

MCQ: Среднее значение полноволнового выпрямленного напряжения с пиковым значением 60 В равно

1. 23 В
2. 32.14 В
3. 38,12 В
4. 12,45 В

MCQ: мостовой выпрямитель состоит из

1. 2 диода
2. 3 диода
3. 4 диода
4. 5 диодов

Диодный мост

, Мостовой модуль EECOO, 1 шт. Черный однофазный диодный мостовой выпрямитель, 150 А, высокая мощность, 1600 В — Walmart.com

«,» tooltipToggleOffText «:» Нажмите на переключатель, чтобы получить

БЕСПЛАТНАЯ доставка на следующий день!

«,» tooltipDuration «:» 5 «,» tempUnavailableMessage «:» Скоро вернусь! «,» TempUnavailableTooltipText «:»

Мы прилагаем все усилия, чтобы снова начать работу.

• Временно приостановлено в связи с высоким спросом.
• Продолжайте проверять наличие.

«,» hightlightTwoDayDelivery «:» false «,» locationAlwaysElhibited «:» false «,» implicitOptin «:» false «,» highlightTwoDayDelivery «:» false «,» isTwoDayDeliveryTextEnabled «:» true «,» useTestingApi » «,» ndCookieExpirationTime «:» 30 «},» typeahead «: {» debounceTime «:» 100 «,» isHighlightTypeahead «:» true «,» shouldApplyBiggerFontSizeAndCursorWithPadding «:» true «,» isBackgroundGreyoutEnabled} «:» false » locationApi «: {» locationUrl «:» https: // www.walmart.com/account/api/location»,»hubStorePages»:»home,search,browse»,»enableHubStore»:»false»},»oneApp»:{«drop2″:»true»,»hfdrop2 «:» true «,» heartingCacheDuration «:» 60000 «,» hearting «:» false «},» feedback «: {» showFeedbackSuccessSnackbar «:» true «,» feedbackSnackbarDuration «:» 3000 «},» webWorker «: {» enableGetAll » : «false», «getAllTtl»: «

0″}, «search»: {«searchUrl»: «/ search /», «enabled»: «false», «tooltipText»: «

Скажите нам, что вам нужно

» , «tooltipDuration»: 5000, «nudgeTimePeriod»: 10000}}}, «uiConfig»: {«webappPrefix»: «», «artifactId»: «header-footer-app», «applicationVersion»: «20. 0,40 «,» applicationSha «:» 41ed8468826085770503056bd2c9bc8be5b55386 «,» applicationName «:» верхний колонтитул «,» узел «:» dd1ddc2f-a5a6-4c76-a310-feb912f28841 «,» cloud «-a:» wus14 » oneOpsEnv «:» prod-a «,» profile «:» PROD «,» basePath «:» / globalnav «,» origin «:» https://www.walmart.com «,» apiPath «:» / header- нижний колонтитул / электрод / api «,» loggerUrl «:» / заголовок-нижний колонтитул / электрод / api / logger «,» storeFinderApi «: {» storeFinderUrl «:» / store / ajax / primary-flyout «},» searchTypeAheadApi «: { «searchTypeAheadUrl»: «/ search / autocomplete / v1 /», «enableUpdate»: false, «typeaheadApiUrl»: «/ typeahead / v2 / complete», «taSkipProxy»: false}, «emailSignupApi»: {«emailSignupUrl»: » / account / electro / account / api / subscribe «},» feedbackApi «: {» fixedFeedbackSubmitUrl «:» / customer-survey / submit «},» logging «: {» logInterval «: 1000,» isLoggingAPIEnabled «: true,» isQuimbyLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingFetchEnabled «: true,» isLoggingCacheStatsEnabled «: true},» env «:» production «},» envInfo «: {» APP_SHA «:» 41ed8468826085770503056ERSbe2c9b «,» APP38 «,» APP «:0. 40-41ed84 «},» expoCookies «: {}} Диодный кольцевой модулятор

[Analog Devices Wiki]

Цель

Цель этого упражнения — описать работу кольцевого диодного смесителя, определить некоторые из его приложений и изучить основы создания сигналов с подавленной несущей с двумя боковыми полосами (DSBSC).

Материалы

Модуль активного обучения ADALM2000
Макетная плата без пайки
Резисторы 4 — 100 Ом
Резисторы 2 — 1 кОм
4 — Диоды 1N914
2 — Трансформаторы с двумя трехрядными обмотками (при наличии)

Фон

В электронной связи симметричный модулятор — это схема, которая генерирует сигналы с подавленной несущей с двумя боковыми полосами (DSBSC): она подавляет несущую радиочастоты, оставляя на выходе суммарную и разностную частоты.В выходном сигнале отсутствует несущая, но все же содержится вся информация, которую имеет традиционный AM-сигнал. Это приводит к экономии энергии при передаче сигнала.

Одним из наиболее распространенных сбалансированных модуляторов является кольцевой диодный модулятор, также известный как решетчатый модулятор. Он состоит из четырех диодов, изначально оформленных как «кольцо», отсюда и название, а также входного и выходного трансформаторов. Модулятор имеет два входа: одну несущую частоту и модулирующий сигнал, который может быть одночастотным или сложной формой волны.Несущая подается на центральные отводы входного и выходного трансформаторов, а модулирующий сигнал — на первичную обмотку входного трансформатора. Однако выходной сигнал измеряется на вторичной обмотке выходного трансформатора. На рисунке 1 показан кольцевой диодный модулятор в двух различных ориентациях схемы.

Рисунок 1. Диодно-кольцевой модулятор

Кроме того, кольцевой диодный модулятор является одной из наиболее широко используемых схем в электронной связи.Помимо создания сигналов DSBSC, он также используется в системах частотной и фазовой модуляции, а также в системах цифровой модуляции, таких как PSK и QAM.

Ориентацию диодов кольцевого модулятора не следует путать с ориентацией диодного мостового выпрямителя. Они могут иметь аналогичную форму «кольца»; однако все диоды кольцевого модулятора обращены либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, а диоды мостового выпрямителя обращены либо влево, либо вправо.

Операция

Диоды, используемые в кольцевом модуляторе диодов, могут быть кремниевыми, кремниевыми с барьером Шоттки или арсенид галлия.Они служат в качестве переключателей, управляющих прохождением входного сигнала с разворотом фазы на 180 ° или без него. Несущий сигнал — это сигнал, который включает и выключает диоды с высокой скоростью. Важно знать, что для работы модулятора амплитуда несущей должна быть адекватно больше, чем у модулирующего сигнала, примерно в шесть-семь раз больше.

Рисунок 2. Положительный полупериод работы

Во время положительного полупериода D1 и D2 смещены в прямом направлении и включены, а D3 и D4 смещены в обратном направлении и действуют как разомкнутые цепи. Затем несущий ток поровну делится на центральном отводе вторичной обмотки входного трансформатора и протекает в противоположных направлениях через верхнюю и нижнюю половины обмотки. Каждый из токов в верхней и нижней частях создает магнитное поле, которое является как равным, так и противоположным друг другу, поэтому создаваемые магнитные поля компенсируются, и носитель подавляется. Таким образом, модулирующий сигнал проходит от входа к выходным трансформаторам через D1 и D2 без смены фаз.На рис. 2 показан положительный полупериод работы модулятора.

Рисунок 3. Работа в отрицательном полупериоде

На рисунке 3 показана работа кольцевого диодного модулятора в отрицательном полупериоде. Диоды D1 и D2 имеют обратное смещение и выключены, а D3 и D4 смещены вперед и включены. Опять же, то же самое происходит с несущим током. Он делится поровну в первичной обмотке выходного трансформатора, и оба тока создают равные и противоположные друг другу магнитные поля. Два тока сливаются во вторичной обмотке входного трансформатора, магнитные поля нейтрализуются, а несущая подавляется. Модулирующий сигнал проходит через входной трансформатор и претерпевает изменение фазы на 180 °, прежде чем достигнет выходного трансформатора.

На рисунке ниже показаны формы сигналов кольцевого диодного модулятора на временной диаграмме.

Рис. 4. Формы сигналов диодного кольцевого модулятора: (A) сигнал модуляции, (B) сигнал несущей, (C) сигнал DSBSC на первичной обмотке выходного трансформатора, (D) форма сигнала DSBSC после фильтрации

Форма выходного сигнала кольцевого диодного модулятора имеет подавленный несущий сигнал и состоит из суммы и разности входных частот.Это РЧ-импульсы, которые принимают форму и амплитуду модулирующего сигнала со скоростью несущего сигнала. В идеале несущий сигнал полностью подавляется, однако на самом деле этого не происходит. Компонент небольшой несущей всегда сопровождает выходной сигнал, и это называется утечкой несущей . Это происходит по нескольким причинам: во-первых, если трансформаторы не имеют точного центрального отвода; во-вторых, если диоды не идеально согласованы.

Настройка оборудования

Рисунок 5.Схема макетной платы кольцевого диодного модулятора

Постройте схему, показанную на рисунке 5, на макетной плате без пайки. В качестве диодного кольца используйте быстросменный диод 1N914. Задайте W1 как синусоидальный модулирующий сигнал 1 кГц с размахом амплитуды 1 В и установите W2 как несущую синусоидальной частоты 10 кГц с размахом амплитуды 3 В. Для входного и выходного трансформаторов необходимо соотношение витков 1: 2. Вы можете поэкспериментировать с другим коэффициентом трансформации трансформатора и сравнить выходные результаты. Для этого необходим трансформатор Hexa-Path Magnetics с компоновкой обмоток HP3, HP4, HP5 или HP6.Если он недоступен, вы можете продолжить моделирование LTspice.

Процедура

Наблюдайте за формой выходного сигнала схемы. Он должен иметь форму волны, аналогичную показанной на смоделированной форме волны выше.

Вопросы

1. Измените коэффициент трансформации входного и выходного трансформаторов. Наблюдайте и сравнивайте формы выходных сигналов.
2. Поменяйте местами W1 и W2 в цепи. Сравните его с исходной формой выходного сигнала.Что происходит с выходным сигналом?

Рисунок 7. Упрощенный бестрансформаторный кольцевой модулятор диодов

На рис. 7 без трансформаторов используется более упрощенный подход к традиционному диодному кольцевому модулятору. Как сумма, так и разность несущей и модулирующий сигнал подаются на противоположные переходы диодного кольца с помощью ADALM2000 через два входных резистора с низким сопротивлением, R1 и R2, таким образом вынимая входной трансформатор.Выходной сигнал можно измерить на выходных резисторах с высоким сопротивлением R3 и R4. Эти резисторы затем заменяют выходной трансформатор.

Настройка оборудования

Рисунок 8. Упрощенное подключение макетной платы бестрансформаторного кольцевого диодного модулятора

Эта бестрансформаторная версия кольцевого диодного модулятора может легко снабжаться суммой несущих и модулирующих сигналов на одном переходе и разностью сигналов на другом с помощью генераторов сигналов ADALM2000.Установите макет так, чтобы выход первого генератора сигналов W1 находился на другом конце R1, а второй генератор сигналов W2 — на другом конце R2. Подключите вход осциллографа 1+ к разъему D1, D3 и R4. Присоедините вход осциллографа 1- к узлу, который связывает D2, D4 и R3. Наконец, подключите узел между R3 и R4 к земле. См. Рисунок 8 для соединений.

Процедура

В этом упражнении мы будем использовать несущую с уравнением формы волны f _c = 3sin (10kt) и модулирующий сигнал с уравнением f _m = 0.5син (1кт) . Первоначально две формы сигнала перемножаются, и выходной сигнал является их произведением. Он содержит частоту верхней боковой полосы, f _usf , и частоту нижней боковой полосы, f _lsf . Их определения:

где:

• f _c = сигнал несущей

В этом упрощенном подходе мы будем напрямую подавать боковые полосы на входы.Принимая во внимание несущую и модулирующие сигналы, у нас будет f (t) = 3sin (10kt) + 0.5sin (1kt), для верхней боковой полосы и f (t) = 3sin (10kt) — 0.5sin (1kt) ) для нижней боковой полосы.

В генераторе сигналов задайте уравнение f (t) = (3 * sin (10 * t)) + (0,5 * sin (t)) с частотой 1 кГц для W1 (Ch2) и f (t) = (3 * sin (10 * t)) — (0,5 * sin (t)) с той же частотой 1 кГц для W2. В осциллографе установите горизонтальное значение 200 мкс / дел и вертикальное значение 500 мВ / дел.Запустите генератор сигналов и осциллограф и наблюдайте за формой сигнала. Он должен иметь аналогичный результат с формой волны ниже.

Рис. 9. Упрощенный бестрансформаторный кольцевой модулятор диодов

Вопрос

1. Что произойдет, если номиналы резисторов, показанные на Рисунке 7, будут изменены? Замените R1 и R2 резисторами 1 кОм, что произойдет с амплитудой выходного сигнала? Верните R1 и R2 к их предыдущим значениям. Замените R3 и R4 резисторами 1 кОм и снова наблюдайте за формой выходного сигнала.

университет / курсы / электроника / electronics_lab_diode_ring_modulator.txt · Последнее изменение: 25 июн 2020 22:07 (внешнее редактирование)

H-Bridges — основы | Модульные схемы

Вы можете узнать, как строить h-мосты из множества сетевых и автономных ресурсов. В конце концов, эти схемы не так уж и сложны. Некоторые из этих ресурсов хороши, некоторые — нет. Однако, когда я начал работать с ними, я понял, что многие из моих переживаний не были задокументированы, а некоторые вещи, которые я узнал, были упущены из этих описаний. Поэтому я решил записать то, что я узнал, и попытаться организовать это описание в виде простой для понимания, но всеобъемлющей структуры.

Эта работа началась как серия из трех частей, которую я написал во время разработки µModule H-bridge. Хотя текущий материал основан на этих статьях, он исправляет многие ошибки и значительно расширяется и обновляется.

Я намерен охватить больше, чем большинство статей, которые я видел на эту тему. Хотя я не ожидаю, что вы, дорогой читатель, знакомы с h-мостами или контроллерами двигателей в целом, я основываюсь на базовых представлениях об электрических схемах.Поэтому, если вы не знаете, что такое резистор, катушка индуктивности или конденсатор, если вы не понимаете хотя бы основ анализа схем во временной и частотной областях, вы читаете неправильную статью. Вы, вероятно, не сможете следить за обсуждением. Но если вас интересует справочная информация по контролю моторики, если вы хотите понять причины дизайнерских решений, если вы хотите получить более глубокие знания не только о h-мостах, но и о том, что происходит до и после них, у вас есть нашел свое место.

Я планирую в конечном итоге расширить эти статьи, чтобы охватить не только h-мосты, но также схемы управления и электромеханические системы.

В целом H-мост — это довольно простая схема, содержащая четыре переключающих элемента с нагрузкой в ​​центре в H-подобной конфигурации:

Переключающие элементы (Q1..Q4) обычно являются биполярными или полевыми транзисторами, в некоторых высоковольтных приложениях — IGBT. Интегрированные решения также существуют, но независимо от того, интегрированы ли переключающие элементы со своими цепями управления или нет, по большей части не имеет значения для этого обсуждения.Диоды (D1..D4) называются перехватывающими диодами и обычно относятся к типу Шоттки.

Верхний конец моста подключен к источнику питания (например, аккумулятор), а нижний конец заземлен.

В общем, все четыре переключающих элемента можно включать и выключать независимо, хотя есть некоторые очевидные ограничения.

Хотя теоретически нагрузка может быть любой, но наиболее распространенной областью применения Н-мостов является щеточный двигатель постоянного тока или биполярный шаговый двигатель (для шаговых двигателей требуется два Н-моста на двигатель). Далее я сконцентрируюсь на приложениях в качестве щеточного драйвера двигателя постоянного тока.

Статическая работа

Основной режим работы H-моста довольно прост: если Q1 и Q4 включены, левый вывод двигателя будет подключен к источнику питания, а правый провод подключен к земле. Через двигатель начинает течь ток, который возбуждает двигатель (скажем) в прямом направлении, и вал двигателя начинает вращаться.

Если Q2 и Q3 включены, произойдет обратное, на двигатель будет подано напряжение в обратном направлении, и вал начнет вращаться в обратном направлении.

В мосту никогда не следует закрывать одновременно Q1 и Q2 (или Q3 и Q4). Если вы это сделали, вы просто создали путь с действительно низким сопротивлением между питанием и заземлением, эффективно закорачивая ваш источник питания. Это состояние называется «прострелом» и представляет собой почти гарантированный способ быстро разрушить ваш мост или что-то еще в вашей цепи.

Из-за этого ограничения из четырех возможных состояний переключатели на стороне A могут быть только в трех, имеющих смысл:

1 квартал	2 квартал
открытый	открытый
закрыть	открытый
открытый	закрыть

Аналогично для стороны B:

3 квартал	4 квартал
открытый	открытый
закрыть	открытый
открытый	закрыть

В общей сложности это позволяет иметь 9 различных состояний для полного моста:

1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
закрыть	открытый	открытый	открытый
закрыть	открытый	открытый	закрыть
закрыть	открытый	закрыть	открытый
открытый	закрыть	открытый	открытый
открытый	закрыть	открытый	закрыть
открытый	закрыть	закрыть	открытый
открытый	открытый	открытый	открытый
открытый	открытый	открытый	закрыть
открытый	открытый	закрыть	открытый

Мы рассмотрим гораздо более подробную информацию через минуту, но прежде давайте потратим несколько минут на понимание основ нашей нагрузки, двигателя постоянного тока.

Модель двигателя

Хотя моделирование двигателей постоянного тока — сложная тема, которую вы можете подробно прочитать здесь, для этой статьи давайте начнем с очень простой модели! Эта модель не будет использоваться для приложений управления, в которых вы пытаетесь электрически компенсировать влияние механических компонентов. Основное предположение в представленной здесь модели состоит в том, что механические постоянные времени в вашей системе намного выше, чем электрические, другими словами, мы можем считать скорость вала постоянной для нашего анализа.Это верно почти во всех случаях, но вам нужно прочитать другие статьи, чтобы понять, почему. А пока поверьте мне на слово.

Двигатель постоянного тока — это устройство преобразования энергии: он принимает электрическую энергию и превращает ее в механическую. При работе в качестве генератора он действует наоборот: преобразует механическую энергию в электрическую.

В этой очень простой модели двигателя механические параметры полностью игнорируются. Что касается электрической части, двигатель в основном содержит несколько индукторов, которые движутся в магнитном поле.Сами индукторы, конечно, имеют индуктивность и некоторое внутреннее сопротивление. Их движение в поле будет генерировать напряжение, называемое напряжением генератора и обозначаемое V _g , на индукторах. Из этого описания можно нарисовать следующую модель:

Фактически во многих случаях внутреннее сопротивление индукторов можно не принимать во внимание, и можно использовать даже более простую модель, идеальную индуктивность, соединенную последовательно с источником напряжения:

В обоих случаях все элементы включены последовательно, поэтому они имеют одинаковый ток, но напряжение на них, конечно, разное.

Напряжение генератора (V _g ) зависит только от скорости, с которой индукторы движутся в поле, другими словами от скорости вращения двигателя.

Сила (или крутящий момент во вращательной системе, такой как двигатель постоянного тока), которую создают эти электромагниты — индукторы, пропорциональна току, протекающему через них.

Раньше мы рассматривали только статическую работу, когда ничего не менялось. Если предполагается работа на скорости ниже полной, переключатели управляются в режиме ШИМ.Сигнал ШИМ имеет две фазы, «время включения» и «время выключения», как я называю их на диаграмме ниже:

Это периодический сигнал с постоянной частотой. Информационное содержание, которое используется для изменения рабочих параметров моста, представляет собой соотношение между временем включения и временем отключения. Различные режимы привода различаются тем, как устанавливаются переключатели во время включения и выключения.

Если мы хотим, чтобы мотор делал что-нибудь интересное, нам нужно подключить его к источнику питания хотя бы на одной из фаз.Скажем так, «вовремя». У нас есть два варианта: либо мы включаем Q1 и Q4, либо мы включаем Q2 и Q3.

А как насчет нерабочего времени? У нас есть девять штатов на выбор. Это:

1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
закрыть	открытый	открытый	открытый
закрыть	открытый	открытый	закрыть
закрыть	открытый	закрыть	открытый
открытый	закрыть	открытый	открытый
открытый	закрыть	открытый	закрыть
открытый	закрыть	закрыть	открытый
открытый	открытый	открытый	открытый
открытый	открытый	открытый	закрыть
открытый	открытый	закрыть	открытый

Если вы посмотрите на нашу модель двигателя, то увидите, что это в основном индуктивная нагрузка. Индукторы обладают тем свойством, что вы не можете мгновенно изменить ток, протекающий через них. Таким образом, всякий раз, когда мост меняет состояние с током двигателя, отличным от нуля, новое состояние должно гарантировать, что ток может продолжаться каким-либо образом. Улавливающие диоды обычно не используются для этой цели, потому что (как вы увидите позже) они будут слишком сильно нагреваться. Конечно, есть исключения, но это всего лишь исключения.

Теперь, во время работы, индуктор двигателя подключен между источником питания и заземлением.Следовательно, ток через индуктор начнет расти. Очень маловероятно, что к тому времени, когда время включения закончится, и мы будем готовы переключить мост в его отключенное состояние, ток будет равен 0. Поэтому лучше всего выбрать состояние для времени отключения, когда мы можем обеспечить путь для протекания индуктивного тока. Для этого нам нужно замкнуть по одному переключателю с обеих сторон двигателя, и это немного сокращает наши возможные состояния отключения:

1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
закрыть	открытый	открытый	закрыть
закрыть	открытый	закрыть	открытый
открытый	закрыть	открытый	закрыть
открытый	закрыть	закрыть	открытый

Если мы объединим эти четыре варианта с двумя возможными состояниями вовремя, мы получим восемь возможных конфигураций. Однако в двух из них время включения и выключения одинаковы, и это не очень интересно: мост работает статично. Остается шесть значимых сопоставлений, которые я резюмирую ниже:

Отображение 1	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	закрыть	открытый	открытый	закрыть
отключенное состояние	закрыть	открытый	закрыть	открытый

Отображение 2	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	закрыть	открытый	открытый	закрыть
выключенное состояние	открытый	закрыть	открытый	закрыть

Отображение 3	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	закрыть	открытый	открытый	закрыть
отключенное состояние	открытый	закрыть	закрыть	открытый

Отображение 4	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	открытый	закрыть	закрыть	открытый
отключенное состояние	закрыть	открытый	открытый	закрыть

Отображение 5	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	открытый	закрыть	закрыть	открытый
отключенное состояние	закрыть	открытый	закрыть	открытый

Отображение 6	1 квартал	2 квартал	3 квартал	4 квартал
включенное состояние	открытый	закрыть	закрыть	открытый
отключенное состояние	открытый	закрыть	открытый	закрыть

В таблицах можно найти интересные симметрии.

Например, отображение 3 и 4 меняет обе стороны. Однако если мы поменяем местами сторону A и сторону B в отображении 3, мы получим отображение 4, и наоборот. Мы называем эти сопоставления « блокирующий противофазный привод ».

Остальные четыре сопоставления (1, 2, 5 и 6) изменяют состояние только одной стороны моста. Отображения 1 и 5, однако, являются зеркалами друг друга так же, как 3 и 4: поменяв местами сторону A и сторону B, мы можем преобразовать одну в другую. То же верно и для отображения 2 и 6.Мы называем этот тип работы «фазовращателем ».

В следующих частях статьи я подробно расскажу об обоих режимах привода.

Эта простая категоризация режимов работы привода работает в большинстве случаев, но не для всех. Есть еще несколько эзотерических режимов вождения, которые могут быть полезны при определенных редких обстоятельствах.

Если вы просмотрите сопоставления выше, вы увидите, что как во время включения, так и во время выключения по одному переключающему элементу включен на каждой стороне моста. Мы сделали это, чтобы обеспечить непрерывный путь протекания тока двигателя. Но если это правда, то для чего нужны эти диоды? Можем ли мы их оставить? Ответ звучит отрицательно, и причина заключается в следующем: ни в одной реальной схеме невозможно включить или выключить переключатели высокого и низкого уровня в одно и то же время. Они либо немного рано, либо немного поздно. В одном случае оба переключателя высокого и низкого уровня были бы включены на короткое время, а в другом оба были бы отключены на мгновение.

Если оба горят, значит, вы создали очень-очень плохую пробивку. Мы хотим избежать короткого замыкания питания — даже кратковременного — любыми способами. Таким образом, все практические конструкции мостов смещены в другую сторону, чтобы два переключателя никогда не включались одновременно, но, как следствие, они оба будут отключены на короткое время во время переключения.

Теперь, когда оба переключателя на одной стороне выключены, ток двигателя некуда течь. Это плохо по-другому: напряжение двигателя подскочит настолько, насколько это необходимо, чтобы создать путь для протекания тока.Этот скачок напряжения, вероятно, приведет к выходу из строя одного из переключателей, и путь тока возникнет через поврежденный переключатель. Это не лучший путь для моста, поэтому необходима некоторая защита. Роль улавливающих диодов заключается в обеспечении пути тока во время этих коротких периодов переключения, при этом напряжение двигателя не должно повышаться слишком высоко. В некоторых реализациях собственные диоды переключателей MOSFET используются в качестве задерживающих диодов, в других, например, когда BJT используются в качестве переключающих элементов, диоды должны быть предоставлены извне.

Другой вопрос, который следует обсудить, — почему бы не использовать диоды для проведения тока отключения? Главный вопрос, определяющий ответ, — это тепловыделение. Какой из них круче: диод или переключатель?

В большинстве схем мостов ток изменяется относительно мало во время включения и выключения по сравнению со средним током, протекающим через двигатель, поэтому для следующего обсуждения я буду притворяться, что ток постоянный.

Разница между диодом и переключателем (независимо от технологии переключения) заключается в том, что в то время как ваши переключающие элементы (когда они замкнуты) имеют относительно постоянное и низкое сопротивление, проводящий диод имеет относительно постоянное падение напряжения на нем.Это означает, что мощность, рассеиваемая на переключателе, пропорциональна квадрату тока:

Переключатель P = Переключатель V * I = Переключатель R * I ²

, а мощность на диоде линейно масштабируется:

P _диод = V _f * I (где V _f — прямое падение напряжения на диоде)

Из этого видно, что до тех пор, пока ток ниже, чем у V _f / R _{, переключателя} , лучше использовать переключатели для проведения тока отключения.Для большинства диодов V _f находится в диапазоне от 0,2 до 1 В, в то время как переключатель R обычно меньше 1 Ом, обычно меньше 100 мОм. Также намного легче опустить переключатель R , чем V _f , если у вас возникнут проблемы с отводом тепла, не говоря уже о том, что V _f обычно несколько выше с током. Вы можете без особых проблем найти полевые МОП-транзисторы с сопротивлением в открытом состоянии менее 10 мОм. В наши дни даже интегрированные водородные мосты содержат полевые транзисторы с сопротивлением в открытом состоянии менее 25 мОм.Если мы возьмем этот мост, например, его внутренний диод имеет прямое падение напряжения 0,8 В и сопротивление в открытом состоянии 23 мОм (это типичные значения). С этими числами вы увидите, что точка перехода находится на уровне 35A, что превышает номинальный предел тока 30A для этой детали. Это типично, за исключением приложений с очень сильным током: вы управляете мостом под точкой перехода, где более выгодно использовать переключатели для проведения тока отключения.

В этой статье мы рассмотрели базовую конструкцию H-моста и создали каталог полезных режимов работы. Мы выделили две основные категории: фазо-амплитудный привод и синхронно-противофазный привод. В следующих частях серии я подробно рассмотрю оба этих режима вождения.

Мы также вкратце обсудили роль перехватывающих диодов, почему они необходимы и почему они не используются для пропускания большего тока, чем это абсолютно необходимо.

Если вы считаете, что обсуждение здесь было довольно высоким и, возможно, элементарным, не волнуйтесь, впереди еще много деталей.

Диодный мостовой выпрямитель — PCB 3D

Диоды — мостовые выпрямители

Bridge_Rectifier_Diodes_Inc_GBU_Series 3D модель | Техническая спецификация Bridge_Rectifier_Diodes_Inc_GBU_Series_wm 3D модель | Техническая спецификация Мост-выпрямитель_Micro_Commercial_Co_D3K_4-ESIP Бесплатная 3D модель | Техническая спецификация Мост-ректификатор, микрокоммерческий, коммерческий, Co_GBU, серия 3D модель | Техническая спецификация Мост-ректификатор, микросхема, коммерческая, Co_GBU_Series_wm 3D модель | Техническая спецификация Мост-выпрямитель-Bourns-CD-HD2-Series-SM-wm Бесплатная 3D модель | Техническая спецификация Мост-выпрямитель-Comchip-DFS-SOP510P1015X260-4 Бесплатная 3D модель | Техническая спецификация Мост-выпрямитель-Comchip-DFS-SOP510P1015X260-4_wm Бесплатная 3D модель | Техническая спецификация DIOB_Bourns_CD-HD2_Series_Schottky_Bridge_Rectifier_Diode_SM Бесплатная 3D модель | Техническая спецификация Поделиться: LinkedIn | Google+ | Facebook | Twitter

PCB 3D модели

• Главная
• 3D Продукты / цены
• 3D CAD-модели по категориям
• Следы Altium
• Учебники
• Отзывы
• Карьера
• Контакт
• Около
• Политика конфиденциальности
• FAQ
• Логин

Учебники

• Программные инструменты 2D и 3D CAD (12)
• Altium Designer (14)
• Двигатели и драйверы постоянного тока (6)
• Стандарты IPC (5)
• Другое (3)
• Дизайн печатной платы (5)

.

No related posts.