Для чего служит диодный мост: Диодный Мост Генератора, Проверка Неисправностей Мультиметром, Снятие, Замена Или Ремонт Своими Руками, Схема Подключения

Диодный мост: устройство, принцип работы и сферы применения

Диодный мост электрического генератора это электрическая схема состоящая из нескольких мощных диодов и варистора, и служащая для выпрямления электрического тока поступающего с ротора возбудителя генератора на его силовой ротор.

Устройство и принцип работы диодного моста

Принцип работы диодного выпрямителя заключается в способности диодов пропускать электроток в одном направлении и предотвращать его обратное прохождение.

 

 

 

 

Основные этапы выпрямления синусоиды переменного тока:

1. На вход выпрямительного блока поступает переменный ток 50-60 Гц.
2. Сборка пропускает электроток в прямом направлении. При этом часть токовой синусоиды, которую полупроводниковая схема считает обратной, срезается и ее знак меняется на противоположный.
3. В итоге функционирования полупроводникового моста на выход подается однополярный пульсирующий ток. Частота пульсаций выходного тока равна удвоенной частоте входного тока – 50х2 = 100 Гц.

Полученный на выходе выпрямительной схемы пульсирующий ток постоянным не является.

Основной вид устройства выпрямительного блока генератора с диодным мостом – это две теплоотводящие пластины, изготовленные из алюминиевого сплава. Пластины могут объединяться в общую конструкцию через 3 изолирующие втулки, а могут быть смонтированы отдельно друг от друга. В каждую из них впаивается по 3 диода – 3 положительных и 3 отрицательных. Плюсовые и минусовые полупроводники соединяются в пары.

Полупроводниковые выпрямители из единичных диодов или сборок

Диоды могут по отдельности впаиваться на плату, но в случае с диодным мостом генератора используется более прогрессивное решение – диодные сборки, подразумевающие объединение полупроводников в общем корпусе или на пластине. Это предпочтительный вариант – такой выпрямитель обходится дешевле и занимает меньший объем. Полупроводниковые элементы в этом случае подбираются в заводских условиях с контролем всех параметров. У отдельных диодов характеристики могут отличаться, что негативно сказывается на функционировании схемы.

Так же, что очень важно, для защиты от влаги и вибрации, вся диодная сборка заливается специальной смолой, или так называемым компаундом.

Другие преимущества сборки: работа всех ее элементов в едином тепловом режиме, что снижает вероятность выхода из строя отдельного полупроводника, простота монтажа прибора. Минусы сборки – сложность контроля за работоспособностью отдельно взятого полупроводника, невозможность замены одного отдельного элемента в случае его выхода из строя. Но при правильной подборке диодов сборки исправно служат в течение длительного времени.

Выпрямители в одно- и трехфазных сетях переменного тока

Диодный мост, используемый в электросетях напряжением 220 В, состоит из 4 диодов, трехфазных – из 6 полупроводниковых элементов. Принцип работы этих полупроводниковых выпрямителей одинаковый. Существует множество схем трехфазных выпрямительных блоков, самая мощная и совершенная из них состоит из 6 мостов, включенных параллельно.

Виды диодных мостов по мощности

Разные модели полупроводниковых выпрямителей рассчитаны на разный номинальный ток. По этому параметру полупроводниковые выпрямительные приборы делят на следующие серии:

• малой мощности – величина номинального тока до 0,3 А;
• средней мощности – 0,3 А – 10 А;
• большой мощности – более 10 А.

Одна из важных характеристик полупроводникового выпрямителя – наибольшее обратное напряжение, которое может выдержать блок. Если этот показатель будет превышен, то прибор выйдет из строя.

Области применения диодных мостов

Применяются в конструкции любого синхронного генератора переменного тока для обеспечения функционирования вращающегося магнитного поля силового ротора.

Диодные мосты применяют в основном для ремонта вышедшего из строя генератора.

Купить диодные выпрямительные мосты можно для применения в электросистемах городского электрического транспорта (трамваев, троллейбусов, метро), электровозов, в промышленных системах очистки газовых смесей, буровом оборудовании.

Что такое диодный мост?

Что такое диодный мост?

Русин М.В. 1

---

1мбоу сош с. Лопатино

Колчина Н.Н. 1

---

1мбоу сош с. Лопатино

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение:

Нам часто говорят, что мы живем в веке технического прогресса. В каждом доме есть много электрических приборов, которые помогают нам выполнять домашнюю работу. Рассматривая внешний вид некоторых приборов, я заметил, что они имеют блоки питания. Я узнал, что учёные долго спорили о том , какой ток использовать : постоянный или переменный. И пришли к выводу, что каждый из них нужен и важен одинаково для разных задач. Так от переменного тока не работают устройства, созданные для постоянного тока. А от постоянного тока не работают устройства, созданные для переменного тока.

Таким образом все электроприборы можно поделить на две категории потребления электрического тока:

приборы большого потребления электрического тока: холодильник, св печ, стиральная машина-автомат, обогреватель и другие

Приборы низкого потребления электрического тока: магнитофон, видео камера, фотоаппарат, инбулайзерный ингалятор и др.

Напряжение их питания составляет от 4 до 14 до 4 Вольт. Самым распространённым является 5 Вольт. Но все они питаются от бытовой электрической сети.

А ведь в обычной розетке переменное напряжение 220 Вольт с частотой 50 Герц!

Таким образом возник вопрос, с помощью какого устройства преобразуется напряжение электрического тока из 220 в 4-5 V.

2. Гипотеза, цель работы, задачи, объект исследования.

Гипотеза исследования – возможность создания устройства для питания маломощных устройств от сети переменного тока в домашних условиях

Объект исследования: устройство преобразования переменного тока в постоянный.

Цель:Создать устройство, которое преобразует электрический ток из переменного в постоянный.

Задачи

Изучить природу электрического тока.

Анализ процессов в схеме выпрямительного диодного моста.

3. Исследование осциллограмм входного и выходного напряжения для выпрямительного моста.

3. Собрать диодный мост в домашних условиях

4. Проверить его работу

Что такое диодный мост, история создания и его устройство

Одним из базовых элементов в современной электронике является диод. Он используется в схемах, где необходимо выпрямление переменного тока, и применяется практически во всех бытовых приборах. Найти его можно в телевизоре, компьютере, холодильнике, магнитофоне и т.д. Так же он широко используется в промышленной электронике, входит в состав схем, управляющих технологическими процессами. Мощные силовые диоды используются в полууправляемых тиристорных преобразователях. На базе диода собрана так называемая схема Гертца, которая получила название диодный мост. Соединение диодов по мостовой схеме позволило выпрямлять переменное напряжение и преобразовывать его в пульсирующее, которое потом можно стабилизировать и выпрямить с помощью схем стабилизации напряжения и конденсаторов. В результате на выходе такого прибора можно получить постоянное напряжение. Во времена Лео Гертца использовать диодный мост было проблематично, так как диоды в то время были ламповые. Ставить на выпрямление переменного тока сразу четыре лампы было, по крайней мере, непрактично, в то время они были очень дорогими. Ситуация сильно изменилась с появлением полупроводниковых приборов, они гораздо компактнее и дешевле.

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

Схемы однофазного моста Гретца итрёхфазного выпрямителя Ларионова на трёх параллельных полумостах

Выпрями́тель (электрического тока) — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток .

Большинство выпрямителей создаёт не постоянный, а пульсирующий ток, для сглаживания пульсаций применяют фильтры.

Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянного тока в переменный ток называется инвертором.

Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).

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 в низковольтных схемах. Частично этот недостаток может быть преодолен за счет использования диодов Шоттки с малым падением напряжения.

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.

Собрать диодный мост можно и самому, например, для собственной домашней лаборатории. Для этого подбираем четыре диода с допустимым обратным напряжением 400-500 Вольт. Катоды одной пары диодов соединяем вместе — это будет плюсовой вывод моста. Аноды второй пары также соединяем вместе – это, соответственно, минусовой вывод. Теперь объединяем две пары в мостовую схему, на оставшиеся два вывода можно подавать переменное напряжение. На выходе диодного моста запаиваем полярный конденсатор и параллельно ему — разрядное сопротивление. Получился диодный мост, который можно вмонтировать в рабочий стол и подсоединить через переменное высокоомное сопротивление к питающей сети. Выходное напряжение такого устройства будет регулироваться от нуля и до величины амплитудного значения питающей сети, что очень удобно для питания маломощных схем в процессе наладки или для создания опорного напряжения. Также мостовая схема применяется в автомобиле, здесь используется так называемый диодный мост генератора. Он служит для преобразования переменного напряжения, которое вырабатывает генератор, в постоянное напряжение, которое используется во всех устройствах автомобиля. Постоянное напряжение также необходимо для подзарядки автомобильного аккумулятора. Выход из строя даже одного элемента диодного моста приводит к нестабильной работе всей схемы. Для сварки постоянным током также необходимо использование диодного моста. В этом случае применяют диоды большей мощности, чем в автомобиле, и с большим допустимым значением обратного напряжения. Диодный мост для сварочного аппарата можно собрать самостоятельно, используя мощные диоды. Класс диодов выбирается в зависимости от питающего напряжения, получаемого со сварочного трансформатора.

Создание диодного моста

Существует принципиально два разных типа блоков питания: импульсный блок питания и классический трансформаторный блок питания

Мы решили сами собрать трансформаторный блок питания.

Наша работа проходила в 3 этапа.

На первом этапе, я изучил природу полупроводников, свойства электрического тока, что такое диод и диодный мост –выпрямитель. Для изучения мне понадобились книги по физике, видеоматериалы по этой теме найденные в Интернете. По составленным схемам я собирал простые электрические цепи.

Так же я рассматривал в мастерской конденсаторы, диоды, трансформаторы. Мне объясняли, как они работают, и что диоды настоящие волшебники, без них нет ни одного устройства электроники.

После изучения теоретического материала мы приступили ко второму этапу нашей работы: сборке необходимых электронных элементов для создания диодного моста – выпрямителя

Для этого нам понадобятся: понижающий трансформатор с 220 до 14 Вольт, 4 диода марки Д7Ж (для маломощных потребителей), конденсатор : С1 10 мкФ, 50 Вольт, соединительные провода и схема диодного моста выпрямителя.

В нашей схеме одним из главных элементов является диодныймост.

Он имеет пропустимость в одну сторону. Анодом называют положительный вывод катодом отрицательный вывод

Подобрав четыре диода с допустимым обратным напряжением 400-500 Вольт. Катоды одной пары диодов соединяем вместе — это будет минусовой вывод моста. Аноды второй пары также соединяем вместе – это, плюсовой вывод. Теперь объединяем две пары в мостовую схему, на оставшиеся два вывода можно подавать переменное напряжение. Получился диодный мост, который можно использовать для выпрямления переменного тока от трансформатора.

Таким образом, собрав цепь из трансформатора, диодного моста выпрямителя и конденсатора, мы смогли безопасно подключить прибор к основному источнику питания мощностью 220 вольт.

Измерив тестером напряжение на выходе, мы убедились что цепь имеет напряжение 12 вольт.

Теперь с помощью соединительных проводов мы можем подключать маломощные электроприборы, низковольтные лампы и другие потребители требующие питания постоянным токов в 12 Вольт..

Заключение:

На третьем этапе нашего исследования мы проанализировали нашу работу, выявили ошибки при диагностике устройства, и сделали следующие выводы:

приборам с низким потреблением напряжения требуется дополнительное устройство для понижения и выпрямления переменного тока;

Собрать трансформаторный блок питания можно и самому, например, для собственной домашней лаборатории.

несмотря на активное внедрение в электронику микросхем, которые заменили многие объемные электронные устройства, диодный мост продолжает существовать как универсальный способ преобразования переменного тока в постоянный.

Список использованных источников и литературы.

1.http://fb.ru/article/58090/dlya-chego-nujen-diodnyiy-most

2. Физика с основами электротехники Аркадий Пинский, Григорий Граковский , УлГТУ, 2012

3.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B9%D0%BD%D0%B0_%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2

4.Головин П.П. Школьный физико-технический кружок: кн. Для учителя: Из опыта работы/ под ред. Б.М. Игошева. – М.: Просвещение, 1991. – 159 с.

Просмотров работы: 71

Что делает диодный мост в генераторе

Дио́дный мо́ст — электрическое устройство, предназначенное для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий (постоянный). Такое выпрямление называется двухполупериодным [1] .

Содержание

Порядок работы [ править | править код ]

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

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

Эта же схема может быть использована при питании ответственных нагрузок постоянным током в целях их защиты от переполюсовки.

Выпрямитель [ править | править код ]

Преимущества [ править | править код ]

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 трансформаторе
• увеличить коэффициент использования габаритной мощности трансформатора (для однополупериодного выпрямителя он составляет около 0,45, так как через нагрузку протекает только один полупериод переменного тока), что позволяет сделать его магнитопровод меньшего сечения.

Недостатки [ править | править код ]

• Происходит двойное падение напряжения по сравнению с однополупериодным выпрямлением (прямое напряжение диода × 2 ≈ 1 В), это иногда нежелательно в низковольтных схемах. Одновременно удваиваются потери энергии (рассеяние тепла) на выпрямительных диодах, что ощутимо снижает КПД мощных низковольтных (на напряжение в несколько вольт) выпрямителей. Частично этот недостаток может быть преодолён за счет использования диодов Шоттки с малым падением напряжения. Также меньшими потерями энергии при мощном низковольтном выпрямлении обладает двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, в котором ток в каждом полупериоде протекает не через два, а через один диод.
• При перегорании одного из диодов схема превращается в однополупериодную, что может быть не замечено вовремя, и в устройстве появится скрытый дефект.

Конструкция [ править | править код ]

Маркировка [ править | править код ]

• материал диодов:

• 1 или Г — германий или его соединения
• 2 или К — кремний или его соединения
• 3 или А — соединения галлия
• 4 или И — соединения индия

Ц — мост

число (2…4 цифры) Обозначают порядковый номер разработки данного типа моста.

буква

Диодный мост генератора устанавливается на любом современном автомобиле или мотоцикле с генератором переменного тока и предназначен для выпрямления переменного тока (вырабатываемого генератором) в постоянный, который необходим для зарядки аккумуляторной батареи и для питания всех потребителей любого современного транспортного средства. В этой статье, больше рассчитанной на новичков, будет подробно описано, что из себя представляет диодный мост современных машин, его устройство, проверка работоспособности, возможный ремонт и другие нюансы.

Примерно в середине прошлого века начали появляться более мощные и в то же время более лёгкие генераторы переменного тока, взамен старых коллекторных генераторов постоянного тока. Но у новых более мощных генераторов не стало коллектора, работающего в качестве выпрямителя и потребовалось оснащать новые генераторы устройством, которое бы выравнивало пульсирующий переменный ток в постоянный, так необходимый для зарядки аккумулятора и питания потребителей автомобиля или мотоцикла.

Так и появился диодный мост генератора — состоящий из нескольких выпрямителей переменного тока — полупроводниковых диодов.

Основными элементами любого выпрямителя в современном генераторе автомобиля или мотоцикла являются полупроводниковые диоды, которые способны проводить ток только в одном направлении и тем самым выпрямлять его. Сам по себе полупроводниковый диод это и есть выпрямитель, который используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Но полупроводниковый выпрямительный диод применяют не только в генераторах переменного тока транспортных средств, а так же в различных цепях управления, в том числе и в сильноточных цепях, умножителях напряжения и других электронных устройствах.

Мощность диодов, применяемых в автомобильных генераторах (и не только) зависит от номинала максимального тока, который способен вырабатывать генератор. Выпрямительные диоды можно условно разделить на полупроводниковые приборы малой мощности (примерно до 300 mA), средней мощности (от 300 mА до 10 Ампер) и большой мощности (более 10 Ампер).

Подбор полупроводниковых выпрямительных диодов нужной мощности конечно же зависит от мощности автомобильного генератора и чем она больше, тем мощнее используемые диоды в генераторе. Ну а по типу используемого материала в полупроводниковых диодах, они бывают кремниевые и германиевые.

Кремниевые диоды имеют во много раз меньшие обратные токи и ощутимо более высокую величину допустимого обратного напряжения, которое может доходить даже и 1000, а иногда и 1500 Вольт, а у германиевых допустимый вольтаж составляет максимум 400 Вольт.

Разница ощутимая и в последнее время всё чаще начали применять кремниевые выпрямительные диоды. К тому же работоспособность кремниевых полупроводниковых диодов сохраняется при диапазоне температур от -60 до +150 градусов С, а у германиевых диодов диаппазон поменьше, от -60 до +85 градусов С.

В генераторах современных автомобилей и мотоциклов используют несколько диодов, закрепляемых на алюминиевых пластинах, служащих радиаторами охлаждения диодов (так называемый диодный мост или подкова, так как пластины имеют форму подковы). Сами диоды на большинстве авто-мото генераторов запрессовывают на заводе в алюминиевые радиаторные пластины, которые имеют чуть меньшие по диаметру отверстия, чем корпуса диодов.

И в случае ремонта ( о ремонте ниже) вышедшие из строя диоды нужно будет отпаять и затем выпрессовать. Но сначала нужно проверить их работоспособность и выявить неисправность.

Диодный мост генератора — устройство и проверка неисправности.

Диодный мост современного генератора (как проверить работоспособность генератора читаем тут) состоит из двух алюминиевых пластин, которые служат радиаторами охлаждения и которые изолированы друг от друга диелектриком. К каждой из двух пластин (на большинстве генераторов) подключены по три диода одним из своих выводов (на некоторых по 4 пары диодов).

Вторые выводы каждого из трёх диодов соединяются между собой общей точкой соединения (см. электросхему слева) и далее в каждой точке выводы ещё соединяются с тремя выводами трёхфазной обмотки статора генератора.

К этим же точкам ещё подключаются три дополнительных диода (более мелких — см. электросхему слева и видеоролик чуть ниже).

Ну и вторые выводы трёх дополнительных диодов (служащих для питания реле или обмотки возбуждения) соединяются в одну точку и подключаются к шине, а та в свою очередь подключается к проводу, идищему к реле-регулятору напряжения (как проверить исправность реле-регулятора я подробно описал вот здесь).

Вся схема подключена по мостовой схеме и поэтому и называется диодный мост генератора и именно диодный мост в целом и служит выпрямителем переменного тока генератора в постоянный ток, необходимый для зарядки батареи и питания потребителей.

У генератора могут быть несколько неисправностей, о которых можно почитать вот здесь (а о ремонте генератора читаем вот в этой статье) и одной из неисправностей генератора автомобиля, или мотоцикла, является выход из строя выпрямительных диодов.

При их проверке основываются на том, что выпрямительный диод — это электронный прибор, который в исправном состоянии в одном направлении пропускает ток, а в другом нет. И именно на этом и основана проверка исправности диодного моста генератора, которая буде описана ниже и которую так же можно посмотреть в видеоролике выше.

Для проверки полупроводниковых диодов потребуется снять диодный мост (подкову) с генератора и так же потребуется обыкновенный тестер мультиметр (как его выбрать новички могут почитать вот тут). Перед работой прибор следует включить в режим проверки диодов — тоесть установить переключатель в положении напротив значка, означающего диод. А провода щупов подключаем в гнёзда для замера сопротивления (как в показано видеоролике выше).

При проверке исправности диодного моста лучше всего проверять каждый диод по отдельности и для этого щупы тестера нужно подключать непосредственно к каждому диоду (один щуп, например красный, подключаем к корпусу (донышку) проверяемого диода, а второй чёрный щуп подключаем к выводу диода.

При этом мы видим на экране тестера какое то условное сопротивление ( на разных генераторах по разному и зависит от мощности — примерно в пределах 400 — 800 Ом) и это значит что проверяемый диод в этом направлении пропускает ток. Теперь следует поменять местам щупы тестера (красный щуп к выводу, а чёрный к корпусу проверяемого диода). При таком подключении щупов мы видим на экране тестера единицу, означающую, что в этом направлении диод заперт и не пропускает ток и это значит что такой диод исправен.

Аналогично проверяем остальные два диода, расположенные на этой же алюминиевой пластине. Все они должны работать так же, то есть при проверке пропускать ток только в одном направлении.

На второй пластине три других диода работают наоборот (подключены в обратной полярности и полупроводник развёрнут и подключен наоборот), но проверка их тестером отличается лишь тем, что при подсоединении красного щупа тестера к корпусу, а чёрного к выводу проверяемого диода, ток не должен проходить (тестер показывает единицу, означающую, что проверяемый диод закрыт), а если поменять местами щупы, то тестер должен показать сопротивление (ток проходит). Проверяем также и два остальных диода, впресованных в эту же алюминиевую пластину.

Если же при подключениях щупов в любом виде к какому то диоду, цифровой тестер показывает единицу (в обоих направлениях) то такой диод пробит и его следует заменить. Если же при подключении щупов тестера в любом виде (в обоих направлениях) мы видим какое то значение на тестере, то такой диод имеет короткое замыкание и его тоже следует менять. Также проверяются и три дополнительных диода (маленьких).

Следует учесть, что при показаниях тестера (в положении когда ток проходит) должны быть сопротивления как можно ближе одинаковые по значениям. А чем больше отличия в показаниях тестера при проверке диодов одной пластины, тем больше вероятность неисправности диодов (тех, которые ощутимо отличаются по показаниям сопротивления от других диодов).

А допустимые отклонения при проверке каждого диода желательно не должны быть более 5 единиц в показаниях тестера и если какой то диод отличается по показаниям от остальных, то его желательно заменить, так как при больших токах, когда генератор будет работать, такой диод будет работать плохо и будут проблемы с зарядкой.

Чтобы заменить дефектный диод, его нужно отпаять и выпрессовать, затем запрессовать новый диод и припаять его — подробнее об этом я напишу ниже в разделе ремонт диодного моста.

Ну и ещё можно проверить диодный мост полностью, подключив оба щупа тестера к двум разным алюминиевым пластинам. При этом например красный щуп подключаем к одной из пластин, а чёрный к другой и видим , что тестер показывает какое то сопротивление. Далее меняем щупы местами и подключаем к тем же пластинам и при этом тестер должен показать единицу, то есть все диоды заперты, исправны и проводят ток только в одном направлении.

Если же при обоих подключениях щупов (при замене их местами) тестер показывает какое то значение сопротивления (близкое по значению при обоих подключениях щупов) то такой диодный мост генератора неисправен.

Следует сказать, что проверки с помощью тестера, которые я описал выше являются лишь примерными и более точную проверку следует производить под нагрузкой. Для этого следует подключить через диоды лампу (которая потребляет примерно пять ампер), согдасно приведённой мной электросхеме на рисунке слева и затем подать напряжение от аккумулятора.

И если лампа, при подключении к ней диодного моста будет гореть в одном направлении (при одной полярности) и гаснуть при другом направлении (при обратной полярности) то такой диодный мост можно считать исправным.

Диодный мост генератора : ремонт — замена неисправных диодов.

Проверив диодный мост вашего генератора, как было описано выше и выявив неисправные диоды, конечно же гораздо проще купить новый диодный мост и заменить его полностью. Для отечественных автомобилей он стоит не дорого, а вот для некоторых иномарок цена на новый диодный мост может неприятно удивить. И кто не хочет платить свои кровные, то есть смысл заменить только лишь вышедшие из строя диоды, которые стоят ощутимо дешевле всего диодного моста.

Для работы потребуется паяльник, мощностью не менее 50 ватт, стальная или легкосплавная трубка диаметром 12 — 15 мм. (зависит от диаметра диодов), выколотка (в качестве выколотки подойдёт медная, или латунная трубка, или пруток потоньше, диаметром 8-10 мм) а так же желательно использовать краску (лучше термостойкую кремнийорганическую краску) которой нужно будет потом покрыть места спаек, чтобы исключить коррозию олова.

Ну и конечно же потребуются сами новые диоды, которые имеют маркировку и номинал мощности такой же, как и вышедшие из строя диоды с вашего диодного моста. Следует отметить, что мощные диоды (на 50 ампер) в авто-магазинах найти не так то просто.

Максимум что вам могут предложить в большинстве магазинов — это диоды на 30 — 35 ампер, которые предназначены для не слишком мощных генераторов (80 — 100 А). Но мощные диоды можно найти и заказать в некоторых интернет магазинах (например в интернет-каталоге «CARGO»). Требуемый номинал диода можно вычислить по мануалу своего автомобиля.

Для мощных генераторов на 140 ампер, установленных на некоторых иномарках потребуется 12 диодов (6+6), а для более слабых по мощности генераторов на 80 ампер нужно будет найти всего 6 диодов (3+3). Но все диоды можно и не менять, а всего лишь заменить вышедшие из строя (как их проверить было написано выше)..

Основная трудность при замене диодов заключается в том, что они запрессованы в алюминиевые пластины с натягом и чтобы их заменить, потребуется выбить старые и затем запрессовать новые. Для того, чтобы выбить неисправный диод, следует сначала отпаять от него вывод (контактную пластину) и после этого аккуратно отогнуть контактную пластину.

Отпаяв и отогнув в сторону контактную пластину от вывода диода, затем для удобства отрезаем от диода вывод. Далее укладываем пластину (подкову) на трубку диаметром 12-15 мм, зажатую в тиски да так, чтобы диод, который нужно выбить, расположился внутри отверстия трубки, а пластина (подкова) полностью легла на торец трубки. Теперь следует упереть выколтку (трубка или пруток — диаметр 8 мм) в донышко диода и выбить его несильными ударами молотка.

После этого заново укладываем пластину на торец трубки (завальцовка на пластине, с отверстием от старого диода, тоже должна вставиться внутрь трубки) берём новый диод, устанавливаем его в отверстие от старого диода и опять же используем 8-ми миллиметровую медную трубку или пруток, уперев его в донышко нового диода и аккуратно запрессовываем его в отверстие пластины (подковы), нанося несильные удары по трубке.

Далее остаётся немного укоротить вывод нового диода и затем разогнуть контактную пластину, чтобы она коснулась (лучше наделась) на вывод нового диода и спаять их вместе. Место спайки желательно закрасить термостойкой краской. Заменив диоды, остаётся вернуть диодный мост на своё место под крышкой генератора и подсоединить все выводы (о правильной замене диодного моста показано в видео ниже).

Многих водителей интересует вопрос, почему выходит из строя один или несколько диодов в диодном мосту генератора. Причин может быть несколько, но наиболее частая причина — это попадание воды в полость генератора. Крышка, под которой расположен диодный мост генератора имеет вентиляционные отверстия, а генератор расположен на некоторых машинах в месте, которое омывается потоками воды. Чтобы хоть как то исключить попадание влаги на генератор дождливой осенью, желательно установить на свой автомобиль защиту картера.

Надеюсь данная статья будет полезна начинающим водителям, или ремонтникам, и поможет заменить, или отремонтировать диодный мост генератора, успехов всем.

Нормальная работа любого автомобиля зависит не только от состояния мотора и КПП, но и от функционирования многих других составляющих. Одним из таковых компонентов считается генераторное устройство, использующееся для заряда АКБ и питания всех потребителей авто во время движения. Что являет собой диодный мост узла, какой принцип функционирования генератора и какова его схема подключения — узнайте в этой статье.

Привод и крепление

Для начала уделим внимание составляющим и принципиальной схеме узла. Привод конструкции осуществляется от шкива коленвала посредством эксплуатации ременной передачи. Чем больше будет шкив генератора по размерам, тем больше оборотов сможет он выдавать. Соответственно, это означает, что агрегат сможет осуществлять передачу большего тока для потребителей.

В большей части современных машин шкив генератора, как правило, вращается под воздействием поликлиновых ремней. Такие ремешки характеризуются большей гибкостью, а благодаря их эксплуатации генераторный узел может быть оснащен шкивом с меньшим размером. Сама натяжка таким ремешком производится при помощи натяжных роликов, эта процедура производится с отключенным узлом.

Схема конструкции с обозначением компонентов

Основные составляющие конструкции?

Какое устройство и принцип работы генератора автомобиля? Узнав о конструкции, вы сможете понять, как собрать генератор своими руками.

Итак, из чего состоит генератор:

1. Как мы уже сообщили, основной составляющей конструкции автомобильного генератора является его шкив. Этот компонент необходим для осуществления передачи механической энергии от силового агрегата к валу механизма в результате эксплуатации ремешка.
2. Корпус агрегата, где находится общая схема генератора. Непосредственно оболочка состоит из двух частей. Одна крышка генератора вмонтирована рядом с валом и считается передней. Еще одна крышка генератора расположена со стороны контактных колец. И одна, и вторая крышка генератора предназначены для фиксации статора, монтажа устройства на силовом агрегате. Помимо этого, крышка генератора дает возможность поставить подшипниковые элементы ротора. Сзади можно увидеть выпрямительный узел, щетки, устройство регулятора напряжения, а также разъем генератора для соединения с электросетью.
3. Ротор — это компонент, представляющий железный вал с монтированными на нем двумя железными втулками. Следует отметить, что между данными втулками находится обмотка возбуждения, к разъемам которой подсоединены контактные кольца генератора. Что касается именно колец, то эти узлы обычно оснащаются медными кольцами цилиндрической формы.
4. Статорный механизм представляет собой пакет, собранный из железных листов в виде трубы. В пазах этого компонента системы находится трехфазная обмотка и именно в ней происходит выработка мощности узла.
5. Диодный мост генератора. По факту в любом устройстве, даже собранном своими силами, диодный мост генератора является одним из главных элементов. Диодный мост генератора необходим для соединения в одном месте шести диодов, которые, в свою очередь, поделены на два теплоотвода — плюс и минус.
6. Устройство регулятора напряжения или таблетка генератора. Этот компонент необходимо для поддержания оптимального уровня напряжения в электросети транспортного средства в определенных пределах. Регулятор должен производить регулировку при изменении уровня электронагрузки, частоты вращения роторного механизма, а также температуры воздуха за бортом.
7. Щеточный механизм представляет собой узел пластиковой конструкции. В этом узле находятся специальные пружинные щетки, которые непосредственно контактируют с кольцами роторного устройства.
8. Крышка диодного механизма.
9. Крепление генератора. Кронштейн генератора позволяет надежно зафиксировать узел.
10. Продольная дифференциальная защита генератора, предназначена для защиты механизма от возможных замыканий в обмотке статора (автор видео — D Style Audio .Студия Автозвука).

Принцип работы

Теперь рассмотрим принцип функционирования узла. Когда водитель начинает поворачивать ключ в замке для запуска двигателя, на обмотку осуществляется подача напряжения, этому способствуют щетки механизма и его контактные кольца. В обмотке устройства образуется магнитное поле, а роторный механизм начинает движение при воздействии коленвала. При этом в обмотках статора также образовывается магнитное поле ротора.

В результате этого на выводах обмоток появляется напряжение. А когда достигается нужная частота вращения коленвала, обмотка начинает питаться от генераторного узла. Иными словами, механизм начинает работать в режиме самовозбуждения. При этом переменное напряжение, образованное на выводах обмоток, начинает преобразовываться в постоянное, этому способствует работы выпрямительного блока.

В данном состоянии узел осуществляет обеспечение бортовой сети необходимым уровнем напряжения. Это напряжение необходимо для нормальной работы потребителей энергии, а также аккумулятора (автор видео о работе узла — Ваня Ваничкин).

Что касается регулятора напряжения, то он начинает работать тогда, когда изменяется нагрузка, а также частота вращения коленвала. Этот элемент осуществляет регулировку времени для активации обмотки возбуждения. Время активации устройства может быть снижено, когда снижается внешняя нагрузка и увеличивается частота вращения шкива механизма. Соответственно, время включения обмотки увеличится, когда возрастет нагрузка на бортовую сеть и повысится частота вращения коленвала.

В том случае, если потребителей энергии будет больше и напряжение увеличит возможности генераторного узла, в работу вступает аккумулятор, который компенсирует недостаток напряжения. Чтобы водитель всегда мог знать о неисправностях устройства, на приборной панели есть соответствующая лампочка в виде аккумулятора — если она горит при запущенном двигателе, нужно проверить АКБ или сам механизм.

Схема

Схема подключения с обозначением элементов

Выше представлена схема, основные ее элементы:

1. Выключатель зажигания.
2. Конденсатор для подавления помех импульсов.
3. АКБ.
4. Индикатор, свидетельствующий о поломке узла.
5. Плюсовые диоды выпрямительного блока.
6. Минусовые диоды этого же элемента.
7. Диоды обмотки.
8. Обмотки трех фаз статорного устройства.
9. Ротор.
10. Щетки узла.
11. Реле регулятор.
12. Положительный вывод механизма В+.
13. Отрицательный вывод В-.

Заключение

По своей конструкции это достаточно сложный механизм, поэтому если вы столкнулись с его неработоспособностью, несколько раз подумайте — стоит ли его ремонтировать своими руками. Если в процессе ремонта будут допущены ошибки, это может отрицательно отразиться на функционировании агрегата в целом. Иногда лучше доверить эту процедуру специалисту. На нашем ресурсе есть несколько статей касательно ремонта механизма, вы можете найти их в этом разделе . С процедурой ремонта на примере автомобиля ВАЗ 2110 вы можете ознакомиться здесь.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Как правильно снять крышку устройства»

Как снимается крышка генератора — подробная инструкция на примере автомобиля Лада Калина приведена на видео ниже (автор — канал Rash29).

Диодный мост – энциклопедия VashTehnik.ru

Диодный мост – конструкция, позволяющая выпрямить ток результативно. Диодный мост считается двухполупериодным выпрямителем.

Диод, мосты и трудности выпрямления тока

Первоначально диодами называли электронные лампы с двумя электродами. Нагретый катод испускал электроны, способные лететь в единственном направлении – на анод. А в обратном направлении ток не тек. Это позволяло отсечь часть периода переменного напряжения. В результате ток становился выпрямленным.

Недостаток конструкции очевиден – часть времени, половину интервала, схема бездействует. По указанной причине создать высокую эффективность сложно. Говорим не о КПД, скорее, затрагиваем общую мощность. Напряжение в сети ограничено по номиналу, требуется действенно использовать имеющееся. Если повышать потребление через единственный диод, он перегреется и сгорит. Здесь на помощь приходит диодный мост.

Конструкция моста на схеме

Конструкции, рассмотренные в статье, как раз направлены на улучшение определённых свойств. Иначе давно применялся бы диодный мост единственной конфигурации. Известный диодный мост на четырёх вентилях далеко не единственный по простой причине – предназначен для работы с одной фазой напряжения. Это ущербный вариант, поставляемый в наши дома из целей экономии проводов, и в промышленности не применяется.

Начнём с Николы Тесла. Этот человек первым придумал вращающееся магнитное поле. Прежде переменный ток использовался, но при помощи единственной фазы озвученное явление создать нельзя. Внутри двигателя нужно, чтобы поле вращалось. Единственная фаза физически обеспечить это не в силах. Никола Тесла изобрёл асинхронный двигатель, со множеством полюсов. Отметим, что коллекторные разновидности моторов способны работать от переменного и постоянного тока, но рекомендуется избегать конструкций с постоянными магнитами. Ротор и статор собираются из медных обмоток. Полагаем, что в 19 веке подобных разновидностей двигателей не было.

Вернёмся к фазам. Изобретя асинхронный (индукционный) двигатель переменного тока, Никола Тесла попутно отметил в патенте возможность дальнейшего увеличения фаз, но дальше не пошёл. Позднее Доливо-Добровольский доказал, что гораздо результативнее использовать три фазы. Сегодня промышленные конструкции используют этот вариант. Заметим, любой двигатель может работать на потребление и генерацию тока, читатели поймут, что однофазный диодный мост не станет идеальным решением. Это ущербный, урезанный вариант для бытовой техники. Не более.

Бортовые системы несут в составе генератор на три фазы, это самая результативная конструкция сегодня из возможных. Используется уже схема Ларионова. Так достигается наилучшее соотношение экономии и эффективности. Неплохими характеристиками обладают выпрямительные схемы Миткевича. Школьные и ВУЗовские курсы физики имеют упрощённую структуру ввиду слишком сильного развития науки: невозможно за семестр вместить в головы учащихся всю информацию.

Диодный мост Гретца для бытовой техники не считается единственно возможным. Известны варианты на три фазы, гораздо более распространенные, чем кажется изначально. Диоды по конструкции и характеристикам сильно отличаются друг от друга. Это обусловливает специфику применения. Допустим, силовые разновидности мощные, но несут большие потери. Потому в выходных цепях импульсных блоков питания применяются диоды Шоттки с малым падением напряжения на p-n-переходе.

Конструкции диодных мостов

Единственная конструкция диодного моста не в силах обеспечить всех потребностей. Поэтому в автомобилях применяются схемы Ларионова. Сейчас обсудим конструкции, вначале проясним, почему диодный мост так называется. В 1833 году предложена схема для измерения сопротивления, основанная на выравнивание потенциала средних выводов двух ветвей:

1. Четыре сопротивления соединяются в квадрат (по одному на сторону геометрической фигуры).
2. К двум углам подаётся питающее напряжение от аккумулятора или другого источника.
3. С двух других углом снимаются показания любым регистратором напряжения или тока.

Смысл работы заключается в том, чтобы при помощи потенциометра показания индикатора обратить в нуль. Тогда говорят – наступило равновесие моста. В то время (до публикации законов Кирхгофа) уже знали, что падение напряжение на двух резисторах пропорционально их величине, значит, справедливо, что: R1/R2 = R3/Rx, где R2 – потенциометр, R1 и R3 – постоянные сопротивления известного номинала, Rx – исследуемый элемент. Потом из простой пропорции находится искомая величина.

Мостовой схему в англоязычной литературе называют по причине, что между двумя ветвями электрической цепи, состоящих из сопротивлений R1, R2 и R3, Rx, соответственно, перекинуты перемычка – измерительный прибор. Людям это напомнило мост, схему назвали соответственно.

Диодный мост Гретца

В 1897 году журнал Elektronische Zeitung (часть 25) опубликовал заметку Лео Гретца об исследовании диодного моста. Отдельные читатели решили, что указанный человек стал изобретателем устройства. Поныне (на 2016 год) русский домен Википедии продолжает утверждать неоспоримый факт. В действительности изобретателем диодного моста Гретца стал польский электротехник Карол Поллак. Авторам обзора не удалось найти биографии учёного мужа на русском языке. Неудивительно, что о патенте под номером 96564 от 14 января 1896 года мало известно.

Схема диодного моста

Из рисунка видно объяснение названия схемы – диодный мост, налицо все признаки:

1. Две ветки из диодов по центру закорочены цепью нагрузки.
2. Питание переменным током подаётся к двум сторонам квадрата.
3. На выходе присутствует постоянное напряжение.

К недостаткам схемы относится факт: падение напряжение на p-n-переходе удваивается. В любой момент времени ток проходит через пару диодов, а не один, как в случае однополупериодного выпрямителя. При большом вольтаже потерями возможно пренебречь, чтобы схема не сгорела, её снабжают большими изрезанными металлическими радиаторами. Автомобилисты уже поняли, о чем речь, простым смертным заметим, что для бытовой техники это не всегда справедливо (радиатор отсутствует). Причина не в мощности в цепи легковой машины. Скорее, при постоянном напряжении 12 В бортовой сети высоким оказывается ток, указанный факт приводит к столь сильному выделению тепла.

Поясним. По закону Джоуля-Ленца теплота от протекания электрического тока пропорциональна квадрату величины тока. В низковольтных цепях по этой причине приходится медные провода делать толстыми. Это причина, почему промышленное напряжение выше 12 В. В силовых линиях идут киловольты, что помогает снизить сечение кабелей и сэкономить на материалах. Для преобразования между линиями служит трансформатор, он, как правило, стоит на входе любого бытового прибора.

Это нужно, чтобы быстро создать номиналы напряжений, близкие к требуемым. Особенно ярко утверждение прослеживается на примере телевизоров с электронно-лучевой трубкой. Трансформатор на входе несёт множество выходных обмоток по числу цепей. Остаётся только выпрямить ток при необходимости, что позволяет снизить сложность аппаратуры. Для этого после выходной обмотки трансформатора ставится диодный мост Гретца (речь идёт об однофазных сетях 220 В).

В современных импульсных блоках питания по-другому. Диодный мост ставится прямо после входного фильтра, потом выпрямленное напряжение нарезается на тиристорном (транзисторном) ключе на высокочастотные импульсы, подаваемые на трансформатор. Это позволяет многократно уменьшить размеры сердечника и обмоток. Посмотрите на адаптер для сотового телефона: внутри стоит импульсный трансформатор. По размеру не сравнить с блоком питания телевизора. Порекомендуем обратить внимание на системный блок персонального компьютера, где источник выдаёт не менее 350 Вт. Этого хватит для телевизора с электронно-лучевой трубкой.

Схема моста Гретца

После импульсного трансформатора снова стоит выпрямитель. Иногда это диодный мост на базе диодов Шоттки с низким падением напряжения на p-n-переходе. Вспомним о перечисленных ранее недостатках. Для низких выходных напряжений импульсного блока питания применение диодных мостов невыгодно, удваивается количество вентилей. В результате потери выше, что закономерно снижает КПД. Дополнительным фактором считается выделение тепла: при низких напряжениях приходится использовать радиаторы при большом сопротивлении p-n-перехода.

Сопротивление p-n-перехода

Диодные мосты Гретца де-факто являются доминирующими сегодня в бытовых приборах. Сделаем маленькое отступление по поводу сопротивления p-n-перехода.

Как известно, характеристика диода напоминает в положительной части оси абсцисс параболу. Неважна форма, важен факт, что в любой точке графика становится возможным найти сопротивление. Потребуется просто поделить напряжение на ток. Получается, сопротивление диода зависит от приложенного вольтажа и в типичном случае постоянно меняется. Найдём аналогично действующему значению напряжения (220 В) среднюю цифру и для этого параметра. От неё зависят потери. Чем сопротивление p-n-перехода ниже, тем лучше. Поэтому выгодно использовать диоды Шоттки.

Однофазные выпрямители по схеме Миткевича

Схема не смотрится мостом, за исключением отдельных черт сходства. Из рисунка видно, что нагрузка словно закорачивает ветви обмотки трансформатора и диодов. Это уже натяжка. Так любую цепь можно назвать мостом. В любой момент времени у схемы Миткевича работает половина конструкции. Вторая заперта.

Аналогичное говорится про диодный мост Гретца, но здесь утверждение распространяется на обмотку трансформатора, чего нельзя отметить в предыдущем случае.

Трёхфазные выпрямители

Выпрямитель Ларионова (см. рисунок) мостом не считается, хотя так его упорно называют водители. Известны две разновидности конструкции, по терминологии трёхфазных линий называемые звезда и треугольник. Автомобилисты чаще контактируют с первым вариантом, где напряжением чуть выше, а потери меньше. Это обусловлено соображениями экономичности.

Параллельная и последовательная схемы

Выпрямители Миткевича и Ларионова

Известна схема, дающая упомянутой сто очков форы. Это истинный диодный мост, параллельное либо последовательное соединение трёх полных диодных мостов.

Диодные мосты: как собрать своими руками в домашних условиях

Продолжаем тему www.drive2.ru/b/2181752/, с описанием пошагово изготовление нашей зарядки.Шаг 4: «выпрямительная» схема.Мы ранее с катушкой, корпусом и охлаждением уже определились, но дело в том что катушка или трансформатор выдает переменный ток, для его преобразования в постоянный нужна схема диодного «моста» или готовый диодный мост который выдерживают от 30А и выше.

Пример диодного моста.

Но на рынке цены на диодные мосты хоть и небольшие но мы воспользуемся более доступными деталями.Изготовим на основе «советских» диодов которые есть в любой теле радио аппаратуре тех времен, во всяком случае они более надежные, и более стойкие к перегреву.

• Вот список подходящих диодов для наших нужд.

1. У меня нашлось Д243, мне как раз подходит.

• Далее с помощью наших друзей,

1. режем любой алюминиевый профиль для изготовления радиаторов охлаждения.

• Соединяем элементы между собой по схеме,

Для соблюдения полярности и облегчения сборки на каждом диоде есть метка (рисунок), по которому можно ориентироваться.У меня получилось так, уже пометил черным и красным где на выходе должна полярность, плюс красным и минус черным.

1. Теперь все эти элементы размещаем в корпус, соблюдая расстояние, и согласно схеме подключаем к трансформатору (катушке).

• У меня вышло так.

Вид со стороны диодов

Вид со стороны системы охлаждения.

Фактически это уже готовый простейший блок питания без защит. В нем присутствует система охлаждения что предохранит наш блок и детали от перегрева. Но в нем нету защиты от короткого замыкания и работу с ним нужно контролировать отдельным измерительным прибором.

Шаг 5: Простейшая схема самого доступного зарядного устройства.

Для создания нам понадобится любой простейший блок питания от 15V и выше. Подойдут также блоки питания к ноутбука и бытовой техники.Так как мы уже изготовили такой блок, рассмотрим схемы подключения к автомобильному АКБ для зарядки. Самая распространенная.

с нашим блоком питания

С блоком питания от ноутбука.

1. Как видно дополнительный элемент цепочки это автомобильная лампочка на 12В либо несколько штук.

Можно сказать лампочка будет индикатором работы, зарядки, и небольшая защита блоков питания от выхода из строя. Так как автомобильные АКБ по сути имеют низкуй плотность и блоки питания которые не предназначены для этого могут попросту выйти из строя. Также если вдруг попадется АКБ с замкнутыми банками про что будет сигнализировать очень яркое свечение.

Согласно этой схеме к нашему блоку я подключил акб через эти лампочки,

На немного разряженном акб

• По этой схеме такая зарядка которую я собрал выдает до 3 Ампер.

1. При до зарядке спокойно дает 1 Ампер, что благоприятно воздействует на АКБ, при этом неплохо заряжает на низких токах.

• При зарядке АКБ нужно выкрутить заглушки на банках на АКБ.

Минус такой схемы что процесс зарядки надо контролировать отдельным измерительным прибором чтобы на АКБ не было перезарядки, то есть при достижении на клеммах до ~14.4В либо закипания в банках нужно всё отключить.

В следующей темах рассмотрим простейшие схемы регулировок тока — изготовим свою, рассмотрим как подключать измерительные приборы вольтметр амперметр. Можно сказать немного усложним конструкцию которую сможет изготовить каждый не имея опыта по радиоэлектронике.

Ну как то так всем мира и добра, добавляйте комментарии если есть что подсказать или поучаствовать, я не откажусь :).

Источник: https://www.drive2.ru/b/2199299/

⚡ Диодный мост: схема, особенности, назначение

Подавляющее большинство электронной аппаратуры работает на постоянном токе. А источником напряжения может быть как гальванический элемент, так и городская сеть переменного ток 220 В.

Вот и приходится переменный ток преобразовывать в постоянный, то есть – «выпрямлять». Для этой цели служит устройство под названием выпрямитель.

Это может быть готовый промышленный компонент, а может быть электронная схема, собранная из отдельных, более простых, элементов. Сегодня разберём, что же такое диодный мост, зачем он нужен и как работает.

Что такое диодный мост и зачем нужен

Переменный ток в бытовой электросети по синусоидальному закону меняет свою полярность 50 раз в секунду. Диодный мост, собранный из четырёх диодов, 25 раз в секунду пропускает одну положительную полуволну.

То есть, превращает ток переменного знака амплитудой, имеющей колебательный характер, в ток одного знака, но с удвоенной частотой колебаний амплитуды. Если потребителя это не устраивает, то после выпрямителя ставится сглаживающий фильтр.

Ниже представлена принципиальная электрическая схема диодного моста-выпрямителя.

ФОТО: go-radio.ruСхема диодного моста

Диодный мост можно собрать из отдельных конструктивно законченных диодов, но можно в промышленных условиях сразу изготовить из кристаллов в виде цельного изделия, пригодного к дальнейшей установке в электронную схему. Такая диодная сборка имеет технологические преимущества над предыдущим вариантом. Она компактней, монтаж моста надёжней, стоимость существенно ниже, чем у четырёх диодов.

ФОТО: youtube.comОдин из вариантов исполнения диодаФОТО: youtube.comДиодный мост, собранный из четырёх диодовФОТО: youtube.comДиодный мост в виде одного изделия

Принцип работы

Диодный мост представляет собой электрическую схему из четырёх диодов. Схема построена таким образом, что в каждый полупериод переменного тока соответствующая полуволна проходит по одному плечу моста, в другой полупериод другая полуволна проходит по другому плечу. Но в точках моста, где диоды соединены одинаковой полярностью, знак тока всегда один и тот же.

Основные характеристики

И отдельные диоды, и промышленные диодные сборки описываются стандартным набором технических характеристик:

• это напряжение обратной полярности, которое можно, не опасаясь пробоя, приложить к устройству;
• величина тока обратной полярности, который безопасно можно пропустить по устройству;
• длительность протекания тока по устройству без его перегрева;
• максимальная температура устройства, при которой оно сохраняет свою работоспособность;
• максимальная допустимая частота проходящего тока.

ФОТО: go-radio.ruВариант изображения моста на принципиальной электрической схемеФОТО: go-radio.ruСборка «Диодный мост» на печатной плате

Схема диодного моста

И самодельный мост, и промышленная диодная сборка изготавливаются по одной и той же схеме. Два диода последовательно спаиваются разноимёнными полюсами. Потом две пары спаивают одноимёнными полюсами на концах этих пар. К точкам соединения разноимённых полюсов подключается источник переменного напряжения, к точкам соединения одноимённых полюсов подключают нагрузку.

Диодные мосты применяются для выпрямления однофазного и трёхфазного тока.

Однофазный выпрямитель

Этот выпрямитель применяется в бытовой электронной технике чаще всего, так как бытовая электросеть однофазная.

Как правило, пульсации выпрямленного тока с частотой 100 Гц не годятся для нормальной работы аппаратуры, появится неприятный звуковой фон – гудение.

После выпрямителя следует ставить качественный сглаживающий фильтр из катушки индуктивности (последовательно) и конденсатора достаточной ёмкости (параллельно выходу выпрямителя).

ФОТО: electroinfo.netСхема однофазного моста

Трёхфазный выпрямитель

Трёхфазные выпрямители на выходе дают меньшую частоту пульсаций, чем однофазные. Понижаются требования к сглаживающим фильтрам.

Схемы выпрямителей для трёхфазных цепей бывают однотактные и двухтактные. В однотактной схеме к каждой обмотке трёхфазного трансформатора подключается минус диода. Свободные концы каждой из трёх катушек соединяются в общую точку.  Плюсы диодов тоже соединяются в одну точку. Нагрузка подключается между этими двумя общими точками.

ФОТО: electricalschool.infoПринципиальная схема однотактного трёхфазного моста-выпрямителя

Если требуется выходное напряжение более высокого значения, а пульсации поменьше, то собирается двухтактна схема. Собираются три пары диодов, в каждой паре плюсовой вывод одного подключается к минусу другого.

  Плюсовые выводы трёх пар тоже собираются в одну точку, так же объединяются минусы диодов, а общие точки в каждой паре диодов подключаются к свободным концам трёх обмоток вторичной обмотки трансформатора. Нагрузка подключается между общим минусом и плюсом сборки.

В такой схеме выходное напряжение несколько выше, а пульсации намного меньше. Иногда можно обойтись без сглаживающего фильтра. Такая схема имеет название «Мостовой трёхфазный выпрямитель Ларионова».

ФОТО: electricalschool.infoПринципиальная схема двухтактного трёхфазного моста-выпрямителяФОТО: electricalschool.infoСборка «Трёхфазный диодный мост»

Где применяется схема диодного моста

Кстати, автомобильный генератор тоже выдаёт переменный ток, а всё электрооборудование автомобиля работает на постоянном токе. После генератора установлен мощный диодный выпрямитель.

Мостовая схема диодного выпрямителя широко применяется в бытовой радиоаппаратуре – радиоприёмниках, телевизорах, всевозможных магнитофонах и проигрывателях.

Диодные мосты ставят и в трансформаторных, и в импульсных блоках питания.

Как сделать диодный мост своими руками

При необходимости и при наличии нужных диодов и паяльника нетрудно собрать диодный мост своими руками.

Что нужно для работы

Для работы нужно подготовить рабочее место с розеткой для паяльника, паяльник с подставкой, припой, канифоль, пинцет, маленькие кусачки. Конечно, нужны диоды с нужными характеристиками. При большом желании мост можно собрать на печатной плате с готовыми дорожками.

Инструкция по изготовлению

Иллюстрация	Описание действия
ФОТО: youtube.com	Подготовка рабочего места
ФОТО: youtube.com	Пайка схемы
ФОТО: youtube.com	Приборная проверка собранной схемы
ФОТО: youtube.com	Проверка схемы под нагрузкой с конденсатором фильтра

Проверка на работоспособность

Первая проверка всегда визуальная. Проверяется, те ли детали установлены, правильно ли собрана схема, качество пайки. Затем собирается проверочная схема с источником и измерительным прибором. И если этот этап прошёл успешно, то можно подключить нагрузку и провести окончательную проверку результатов своей работы.

Заключение

Работа с электроникой – это очень интересное занятие. И когда результат собственной деятельности начинает успешно функционировать, человек испытывает огромное удовлетворение.

Предыдущая

Источник: https://homius.ru/diodnyj-most-shema.html

Как собрать диодный мост из диодов

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

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.

Он состоит из 6 диодов, по паре диодов на каждую фазу. Диодный мост. Принцип работы схемы.

Устройство выпрямителя и схема подключения

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.

  Как сделать пиццу на сковороде без сыра

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.

  Когда день матери в этом году

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.

  Как сделать браслет из ленточки

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.

Источник: https://moreremonta.info/strojka/kak-sobrat-diodnyj-most-iz-diodov/

Диодный мост в сварочном аппарате: силовые выпрямители своими руками

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

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

Выпрямитель для сварки

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

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

Особенность выпрямителей

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

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

Электрическая схема выпрямителя для сварки.

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

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

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

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

Применение в сварке

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

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

Применение выпрямителя из диодов поможет:

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

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

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

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

Выпрямитель тока для сварочных работ.

Как следствие, аппарат получается тяжелым и громоздким.

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

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

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

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

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

Установка

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

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

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

Как сделать выпрямитель своими руками?

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

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

Диодный мост для сварочного аппарата.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Электрическая схема сварки с диодным мостом.

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

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

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

Итоги

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

Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/diodnyj-most-v-svarochnom-apparate

Диодный мост: схема подключения и назначение

В электротехнике существует несостыковка. С одной стороны, передавать энергию на большие расстояния удобнее, если она имеет форму переменного напряжения. С другой, для питания смартфонов, светодиодов в лампочках, плат в телевизорах и подобной бытовой техники требуется постоянный ток. Данную проблему успешно решает такое семейство радиодеталей, как выпрямительные диоды.

Что такое диоды

Диод – это полупроводниковый элемент на основе кристалла кремния. Ранее эти детали также изготавливались из германия, но со временем этот материал был вытеснен из-за своих недостатков.

Электрический диод функционирует как клапан, т.е. он пропускает ток в одном направлении и блокирует его в другом.

Такие возможности в эту деталь заложены на уровне атомарного строения его полупроводниковых кристаллов.

Один диод не может получить из переменного напряжения полноценное постоянное. Поэтому на практике используют более сложные сочетания этих элементов. Сборка из 4 или 6 деталей, объединённых по специальной схеме, образует диодный мост. Он уже вполне способен справиться с полноценным выпрямлением тока.

Интересно. Диоды обладают паразитной чувствительностью к температуре и свету. Прозрачные выпрямители в стеклянном корпусе могут использоваться как датчики освещённости. Германиевые диоды (прим. Д9Б) подходят в качестве термочувствительного элемента. Собственно из-за сильной зависимости свойств этих элементов от температуры их и перестали производить.

Однофазный и трёхфазный диодный мост

Схема подключения датчика движения к прожектору

Существует две основные разновидности выпрямляющих сборок:

• Однофазный мост. Чаще используется в бытовых электроприборах. Имеет 4 вывода. На два их них подаётся переменное напряжение, т.е. фаза (L) и ноль (N). С двух оставшихся снимается постоянное, т.е. плюс (+) и минус (-).
• Трёхфазный мост. Встречается в мощных промышленных установках и оборудовании, питающимся от сети 380 вольт. На его вход подаются три фазы (L1, L2, L3). С выхода так же снимается постоянное напряжение. Такие мосты отличаются большими размерами и внушительными токами, которые они способны через себя пропустить.

Принцип работы диодного моста

Схема зарядного устройства

Понять, как мост выполняет свою задачу, можно, разобравшись в том, как ведёт себя отдельный диод. Изначально имеются только два провода с переменным напряжением (L и N). Оно имеет форму синусоиды (рис. а). Если в схему добавить один диод, то он будет пропускать только положительную полуволну (рис.

б), если этот компонент развернуть, то отрицательную составляющую (рис. в). Такое напряжение уже не будет переменным. Всё же оно не годится для питания серьёзных электроприборов. В нём наблюдаются моменты, когда ток совсем отсутствует. Применение четырёх диодов позволит получить постоянное напряжение без всяких прерываний (рис. г). Трёхфазные мосты выпрямляют по такому же методу.

Однако они делают это одновременно с тремя синусоидами.

Форма напряжения после моста

Выпрямитель

Трансформатор тока — принцип работы, назначение и устройство

Полученное после диодного моста напряжение имеет форму синусоиды, у которой отрицательная составляющая отражена относительно оси времени.

Проще говоря, оно имеет форму холмов и называется пульсирующим. Такое напряжение положительное. Не содержит моментов, когда ток не течёт. Но всё же оно нестабильное. Например, в точке «a» оно рано 0 вольт, а в «b» – имеет максимальное значение.

Данный выпрямитель нельзя считать законченным.

Для решения этой проблемы требуется сглаживающий электролитический конденсатор. На плате он обычно располагается там же, где и диодная сборка.

Ёмкость накапливает энергию в те моменты, когда она имеет пиковые значения (точка b), и отдаёт её в моменты провалов (a).

На выходе получается прямая линия – полноценный постоянный ток, пригодный для питания последующих электронных компонентов, процессоров, микросхем и т.п.

Преимущества двухполупериодного диодного моста

Полный мост, также называемый двухполупериодным выпрямителем, по ряду характеристик лучше, чем просто одиночный диод. Объясняется это тем, что он даёт возможность:

1. снизить подмагничивание трансформатора, после которого стоит двухполупериодный выпрямитель;
2. снять с выхода напряжение с удвоенной частотой, которое в итоге проще сгладить;
3. повысить КПД трансформатора, на вторичной обмотке которого установлен полный диодный мост.

Недостатки полного моста

У полноценного двухполупериодного моста имеются недостатки:

1. Ток вынужден протекать не по одному диоду, а сразу по двум, включенным последовательно. Поэтому удваивается падение напряжения на выпрямительном элементе. Для маломощных мостов на кремниевых диодах оно может достигать 2 вольт. В мощных выпрямителях – порядка 10 В. Отсюда существенные потери мощности на выпрямляющем элементе и его повышенный нагрев.
2. При выходе из строя одного и четырёх диодов мост продолжает работать. Данный дефект может быть незаметен без специальных замеров. Однако он создаёт риск более серьёзной поломки устройства, которое питается через неисправный мостик.

Конструкция

Схема любого выпрямительного моста включает в себя диоды. Они могут быть по отдельности распаяны на печатную плату или находиться в одном корпусе. Касаемо размера выпрямители бывают миниатюрными, например, импортные MB6S или советские КЦ405А. Последние в народе именуют «ка-цэшками» или «шоколадками».

Встречаются образцы с внушительными габаритами. Например, трёхфазный выпрямительный мост китайского производства. Прибор предназначен для токов в сотни ампер, поэтому имеет винтовой крепёж под силовые провода и плоскую металлическую теплопроводящую поверхность с отверстиями для фиксации на радиаторе охлаждения.

Маркировка выпрямителей

Не существует общепринятых правил, согласно которым производители маркируют свои диодные мосты. Каждый вправе называть своё изделие так, как считает нужным, т.е. по своей собственной номенклатуре.

Однако у большинства из этих деталей есть схожие признаки, помогающие визуально определить назначение их выводов. На фото трёхфазного моста (см. выше) отдельно выделен символ переменного тока – волнистая линия. Он указывает на то, что к этому контакту подключается входное синусоидальное напряжение.

Также на некоторых моделях мостиков входные выводы помечаются буквами AC (Alternative Current), указывающими на переменный ток. При этом выходные контакты, с которых снимается постоянный ток, обозначаются символами DC (Direct Current) или традиционными «+» и «-».  Дополнительно на некоторых выпрямителях со стороны плюса «подпилен» один из углов.

Также на «+» может указывать и удлинённый вывод. Подобная маркировка свойственна многим электронным компонентам и называется ключом.

Маркировка диодных выпрямителей

Диодный мостик своими руками

Чтобы самостоятельно собрать выпрямитель, понадобится 4 однотипных диода. При этом они должны подходить по обратному напряжению, максимальному току и рабочей частоте. Соединения нужно сделать в соответствии со схемой ниже.

Между двумя катодами снимается положительное напряжение, между анодами – отрицательное. К точкам, в которых подключены разноимённые выводы диодов, подсоединяется источник переменного напряжения.

Всю схему можно за пару минут спаять навесным монтажом или потрудиться и выполнить в виде небольшой печатной платы.

Дополнительная информация. Обратные напряжения диодов, включенных в последовательную цепь, складываются между собой.

Выбор типа сборки

Для каждой задачи существует свой оптимальный вариант выпрямительной диодной сборки. Все их можно условно разделить на 3 вида:

• Выпрямитель на одном диоде. Применяется в самых простых и дешёвых схемах, где нет к.л. требований к качеству выходного напряжения, как, например, в ночниках.
• Сдвоенный диод. Эти детали внешне похожи на транзисторы, ведь они выпускаются в таких же корпусах. Они также имеют 3 вывода. По сути, это два диода, помещённых в один корпус. Один из выводов – средний. Он может быть общим катодом или анодом внутренних диодов.
• Полноценный диодный мост. 4 детали в одном корпусе. Подходит для устройств с большими токами. Применяется в основном на входах и выходах различных блоков питания и зарядных устройств.

Дополнительная информация. Выпрямители используются и в автомобилях. Они нужны для преобразования идущего с генератора переменного напряжения в постоянное. Оно, в свою очередь, необходимо для зарядки аккумулятора. Обычный бензогенератор вырабатывает переменный ток.

Проверка элементов

В большинстве случаев для проверки выпаивать мостик из платы не требуется. Тестировать его следует точно так же, как 4 p-n перехода с подключением по схеме диодного моста. Данное измерение настолько распространено, что его возможность реализована в любом мультиметре. Прибор для теста нужно переключить в режим диодной прозвонки.

Падение напряжения в прямом направлении на исправном выпрямительном диоде составляет 500-700 мВ. В обратном – прибор отобразит «1». Сгоревшая деталь чаще всего показывает в обоих направлениях «0», т.е. короткое замыкание.

Реже бывает полный обрыв элемента (также в обе стороны). Все замеры следует повторить для каждого входящего в состав моста диода. Итого 8 измерений, т.е. 4 в прямом направлении и 4 – в обратном.

Если тестируется диод Шоттки, то этот параметр составляет 200-400 мВ.

Использование барьера Шоттки

Применение диода Шоттки оправдано в двух случаях. Во-первых, когда нужно выпрямить высокочастотный ток.

Барьер Шоттки идеально подходит для подобной задачи, ведь он имеет низкую ёмкость перехода и, соответственно, является быстродействующим. Во-вторых, когда требуется выпрямить большой ток в десятки или сотни ампер.

В этом случае деталь отлично себя показывает ввиду низкого падения напряжения и малого тепловыделения.

Диодные мосты в мире электроники играют роль согласующего элемента. С их помощью можно подключать устройства, требующие постоянный ток, к сети удобного для передачи переменного напряжения. Подобных устройств очень много в быту, они крайне важны для комфортной жизни человека.

Видео

Источник: https://amperof.ru/teoriya/diodnyj-most-sxema.html

Диодный мост KBU810 8A 1000V

Описание товара Диодный мост KBU810 8A 1000V

• Обратное напряжение: 1000V;
• Максимальный прямой ток: 8A.

Отличительные особенности и преимущества диодного моста KBU810 8A 1000V

Диодный мост KBU810 8A 1000V используется в схемах двухполупериодного выпрямления переменного напряжения.

Диодный мост устанавливается на выходе вторичной обмотки трансформатора.

В отличие от однополупериодной схемы выпрямления совместно с использованием конденсаторного фильтра питания, применение диодного моста обеспечивает низкий коэффициент пульсаций при значительном токе нагрузки.

При такой схеме подключения появляется возможность использования электролитического конденсатора меньшей емкости.

Диодный мост KBU810 8A 1000V рассчитан на обратное напряжение до 1000V и прямой ток до 8A.

Рекомендуется, чтобы обратное напряжение диодного моста превышало входное напряжение с трансформатора хотя бы в два раза.

Прямой ток через диод определяется током, потребляемым нагрузкой. При превышении этого параметра, происходит тепловой пробой и диодный мост выходит из строя.

Следует отметить, что диодный мост рассчитан на максимальный ток – 8A исключительно при установке на радиатор.

При повышенной температуре окружающей среды можно организовать дополнительный отвод тепла при помощи вентилятора.

Как правильно припаять диодный мост KBU810 8A 1000V

Идентифицировать выводы для пайки совсем не сложно.

1. Отметка «+» находится рядом с положительным выводом;
2. Отметка «-» — рядом с отрицательным выводом.

Это выходы диодного моста.

Два оставшихся вывода – это входы, которые служат для подачи переменного напряжения.

При пайке не следует перегревать выводы диодного моста.

Чем можно заменить диодный мост KBU810 8A 1000V

Диодный мост допустимо заменить отдельными выпрямительными диодами с максимальным прямым током до 8A и обратным напряжением до 1000V.

Но если есть возможность, лучше купить диодный мост с такими же параметрами по следующим причинам.

1. Параметры дискретных диодов могут значительно различаться от партии к партии. В диодном мосте технология производства гарантирует наиболее близкие характеристики каждого встроенного диода.
2. Размещение диодов в одном корпусе гарантирует благоприятный тепловой режим диодного моста (все диоды одинаково нагреваются).
3. При использовании 4-х диодов вместо одного диодного моста необходимо будет использовать 4 отдельных радиатора вместо одного.
4. Диодный мост будет занимать меньше места на печатной плате.

Как правильно проверить диодный мост цифровым мультиметром

Проверить диодный мост мультиметром не сложно вне зависимости от того, имеет ли измерительный прибор функцию диодного теста (проверки диодов).

Поворотный переключатель цифрового мультиметра устанавливается в положение «диодный тест».

Подключаются щупы:

• черного цвета в гнездо «COM»;
• красного цвета в гнездо для проверки диодов.

Щуп черного цвета прикладываем к выводу «+» диодного моста, а красного цвета – поочередно к каждому из выводов с обозначением «~».

В каждом из измерений на дисплее должно быть показано напряжение порядка 0,6-0,8 В.

Меняем щупы места. Мультиметра должен показывать «0».

Таким образом, проверяется первая пара диодов.

Если при изменении щупов на одном из диодов остается «0» или будет показано падение напряжения, значит диодный мост «пробит» и его следует заменить.

Также проверяется вторая пара диодов, только щуп красного цвета подключается к выводу «-«, а черного – поочередно к выводам «~» диодного моста.

Если в мультиметре нет функции теста диодов, нужно установить поворотный переключатель в положение измерения сопротивления до 1 КОм и выполнить описанные выше проверочные процедуры.

Диодный мост часто выходит из строя из-за короткого замыкания в нагрузке. Чтобы уберечь электронный компонент от повреждения, следует использовать предохранитель.

Купить диодный мост KBU810 8A 1000V в Киеве можно, сделав заказ на сайте или позвонив менеджеру по телефону в разделе «контакты».

Автор на +google

Учебно-практический центр «Эксперт» — Учебно-практический центр «Эксперт»

Импульсные источники питания завоевывают все большее жизненное пространство. Надежность их растет, и те недостатки, которые характерны для импульсных преобразователей энергии, с лихвой компенсируются их несомненными преимуществами. Сейчас они начинают применяться уже в тех областях, где традиционно использовались линейные источники питания.

Один из недостатков импульсных преобразователей энергии это то, что они являются источником высокочастотных помех, проникающих в первичную сеть переменного тока. Это, в свою очередь, может приводить к нестабильной работе другого оборудования, подключенного к той же фазе первичной сети, что и импульсный источник. В связис этим, абсолютно любой блок питания должен иметь в своем составе входные помехоподавляющие цепи, обеспечивающие его защиту от помехиз первичной сети, а также защиту первичной сети от высокочастотных помех импульсного источника. Кроме того, эти цепи могут выполнять функции по защите от высоких напряжений и больших токов.

Переменный ток сети на первом этапе преобразования должен быть выпрямлен с помощью диодного моста. На этот диодный мост переменный ток подается через сетевой выключатель, сетевой предохранитель, терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) и помехоподавляющий фильтр. В подавляющем большинстве источников питания построение входных цепей одинаково, и такая типовая схема входных цепей приводится на рис. 1.

Рис. 1

Терморезистор с отрицательным ТКС служит для ограничения броска зарядного тока через конденсатор С5 в момент включения источника питания. При включении блока питания в начальный момент времени через диодный мост протекает максимальный зарядный ток конденсатора С5, и этим током может быть выведен из строя один (или более) диод выпрямителя. Так какв холодном состоянии сопротивление терморезистора составляет несколько Ом, ток через выпрямительные диоды моста ограничивается на безопасном для них уровне. Через некоторый промежуток времени в результате протекания через терморезистор зарядного тока С5, он нагревается, его сопротивление уменьшается до долей Ома и большене влияетна работу схемы.

Такое решение проблемы ограничения броска зарядного тока при помощи элемента с нелинейной вольт – амперной характеристикой используется достаточно часто, так как схема при этом получается наиболее простой и дешевой по сравнению с другими вариантами. Кроме того, она обеспечивает минимальные потери и высокую надежность, что и обуславливаетее применение практически во всех блоках питания. Ограничительный терморезистор, как и всякий нагреваемый элемент, обладает тепловой инерцией. Это означает, что для того, чтобы он восстановил свои ограничительные свойства, после выключения блока питания из сети должно пройти некоторое время (порядка нескольких минут), то есть он должен остыть. При этом следующее включение блока питания произойдет так жес ограничением броска зарядного тока. И это является дополнительным условием, из-за которого настоятельно рекомендуется выждать одну-две минуты перед следующим включением источника питания после его выключения, хотя на практике часто встречаются ситуации, при которых необходимо выключить источник питания и тут же снова включить его.

Терморезисторы довольно часто выходят из строя при пробоях силового транзистора, пробоях диодов выпрямителя. Неисправности терморезисторов довольно очевидны, так как они перегорают обычно с физическими нарушениями корпуса, т. е. корпус элемента разламывается и на нем видны следы копоти. При перегорании терморезистора специалист, производящий ремонт, может применить несколько вариантов решения проблемы:

     — Заменить терморезистор на аналогичный — это наиболее оптимальное решение.

   — Заменить терморезистор обычным резистором малого сопротивления (несколько Ом) и большой мощности (порядка 5 Вт) —в этом случае такой резистор будет осуществлять ограничение тока через выпрямитель в течение всей работы блока питания, однако будет выделять довольно большое количество тепла.

    — Заменить терморезистор несколькими витками нихромовой проволоки — такой элемент будет выполнять общее ограничение тока, а витки будут способствовать плавному нарастанию тока. Однако стоит отметить, что такое решение нельзя назвать оптимальным, и лучше воздержаться от его применения.

   — Замена терморезистора перемычкой — такой способ ремонта не рекомендуется применять (а некоторые специалисты и категорически предупреждают от замены терморезистра перемычкой), однако в некоторых ситуациях это приходится делать. К тому же, если при ремонте пришлось заменить диоды выпрямителя и поставить более мощные (например, КД226), то, как показывает практика, зарядный ток для таких диодов не страшени схема вполне работоспособна без терморезистора.

Следует отметить, что ограничительный терморезистор некоторые производители размещают между «-» диодного моста и общим проводом первичной части (рис. 2).

Рис. 2

В некоторых источниках питания терморезисторы не используются,а применяются ограничительные резисторы большой мощности (обычно белого цвета и имеющие форму параллепипеда). Эти резисторы имеют номинал сопротивления, равный несколько Ом и мощность5 –10 Вт.Как уже отмечалось ранее, такой резистор обеспечивает ограничение тока не тольков момент включения, а постоянно при работе источника питания. Поэтому на резисторе рассеивается достаточно большая мощность, и он очень сильно нагревается.

Сетевой плавкий предохранитель FU1 предназначен для защиты питающей сети от перегрузок, которые возникают при неисправностях сетевого выпрямителя или силового транзистора. Конструктивное изменение положения предохранителя при ремонте нежелательно, так как это может приводить к появлению сетевых электромагнитных помех.

Входной помехоподавляющий фильтр обладает свойством двунаправленного помехоподавления, то есть предотвращает проникновение высокочастотных импульсных помех из сетив блок питания и, наоборот, из блока питания в сеть.Эти импульсные помехи могут иметь значительную амплитуду. Сетевые помехи имеют в основном промышленную основу и создаются аппаратурой дуговой и контактной сварки, силовой пускорегулирующей аппаратурой, приводными электродвигателями, медицинской аппаратурой и т. д. Генерируемые блоком питания помехи обусловлены, главным образом, импульсным режимом работы силового транзистора и выпрямительных диодов. Помехи, генерируемые и силовой сетью и блоком питания можно разделить на два типа: симметричные и несимметричные.

Симметричная (дифференциальная) помеха — напряжение между проводами питания. Эта помеха измеряется между двумя полюсами шин питания.

Несимметричная (синфазная) помеха — напряжение между каждым проводом и корпусом блока питания (рис. 3).

Рис. 3

Для анализа работы помехоподавляющего фильтра рассмотрим случай, когда симметричная помеха воздействует на схему блока питания.

ЭДС помехи приложена к входу источника питания между фазным и нулевым проводом со стороны сети. Конденсатор С1 представляет собой очень большое сопротивление для питающего тока сетевой частоты (50Гц), и поэтому этот ток через конденсатор С1 не ответвляется.Для импульсного высокочастотного тока помехи этот конденсатор, напротив, имеет очень малое сопротивление, и поэтому большая часть тока помехи замыкается через него.

Однако одного конденсатора С1 оказывается недостаточно для полного подавления помехи. Поэтому далее включается двухобмоточный дроссель Т1 (нейтрализующий трансформатор), обмотки I иII которого имеют одинаковое число витков и намотанына одном сердечнике. Направление намотки обеих обмоток согласное. Из этого следует, что полезный ток сетевой частоты, протекающий по обмоткам I иII в противоположных направлениях, будет создавать в сердечнике Т1 два равных встречно-направленных магнитных потока, взаимно компенсирующих друг друга. Поэтому независимо от величины потребляемого от сети тока сердечник Т1 не будет намагничиваться, а значит, индуктивность обеих обмоток будет максимальна. Несмотря на это,из-за того, что питающий полезный ток имеет низкую сетевую частоту, обмотки Т1 не будут оказывать ему сколько-нибудь значительного сопротивления. Высокочастотный же ток помехи будет задерживаться этим дросселем. При этом, благодаря трансформаторному исполнению, индуктивность каждой из обмоток Т1 возрастает на величину взаимной индуктивности. Это объясняется тем, что магнитные потоки от высокочастотного тока помехи точно также взаимно компенсируются, как и токи сетевой частоты. Поэтому сердечник Т1 не намагничивается,а магнитная проницаемость его максимальна. Если бы вместо Т1 в каждый провод включался бы обычный дроссель, то протекающий ток намагничивал бы сердечники этих дросселей, в результате чего их магнитная проницаемость была бы меньше, даже при том же количестве витков.

Далее уже остаточная энергия помехи подавляется конденсатором С4, который замыкает через себя оставшуюся часть тока высокочастотной помехи, прошедшую через Т1.

Однако основное назначение конденсатора С4 иное. Диодный выпрямитель (D1-D4) также является генератором высокочастотных помех, что связано с импульсным характером тока через выпрямитель. Величина помех в основном зависит от свойств полупроводниковых диодов выпрямителя (крутизны вольтамперной характеристики, инерционности).

Процесс восстановления обратного сопротивления диодов при переключении не является мгновенным, и при смене полярности приложенного напряжения через диоды протекают импульсные обратные токи, обусловленные рассасыванием избыточных носителей. Эти импульсные токи и являются помехами, генерируемыми сетевым выпрямителем. Конденсатор С4, включенный в диагональ диодного моста, замыкает через себя токи этих импульсных помех, препятствуя их проникновениюв питающую сеть и нагрузку блока питания.

Конденсаторы С2 и СЗ — обязательные элементы и предотвращают проникновение несимметричных импульсных помех в питающую сеть. Такие же конденсаторы могут устанавливаться и до дросселя, образуя таким образом симметричный фильтр (рис. 4)

Рис. 4

Для предотвращения проникновения несимметричных помех из силового преобразователя в нагрузку через общий провод вторичной стороны в некоторых блоках питания этот общий провод не имеет гальванической связи с корпусом блока питания, а подключенк нему через дополнительный фильтрующий конденсатор малой емкости. При таком включении большая часть тока импульсной помехи замыкается через этот конденсатор внутри схемы блока питания. На рис. 5 таким конденсатором является С6 (4.7n/3kV).

Рис. 5

Следует отметить, что для разрядки конденсаторов сетевого фильтра после выключения блока питания из сетина выходе сетевого фильтра может включаться высокоомный резистор R1 на рис. 4. Включение такого резистора обусловлено требованиями техники безопасности при ремонте блока питания.

В современной схемотехнике во многих блоках питания по сетевому входу включается также варистор или динистор. Варистор — это нелинейный элемент, сопротивление которого зависит от приложенногок нему напряжения. Поэтому, пока сетевое напряжение не выходитза пределы допустимого, сопротивление варистора велико (десятки МОм), и он не влияетна работу схемы. При перенапряжениив сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми. Сам варистор при этом обычно выходит из строя, что очень легко заметить —он чернеет,на окружающих его элементах — копоть и обычно варистор раскалывается. Достаточно часто для защиты источника питания от работы при повышенных напряжениях сети используется зенеровский диод, обозначаемый на схемах ZNR. Принцип работы его практически не отличается,т. е. если к нему прикладывается напряжение выше уровня его пробивного напряжения, то он «пробивается» и также выжигает плавкий предохранитель.

Маркировка варистора или зенеровского диода является достаточно простой. На корпусе тремя цифрами указывается номинал пробивного напряжения. Например, число 301 соответствует пробивному напряжению 300В (30×101), число 271 – напряжению 270В (27×101) и т. д.

В случае неисправного варистора или зенеровского диода установка нового предохранителя и повторное включение источника питания опять приводит к перегоранию предохранителя. Замену варистора или диода желательно производить на аналогичное изделие. Установка прибора с меньшим пробивным напряжением часто приводит его «пробою» при включении источника питания, т. к. именно в момент включения наблюдается большой скачок напряжения. Если установить прибор с большим значением пробивного напряжения, то в момент включения он не будет выходить из строя, однако и защищать источник питания он буде хуже. Возможен и такой способ решения проблемы, как полное удаление варистора (зенеровского диода) из схемы. Источник питания при этом будет запускаться без проблем, и предохранитель будет оставаться целым, однако, как, наверное, всем понятно, защита от повышенного напряжения сети будет отсутствовать. Такой способ решения проблемы стоит применять только в том случае, если вы увереныв хорошем качестве питающего напряжения и нет возможности найти аналогичную замену неисправному прибору.

 

Диодный мост — Academic Kids

от академических детей

Диодный мост — это электронная схема, которая обеспечивает одинаковую полярность выходного напряжения и тока для обеих возможных полярностей входной мощности. В наиболее распространенном применении для преобразования входной мощности переменного тока (AC) в выходную мощность постоянного тока (DC) он известен как мостовой выпрямитель. На схеме (с использованием популярной схемы с четырьмя диодами, образующими стороны ромба) описывается конструкция с одним диодным мостом, двухполупериодным выпрямителем или схемой Гретца.Эта конструкция используется для выпрямления однофазного переменного тока, когда отсутствует центральный ответвитель.

Изображение отсутствует
Диод-фото.JPG

Диоды; слева — диодный мост

Отсутствует изображение
Diodebridge1.png
Изображение: Diodebridge1.png

Существенной особенностью этой схемы является то, что для обеих полярностей напряжения между входы моста, полярность выходов такая же.

Например, когда вход, подключенный в левом углу ромба, является положительным по отношению к входу, подключенному в правом, ток течет вправо по верхнему цветному пути и в целом слева по нижнему.

Когда правый вход положительный относительно левого, текущий поток в целом идет по диагонали вверх вправо и по диагонали вверх влево.

Отсутствует изображение
AC, _half-wave_and_full_wave_rectified_signals.PNG

AC, полуволновые и двухполупериодные выпрямленные сигналы

В каждом из этих случаев верхний правый вывод остается положительным по отношению к нижнему правому. Поскольку это верно вне зависимости от того, является ли вход переменным или постоянным током, эта схема не только вырабатывает постоянный ток при питании от переменного тока: она также может обеспечивать то, что иногда называют функцией «защиты полярности».То есть, он обеспечивает нормальное функционирование, когда батареи установлены задом наперед или когда проводка входного источника питания постоянного тока «перекрещена» (и защищает цепь, которую он питает, от повреждений, которые могут возникнуть без вмешательства этой цепи).

До появления полупроводниковой электроники такой мостовой выпрямитель всегда строился из дискретных компонентов. (т.е. подключив два провода к каждому из четырех отдельных диодов). Во второй половине 20-го века один четырехконтактный компонент, в котором четыре диода эффективно подключены внутри постоянно герметичного устройства, стал стандартным коммерческим компонентом, доступным с различными номинальными значениями напряжения и тока.

Для многих приложений, особенно с однофазным переменным током, где двухполупериодный мост служит для преобразования переменного тока в постоянный, дополнительный конденсатора может быть важным, потому что только мост подает напряжение и ток фиксированной полярности, но различной величины.

Отсутствует изображение
Diodebridge4.png
Изображение: Diodebridge4.png

Функция этого конденсатора заключается в уменьшении колебаний (обычно в течение периодов в десятки миллисекунд или меньше) на выходе.(Стандартное электронное обозначение этого эффекта заключается в том, что конденсатор обеспечивает путь с низким сопротивлением к компоненту переменного тока на выходе, ослабляя напряжение переменного тока и ток через резистивную нагрузку.) В менее технических терминах, поскольку заряд Сохраненное в конденсаторе и напряжение между его выводами имеют фиксированное соотношение, любое падение выходного напряжения и тока моста имеет тенденцию компенсироваться потерей заряда конденсатором, этот заряд вытекает как дополнительный ток через нагрузку.Таким образом, изменение общего тока и напряжения уменьшается по сравнению с тем, что произошло бы без конденсатора; Повышение напряжения соответственно создает ток в конденсаторе , аналогичным образом смягчая изменение в чистом выходе.

Для трехфазного переменного тока двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из шести диодов.

Трехфазный мостовой выпрямитель для ветряной турбины Lakota (True North Power). Трехфазный мостовой выпрямитель для ветряной турбины.da: Diodebrokobling

de: Gleichrichterbrcke fr: диоды Pont de nl: Bruggelijkrichter pl: Mostek Graetza

Полнополупериодный мостовой выпрямитель — инженеры в последнюю минуту

Существует еще одна, более популярная конструкция двухполупериодного выпрямителя, построенная на основе конфигурации четырехдиодного моста.Он известен как полноволновой мостовой выпрямитель или просто мостовой выпрямитель .

Преимущество этого типа конструкции перед версией с центральным отводом состоит в том, что он не требует специального трансформатора с центральным отводом, что резко снижает его размер и стоимость.

Также эта конструкция использует все вторичное напряжение в качестве входа для выпрямителя. Используя тот же трансформатор, мы получаем в два раза больше пикового напряжения и вдвое больше постоянного напряжения с мостовым выпрямителем, чем с двухполупериодным выпрямителем с центральным ответвлением.

Вот почему мостовые выпрямители используются гораздо чаще, чем двухполупериодные.

Двухполупериодный мостовой выпрямитель

Чтобы выпрямить оба полупериода синусоидальной волны, мостовой выпрямитель использует четыре диода, соединенных вместе в «мостовой» конфигурации. Вторичная обмотка трансформатора подключена с одной стороны сети диодного моста, а нагрузка — с другой.

На следующем изображении показана схема мостового выпрямителя.

Работа этой схемы легко понять по одному полупериоду за раз.

Во время положительного полупериода источника диоды D1 и D2 проводят ток, в то время как D3 и D4 имеют обратное смещение. Это создает положительное напряжение нагрузки на нагрузочном резисторе (обратите внимание на положительную полярность нагрузочного резистора).

В течение следующего полупериода полярность напряжения источника меняется на противоположную. Теперь D3 и D4 смещены в прямом направлении, а D1 и D2 — в обратном. Это также создает положительное напряжение нагрузки на нагрузочном резисторе, как и раньше.

Обратите внимание, что независимо от полярности входа напряжение нагрузки имеет одинаковую полярность, а ток нагрузки — в одном направлении.

Таким образом, схема преобразует входное напряжение переменного тока в пульсирующее выходное напряжение постоянного тока.

Если вам неприятно вспоминать правильное расположение диода в схеме мостового выпрямителя, вы можете обратиться к альтернативному представлению схемы. Это точно такая же схема, за исключением того, что все диоды расположены горизонтально и направлены в одном направлении.

Значение постоянного тока для двухполупериодного сигнала

Поскольку мостовой выпрямитель выдает двухполупериодный выходной сигнал, формула для расчета среднего значения постоянного тока такая же, как и для двухполупериодного выпрямителя:

Это уравнение говорит нам, что значение постоянного тока двухполупериодного сигнала составляет около 63.6 процентов от пикового значения. Например, если пиковое напряжение двухполупериодного сигнала составляет 10 В, напряжение постоянного тока будет 6,36 В

Когда вы измеряете полуволновой сигнал с помощью вольтметра постоянного тока, показания будут равны среднему значению постоянного тока.

A Аппроксимация второго порядка

В действительности мы не можем получить идеальное двухполупериодное напряжение на нагрузочном резисторе. Из-за барьерного потенциала диод не включается, пока напряжение источника не достигнет примерно 0,7 В .

И поскольку мостовой выпрямитель управляет двумя диодами одновременно, два диода выпадают (0.7 * 2 = 1,4 В) напряжения источника теряются в диоде. Таким образом, пиковое выходное напряжение определяется по формуле:

Выходная частота

Двухполупериодный выпрямитель инвертирует каждый отрицательный полупериод, удваивая количество положительных полупериодов. Из-за этого двухполупериодный выход имеет в два раза больше циклов, чем входной.

Следовательно, частота двухполупериодного сигнала в два раза превышает входную частоту.

Например, если частота сети 60 Гц, выходная частота будет 120 Гц.

Фильтрация выхода выпрямителя

Выход, который мы получаем от двухполупериодного выпрямителя, представляет собой пульсирующее напряжение постоянного тока, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля.

Нам не нужно такое постоянное напряжение. Что нам нужно, так это стабильное и постоянное напряжение постоянного тока без каких-либо колебаний или пульсаций напряжения, которые мы получаем от батареи.

Чтобы получить такое напряжение, нам нужно отфильтровать двухполупериодный сигнал. Один из способов сделать это — подключить конденсатор, известный как сглаживающий конденсатор , через нагрузочный резистор, как показано ниже.

Изначально конденсатор не заряжен. В течение первой четверти цикла диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, поэтому конденсатор начинает заряжаться. Зарядка продолжается, пока входной сигнал не достигнет пикового значения. В этот момент напряжение на конденсаторе равно Vp.

После того, как входное напряжение достигает пика, оно начинает уменьшаться. Как только входное напряжение становится меньше Vp, напряжение на конденсаторе превышает входное напряжение, что отключает диоды.

Когда диоды выключены, конденсатор разряжается через нагрузочный резистор и обеспечивает ток нагрузки, пока не будет достигнут следующий пик.

Когда наступает следующий пик, диоды D3 и D4 ненадолго проводят ток и заряжают конденсатор до максимального значения.

Недостаток

Единственным недостатком мостового выпрямителя является то, что выходное напряжение на два диодных падения (1,4 В) меньше входного.

Этот недостаток проявляется только в источниках питания с очень низким напряжением. Например, если пиковое напряжение источника составляет всего 5 В, напряжение нагрузки будет иметь пиковое значение всего 3,6 В. Но если пиковое напряжение источника составляет 100 В, напряжение нагрузки будет близко к идеальному двухполупериодному напряжению (падение на диоде незначительно).

PREV

Полноволновой выпрямитель

Диодный мост

— Выпрямители — Основы Электроника

Выпрямители

2 входа переменного тока преобразованы в 2 выхода постоянного тока.

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

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

Существенной особенностью диодного моста является то, что полярность выхода одинакова независимо от полярности на входе. Схема диодного моста была изобретена польским электротехником Каролем Поллаком и запатентована в декабре 1895 года в Великобритании и в январе 1896 года в Германии.В 1897 году немецкий физик Лео Грец независимо изобрел и опубликовал аналогичную схему. Сегодня трасса все еще называется цепью Гретца или мостом Гретца.

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

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

Текущий расход

Согласно традиционной модели протекания тока (первоначально созданной Бенджамином Франклином и до сих пор используемой большинством инженеров), ток течет через электрические проводники от положительного полюса к отрицательному (определяемого как «положительный поток»). На самом деле свободные электроны в проводнике почти всегда текут от отрицательного полюса к положительному.Однако в подавляющем большинстве приложений фактическое направление тока не имеет значения. Поэтому в нижеследующем обсуждении традиционная модель сохраняется.

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

Выпрямитель

На диаграммах ниже, когда вход, подключенный к левому углу ромба, является положительным, а вход, подключенным к правому углу, является отрицательным, ток течет от верхней клеммы питания вправо по красному (положительному) пути к выходу. и возвращается к нижней клемме питания по синему (отрицательному) пути.

Когда вход, подключенный к левому углу, является отрицательным, а вход, подключенным к правому углу, является положительным, ток течет от нижней клеммы питания вправо по красному (положительному) пути к выходу и возвращается к верхней клемме питания через синий (отрицательный) путь.

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

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

Что такое диодный мост? (с иллюстрациями)

Диодный мост — это сборка из четырех диодов, соединенных между собой таким образом, что источник питания переменного тока, приложенный к двум из четырех точек моста, будет производить постоянный ток (DC) на выходе на оставшихся двух.Таким образом, диодный мост представляет собой электрический компонент для сглаживания или выпрямления источника питания переменного тока для получения выходного сигнала постоянного тока. Очень хороший пример этой сборки в действии — зарядное устройство для мобильного телефона переменного тока, которое при подключении к розетке переменного тока подает постоянный ток для зарядки телефона.

Чтобы понять принцип работы диодного моста, необходимо знать основные различия между питанием постоянного и переменного тока, а также принципы работы диодов.Большинство людей хорошо знакомы с использованием батареек в бытовой технике, игрушках, фотоаппаратах и ​​телефонах. Аккумулятор является хорошим примером источника питания постоянного тока с заданной полярностью, то есть с заданными положительным и отрицательным полюсами, которые никогда не меняются. Источник питания переменного тока, встречающийся в бытовой розетке, имеет переменную полярность, которая меняет полярность примерно от 50 до 60 раз в секунду.

При использовании источника питания переменного тока для управления устройством постоянного тока эту переменную или реверсивную полярность переменного тока необходимо сглаживать или выпрямлять, чтобы обеспечить стабильную, неизменную полярность, характерную для источника питания постоянного тока.Без этого исправления электропитание переменного тока могло бы повредить или разрушить прибор. В большинстве приложений это сглаживание достигается с помощью мостового выпрямителя или диодного моста.

Диоды — это электронные компоненты, которые пропускают электрический ток только в одном направлении.Когда четыре диода соединены между собой в конфигурации выпрямления, они эффективно отключают половину переменного цикла переменного тока и оставляют половину для прохождения через мост. Мощность, которая может проходить через диодный мост, не является особенно плавным постоянным током, но, по крайней мере, демонстрирует стабильную полярность или положительно-отрицательное соотношение. Это известно как полуволновое выпрямление, поскольку половина цикла переменного тока удаляется или блокируется. Чтобы сгладить оставшиеся пульсации переменного тока из источника питания, конденсаторы могут быть вставлены поперек положительного и отрицательного выходов.

Диодные мосты используются для выработки постоянного тока в самых разных приложениях, от крошечных источников питания на электронных платах до огромных промышленных образцов, способных питать большие электромагниты постоянного тока и двигатели.Все, что меняется в этих приложениях, — это физический размер сборки; основная конструкция моста осталась прежней. Хотя есть и другие способы получения постоянного тока из источников переменного тока, диодный мост остается самым дешевым и удобным методом.

ДИОДНЫЕ МОСТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ — TIM FROM BUZZ AUDIO

Диодные мостовые компрессоры

После популярности наших обзоров на диодные мостовые компрессоры на выбывание и любви, полученной от интервью с Дэйвом Дерром из Empirical Labs о Дистрессоре (и его рассказом об аспектах) вы, возможно, не знали об этом) мы подумали, что было бы разумно попросить опытного дизайнера компрессоров диодного моста (Тим Фаррант из Buzz Audio) поделиться дополнительной информацией об этом стиле и поделиться некоторой мудростью, которую вы можете не осознавать делать с ними или напомнить вам, что вы можете сделать с (по крайней мере, на наш взгляд) одним из наиболее интересных с точки зрения звучания типов компрессоров.

Знания — сила, поэтому вот некоторые из них, которые могут вам помочь. И мы рекомендуем поиграть с перестрелками в обзорах компрессоров диодного моста в сочетании с этим интервью, чтобы действительно улучшить ваше понимание на собственном опыте. Запечатлейте этот материал в своем мозгу, и он останется с вами надолго.

1 — В чем особенность стиля сжатия диодного моста и как он работает по сравнению с другими конструкциями (VCA, Opto, FET)?
Tim Buzz Audio — Я полагаю, это искажение, которое он генерирует, и это создает гармоники.Оптические компрессоры обычно имеют низкий уровень искажений из-за низкой скорости LDR, а VCA спроектированы так, чтобы иметь как можно более низкие искажения. Полевые транзисторы и диоды похожи в том, что вы используете их при очень низких уровнях сигнала, чтобы воспользоваться их нелинейной областью передачи. Конечно, то, как вы проектируете схему боковой цепи, будет иметь огромное влияние на то, как она работает с реальным звуком, и каждый компрессор с диодным мостом отличается в этом отношении.

2 — Что особенного и особенного в новом многослойном трансформаторе из радиостальной стали, который вы создали для DBC-20 и DBC-M, и почему вы создали его, а не использовали другой тип готового трансформатора?
Tim Buzz Audio — На самом деле, это дешевый преобразователь, который мы сделали для использования в приложениях громкой связи lo-fi! Но, тщательно внедрив его в схему, мы можем получить хорошую частотную характеристику, и она добавляет некоторую насыщенность по мере увеличения входного уровня.Основная причина его использования — низкая цена, это не увеличивает стоимость DBC-20, но добавляет винтажной атмосферы!

3 — Как, по вашему мнению, люди могут извлечь максимальную пользу из DBC (для ясности или цвета) — например, на каких этапах лучше проехать?
Tim Buzz Audio — Как я сказал выше, трансформатор имеет тенденцию к насыщению при повышении уровня входного сигнала, поэтому толчок и подача большого количества входного сигнала добавят больше цвета.

4 — Каким образом конструкция адаптивного соотношения DBC выигрывает от сжатия по сравнению с другими компрессорами — на какие еще они похожи в этом отношении?
Tim Buzz Audio — Есть много известных компрессоров, которые работают таким образом, наиболее заметным из них является Fairchild 670.В основном вещь имеет характерное широкое «мягкое колено». DBC перейдет от низкого соотношения 2: 1 к 20: 1, в зависимости от того, насколько жестко вы его водите. Так что, если подумать, этот тип работы идеально подходит, если вы хотите контролировать вокал, поскольку чем громче он становится, тем больше вам нужно «зажима». Это также полезно для сложного материала, если при использовании быстрой атаки для управления переходными процессами компрессор воздействует на переходный процесс с высоким коэффициентом, но оставляет средний уровень в покое. Адаптивное соотношение также упрощает использование устройства — на одно решение меньше!

5 — Почему вы выбрали именно те диоды, которые есть в DBC, и насколько разные диоды будут обеспечивать звук в устройстве?
Tim Buzz Audio — Мы используем сигнальные диоды с барьером Шоттки, и я выбрал их, потому что они имеют нужный мне звук, который был немного более резким, чем стандартные кремниевые диоды.Кроме того, они также имеют очень жесткие производственные допуски, поэтому нам не нужно подбирать их, что экономит труд и помогает снизить стоимость устройства.

Послушайте компрессор с диодным мостом Buzz Audio DBC-20 ниже.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ЗАГРУЗИТЬ ВЫСТРЕЛ tiny-kog

Если вы хотите обсудить или сделать какие-либо запросы о компрессорах с диодным мостом или о любом оборудовании, которое вы хотите, чтобы мы испытали, присоединяйтесь к нашей группе в Facebook и подпишитесь на наш список рассылки внизу страницы.

Если вам нравится то, что вы слышите, и цените дополнительную информацию от Тима, посетите сайт Buzz Audio (где вы также можете приобрести его и порадовать его)
или обратитесь к местному дилеру.

Вот наш краткий обзор трех различных типов компрессоров с диодным мостом

И вот полезное дополнительное чтение от Дэйва Хилла из Cranesong о компрессорах

Если вы хотите узнать о первом в мире компрессоре с диодным мостом (и его дедушке практически всех современных компрессоров) узнайте о U13 здесь

The Valve Wizard

Выпрямители

Мостовой выпрямитель
Мостовой выпрямитель используется для выпрямления переменного тока от трансформатора с одной обмоткой (т.е.е. без центрального крана) или всякий раз, когда вам нужно направить переменный ток в одном направлении. В любой момент два диода проводят, а два других выключены. Обратите внимание, что все диоды «указывают» на положительный выход.
Вы можете построить мостовой выпрямитель из отдельных диодов или купить единичную упаковку. Пакеты сильноточных мостовых выпрямителей часто имеют отверстие посередине, чтобы их можно было прикрепить к шасси болтами.
Первый конденсатор в источнике питания — накопительный конденсатор — будет заряжен до пикового значения напряжения трансформатора переменного тока (см. Страницу сглаживания).При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока будет равно:

В = 1,4 В среднекв.

Однако при полной нагрузке это обычно падает примерно до:

В = 1,3 В среднеквадр.

Разница связана с тем, что форма волны переменного тока несколько деформируется при большой нагрузке (пики усекаются). Более того, напряжение трансформатора переменного тока (среднеквадратическое значение) также будет падать на при увеличении тока нагрузки. Как правило, при небольшой нагрузке напряжение трансформатора будет на 5–10% выше заявленного значения.Только при полной загрузке напряжение трансформатора переменного тока упадет до заявленного значения.

Например, если вы покупаете трансформатор, рассчитанный на «300Vac 200mA», то вы можете рассчитывать, что он будет производить от 315V до 330Vac при небольшой нагрузке. После выпрямления будет получено напряжение постоянного тока где-то между:
1,4 315Vrms = 441Vdc, до 1,4 330Vrms = 462Vdc
Если вам нужна более высокая точность, вам необходимо вручную измерить напряжение трансформатора без нагрузки. или получить информацию от производителя (по какой-то причине они не указывают напряжения холостого хода в паспортах).
Когда трансформатор полностью нагружен до номинального значения 200 мА, напряжение переменного тока упадет до номинального значения 300 В среднеквадратического значения. Следовательно, напряжение постоянного тока упадет до:
1,3 300Vrms = 390Vdc
Вы также потеряете два диодных падения (около 1 В каждое для силовых диодов), поэтому фактическое напряжение может быть ближе к 388 В, но мы обычно игнорируем это при высоковольтном источнике питания. Однако при низком напряжении (например, для нагревателей постоянного тока) падение напряжения на диоде представляет собой значительную потерю, и ее следует учитывать.

Не забудьте добавить предохранители!

Требуемые характеристики диодов
Диоды мостового выпрямителя должны иметь средний номинальный прямой ток, превышающий максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.Популярный 1N4007 рассчитан на 1 ампер, что намного больше, чем максимальный ток HT для любого гитарного усилителя. Однако что-то вроде источника питания постоянного тока, вероятно, потребует более мощных диодов. У диодов также есть номинальные значения пикового и импульсного тока, но вам не нужно об этом беспокоиться, поскольку они всегда намного превышают то, что вам нужно, при условии, что средний текущий рейтинг соответствует работе.

Диоды также должны иметь максимальное значение обратного повторения (Vrrm), превышающее пиковое напряжение переменного тока. (это может называться рейтингом пикового обратного напряжения (PIV) в старых таблицах данных).Пиковое напряжение переменного тока равно 1,4 В среднеквадратического значения. Популярный 1N4007 рассчитан на 1000 В. Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В / 1,4 = 714 В среднеквадратического значения. Тем не менее, мы должны сбить 10%, чтобы учесть колебания сетевого напряжения, и сбейте еще 10%, чтобы напряжение на трансформаторе было высоким при небольшой нагрузке. Следовательно, мы не можем использовать 1N4007, если (заявленное) напряжение трансформатора выше 580 В (среднеквадратичное). К счастью, таких высоких напряжений в гитарных усилителях не встретишь. Иная история с двухфазным выпрямителем (см. Ниже).

Гибридный мостовой выпрямитель
Обычные двухполупериодные вентильные выпрямители нельзя использовать в качестве моста, поскольку они имеют один общий катод. Однако вы можете легко использовать пару кремниевых диодов для завершения моста. При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока снова будет равно:

В = 1,4 В среднекв.

Однако при более высокой нагрузке вы потеряете намного больше напряжения на диодах клапана. В грубом приближении при полной нагрузке выходное напряжение постоянного тока обычно находится в пределах от 1 до 1.В 2 раза выше заявленного напряжения трансформатора. Вы можете прочитать о более точном прогнозе напряжения здесь.

Клапанные выпрямители не справляются с высокими уровнями тока, которые могут быть у кремниевых диодов. Например, GZ34 рассчитан на средний ток всего 250 мА. В клапанных выпрямителях иногда также требуется ограничивающее ток сопротивление, чтобы защитить их (см. Кратко) от чрезмерных пульсаций и импульсных токов. В гибридном мосте (гибридже?) Вам нужен только один такой резистор, поскольку он используется обоими вентильными диодами.

Двухфазный выпрямитель
Двухфазный выпрямитель используется с трансформатором с центральным отводом.На самом деле это пара однополупериодных выпрямителей, каждый из которых питает одинаковую нагрузку. В любой момент один диод горит, а другой выключен. (Новички иногда называют двухфазный выпрямитель двухполупериодным выпрямителем. Это не верно. Мостовой выпрямитель — это , а также — двухполупериодный выпрямитель. Есть и другие.) В источниках питания
Vintage использовались двухфазные выпрямители, потому что для этого требовалось всего два диода, которые могли быть в одной бутылке. Это также означает, что для клапана выпрямителя требуется только одно питание нагревателя.В подавляющем большинстве ламповых гитарных усилителей по-прежнему используются двухфазные выпрямители, даже если в них используются твердотельные диоды. Отчасти это историческое явление, а отчасти потому, что трансформатор с центральным отводом позволяет легко генерировать отрицательное напряжение смещения.

Два двухполупериодных выпрямителя, ориентированных в противоположных направлениях, создают биполярное питание (положительный и отрицательный постоянный ток). Это обычное дело в твердотельных усилителях. Внешне это похоже на мостовой выпрямитель (и вы действительно можете использовать пакет диодных мостовых выпрямителей), но лучше всего рассматривать его как пару двухфазных выпрямителей.

Для двухфазного выпрямителя действуют те же основные принципы, что и для мостового выпрямителя. При небольшой нагрузке выходное напряжение постоянного тока будет равно:

В = 1,4 В среднекв.

При полной нагрузке обычно составляет примерно:

В = 1,3 В среднеквадр.
Помните, что напряжение трансформатора также будет проседать на 5-10% между холостым ходом и полной нагрузкой.

Требуемые характеристики диодов
Диоды в двухфазном выпрямителе должны иметь средний номинальный прямой ток, который комфортно превышает максимальный постоянный ток нагрузки в вашей цепи.Это не должно быть проблемой с современными кремниевыми диодами. Опять же, вам не нужно беспокоиться о номинальных значениях пикового и импульсного тока, при условии, что средний текущий рейтинг подходит для работы.

Диоды также должны иметь максимальное значение обратного повторения (Vrrm), которое превышает размах напряжения переменного тока (измеряется от одного конца до центрального отвода), вдвое больше, чем требуется для мостового выпрямителя. Это равно 2,8 Vrms. 1N4007 рассчитан на 1000 В. Это соответствует напряжению переменного тока 1000 В / 2.8 = 357 В среднекв. Отбейте 10%, чтобы учесть колебания напряжения сети, плюс еще 10% для регулирования трансформатора. и у нас осталось около 290Vrms. Другими словами, мы не должны использовать 1N4007 с чем-либо, кроме трансформатора на 290–0–290 В.

Что делать, если напряжение трансформатора выше этого? Лучше всего покупать диоды с более высоким номинальным напряжением, но они не так распространены, как 1N4007. Классическая альтернатива — использовать последовательно два или более диода, чтобы они разделяли нагрузку.Однако мы должны убедиться, что напряжение распределяется (по крайней мере примерно) поровну. Это можно сделать, добавив конденсатор от 10 до 100 нФ параллельно каждому диоду. В качестве альтернативы можно использовать дорогостоящие резисторы, но гораздо проще найти керамические конденсаторы на 1 кВ, чем на резисторы на 1 кВ.

Клапанные выпрямители
Обычные вентильные выпрямители содержат два диода с одним и тем же катодом (и нагревателем) в одном корпусе. В технических паспортах клапана-выпрямителя обычно указывается максимальное напряжение трансформатора RMS , которое клапан может выдержать в обычной двухфазной цепи выпрямителя. вместо того, чтобы указывать пределы пиковых значений, как в современных таблицах данных.В таблице данных GZ34 указано 550-0-550 В (хотя лично я бы не стал доверять современной производственной бутылке, чтобы справиться с этим). В техническом паспорте также будет указан максимальный средний постоянный ток, который может выдержать клапан. Для GZ34 это 250 мА для выпрямителя с конденсаторным входом с трансформаторным напряжением до 450–0–450 В, но предел уменьшается для более высоких напряжений трансформатора. Предел выше для цепей дросселирования, но гитарные усилители их не используют, так что вам не о чем беспокоиться. Большинству вентильных выпрямителей также требуется отдельный источник питания нагревателя.EZ81 — заметное исключение.

В дополнение к максимальным номинальным значениям переменного напряжения и постоянного тока вентильные выпрямители имеют еще два номинала, которые необходимо учитывать: максимально допустимая емкость резервуара и минимальное токоограничивающее сопротивление. Эти два предела взаимосвязаны и служат для удержания пикового тока пульсаций ниже определенного (неустановленного) уровня. Чем больше емкость резервуара, тем большее ограничивающее сопротивление вам нужно. В таблице данных GZ34 указана максимальная емкость 60 мкФ, хотя теоретически вы можете превысить ее, если пропорционально увеличите ограничивающее сопротивление.2 + любое дополнительное сопротивление

Где:
Rpri — сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току;
Rsec — сопротивление постоянному току одной половины вторичной обмотки трансформатора, то есть измеренное от одного конца до центрального ответвления;
Vpri — первичное (то есть сетевое) напряжение;
Всек — это половина вторичного напряжения, то есть измеренное от одного конца до центрального ответвления.

В техническом паспорте будет представлена ​​таблица или графики, показывающие минимальное ограничивающее сопротивление, необходимое для данного применения.2 р

В качестве альтернативы вы можете использовать один резистор (с удвоенной номинальной мощностью) последовательно с катодом.

Клапанные выпрямители имеют очень высокое внутреннее сопротивление. Это вызывает значительную потерю напряжения, которая увеличивается с увеличением тока нагрузки, что приводит к провалу напряжения источника питания во время громких звуков. Технический паспорт обычно содержит различные графики и таблицы рекомендуемых условий эксплуатации. некоторые показывают, насколько напряжение будет проседать при разных токах нагрузки, так что экстраполировать эту информацию в ваш собственный проект будет довольно легко.Как показывает практика, при полной нагрузке вентильный выпрямитель вырабатывает постоянное напряжение, которое в 1–1,2 раза превышает заявленное напряжение трансформатора.

Вакуумные выпрямители не должны переключаться в «горячем состоянии», т. Е. Их нельзя предварительно нагревать с помощью переключателя режима ожидания перед подачей напряжения на накопительный конденсатор, так как это часто вызывает пробой.

Схема мостового выпрямителя

— основы электроники

В этом руководстве мы поговорим о выпрямителях! Мы изучим основы их работы, а затем построим схему мостового выпрямителя из четырех диодов, которые можно будет использовать в ваших проектах для преобразования переменного тока в постоянный.

В предыдущем уроке мы говорили о диодах и о том, как они работают, чтобы контролировать направление, в котором ток может течь в цепи. Затем мы опирались на эти знания, чтобы создать схему зарядного устройства USB, которая может использоваться для питания стандартных USB-устройств путем преобразования 120 В переменного тока (или 220 В переменного тока) в регулируемое напряжение 5 В постоянного тока.

Давайте сделаем еще один шаг и расскажем о различных типах выпрямителей и о том, как их можно использовать в своих проектах.

Что такое мостовой выпрямитель?

Согласно определению из учебника, «диодный мост» состоит из четырех диодов в схеме моста , которая обеспечивает одинаковую полярность выхода для любой полярности входа.Другими словами, гребневой выпрямитель преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC). Мостовые выпрямители обычно используются в источниках питания для преобразования электричества из сетевой розетки в электричество постоянного тока, которое может использоваться устройствами бытовой электроники, такими как стереосистема, компьютер или телевизор.

Конечно, это не так просто для новичков. Мы немного разберем это, чтобы действительно понять, что здесь происходит, но прежде, чем мы это сделаем, давайте рассмотрим основные типы выпрямительных схем.

Типы мостовых выпрямителей

Мостовые выпрямители можно разделить на несколько различных типов на основе некоторых простых критериев, но основные категории, которые мы рассмотрим, — это однофазные выпрямители, трехфазные выпрямители, управляемые выпрямители и неуправляемые выпрямители. Некоторые из этих категорий можно объединить. Например, у вас может быть неуправляемый однофазный выпрямитель.

Однофазные и трехфазные выпрямители

По мере продвижения нашего руководства по мостовым выпрямительным схемам, мы можем разбить большинство выпрямителей на две категории: однофазные и трехфазные.Решение о том, какую схему использовать, так же просто, как определить источник питания. Если вы работаете с однофазными входами (большую часть времени), вы будете использовать однофазный выпрямитель. Во многих промышленных средах обычно используются трехфазные источники питания, и вам необходимо использовать трехфазный выпрямитель.

Независимо от фазы мостовой выпрямитель может быть управляемым или неуправляемым.

Неуправляемые мостовые выпрямители

Неуправляемые мостовые выпрямители — наиболее распространенный тип, который вы найдете в электронике и источниках питания.Они основаны исключительно на диодах и не используют никаких дополнительных компонентов для регулирования напряжения или тока. Эти типы цепей обычно встречаются в фиксированных источниках питания. Проще говоря, входное напряжение не контролируется, поскольку оно проходит на выходную сторону. Если в цепь поступает 12 В, выпрямленное напряжение ~ 12 В выходит из цепи.

Управляемые мостовые выпрямители

В управляемых мостовых выпрямителях диоды заменяются твердотельными компонентами, такими как кремниевые управляемые выпрямители (SCR) или тиристоры.Эти устройства могут изменять выходное напряжение. Это может быть очень удобно для использования в регулируемых источниках питания, которые необходимо адаптировать к различным нагрузкам.

Схема и схема мостового выпрямителя

Создание полезной схемы мостового выпрямителя — это несложно, если вы знаете основы. Чтобы получить все преимущества мостового выпрямителя, вам потребуется добавить несколько дополнительных компонентов. Мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с нашим учебным пособием по схеме зарядного устройства USB, поскольку оно охватывает все основы работы этой законченной схемы.

Как работают мостовые выпрямители

Как я уже упоминал в начале этого руководства по мостовым выпрямителям, мы собираемся объяснить, как они на самом деле работают. То, что должен делать каждый любитель электроники. Как упоминалось в видео, вы можете купить мостовые выпрямители, но вы должны сделать свои собственные хотя бы один раз, потому что это фантастическая возможность для обучения!

Чтобы объяснить, как работают мостовые выпрямители, мы сосредоточимся на однофазных выпрямителях, чтобы упростить задачу.Однофазный мостовой выпрямитель работает за счет подключения четырех диодов к нагрузке.

В положительном полупериоде переменного тока диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении (ток течет), целые диоды D1 и D2 смещены в обратном направлении (ток заблокирован). В отрицательном полупериоде D1 и D2 становятся смещенными в прямом направлении, а D3 и D4 становятся смещенными в обратном направлении, как раз наоборот.

Это означает, что ток в нагрузке всегда течет в одном и том же направлении.