Диодный мост: назначение, схема, реализация. Диодные мосты для блока питания.

Блок
Диодные мосты для блока питания - Принцип действия Как работает диодный мост при минимальном напряжении? Заключение Проверка с помощью мультиметра Виды диодных мостов

Для достижения полного шунтирования соответствующие клеммы должны быть подключены к внешним проводникам (при использовании печатной проводки прокладка показана красным цветом):

Содержание

Блок питания своими руками

При современном уровне развития радиоэлектроники простой и надежный модуль питания может быть создан очень быстро и легко. Для этого не требуется больших знаний в области электроники и электротехники. Скоро вы сами это поймете.

Создание своего первого блока питания — это интересный и незабываемый опыт. Поэтому важным критерием является простота схемы, чтобы она работала сразу после сборки без дополнительных настроек и доработок.

Следует отметить, что почти каждое электронное, электрическое устройство или прибор нуждается в источнике питания. Разница лишь в основных параметрах — напряжении и токе, произведением которых является мощность.

Создание блока питания своими руками — отличный первый опыт для начинающих инженеров-электронщиков, поскольку он позволяет испытать (не на себе) различные токи, протекающие в устройствах.

Современный рынок источников питания делится на две категории: Трансформаторы и бестрансформаторные источники питания. Первые настолько просты, что их могут собрать даже неопытные радиолюбители. Вторым неоспоримым преимуществом является относительно низкий уровень электромагнитного излучения и, соответственно, помех. Основным недостатком по сегодняшним стандартам является значительный вес и габариты, обусловленные наличием трансформатора — самого тяжелого и громоздкого элемента схемы.

Бестрансформаторные источники питания лишены последнего недостатка, поскольку в них нет трансформатора. В качестве альтернативы существует трансформатор, но не в классическом виде, а с высокочастотным напряжением, что позволяет уменьшить количество обмоток и размер магнитной цепи. Это позволяет уменьшить габаритные размеры трансформатора. Высокая частота генерируется полупроводниковыми переключателями, которые включаются и выключаются в соответствии с заранее заданным алгоритмом. Это приводит к сильным электромагнитным помехам, поэтому такой источник должен быть экранирован.

Мы соберем блок питания с трансформатором, который никогда не потеряет своей значимости, так как до сих пор используется в аудиоаппаратуре высокого класса, поскольку создает минимальные помехи, что очень важно для хорошего качества звука.

Устройство и принцип работы блока питания

Стремление сделать конечное устройство как можно более компактным привело к созданию различных микросхем, содержащих сотни, тысячи и миллионы отдельных электронных компонентов. В результате почти каждое электронное устройство содержит микросхему с типичным источником питания 3,3 В или 5 В. Питание вспомогательных компонентов может осуществляться от 9 В постоянного тока до 12 В постоянного тока. Однако мы знаем, что настенная розетка подает переменный ток напряжением 220 В при частоте 50 Гц. Если это применить непосредственно к чипу или другому низковольтному компоненту, он немедленно выйдет из строя.

Блок питания своими руками

Из вышесказанного ясно, что основная функция источника питания заключается в снижении напряжения до приемлемого уровня и преобразовании его из переменного тока в постоянный (выпрямление). Кроме того, уровень воды должен оставаться постоянным независимо от колебаний подачи (на выходе). В противном случае устройство будет работать нестабильно. Поэтому еще одной важной функцией источника питания является стабилизация уровня напряжения.

Источник питания обычно состоит из трансформатора, выпрямителя, фильтра и регулятора.

Функциональная схема блока питания

В дополнение к основным компонентам имеются некоторые вспомогательные компоненты, например, светодиодные индикаторы, которые показывают наличие напряжения питания. Если источник питания должен быть регулируемым, он, естественно, имеет вольтметр и, возможно, амперметр.

Трансформатор

В этой схеме используется трансформатор для снижения напряжения в розетке 220 В до необходимого уровня, обычно 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. Это также гальванически изолирует высоковольтные цепи от низковольтных. Поэтому в аварийных ситуациях напряжение на электронном устройстве не будет превышать значения вторичной обмотки. Гальваническая развязка также повышает безопасность обслуживающего персонала. Если человек прикоснется к устройству, он не пострадает от высокого потенциала 220 В.

Конструкция трансформатора довольно проста. Он состоит из сердечника, выполняющего роль магнитопровода, изготовленного из тонких, хорошо проводящих магнитный поток пластин, разделенных диэлектриком — непроводящим лаком.

На сердечнике намотано не менее двух обмоток. Одна из них — первичная обмотка (также называемая сетевой), на которую подается напряжение 220 В, а вторая — вторичная обмотка, с которой берется более низкое напряжение.

Принцип работы трансформатора

Принцип работы трансформатора заключается в следующем. При подаче напряжения на сетевую обмотку в ней протекает переменный ток, поскольку она замкнута. Вокруг этого тока возникает переменное магнитное поле, которое концентрируется в сердечнике и проходит через него в виде магнитного потока. Поскольку в сердечнике имеется еще одна обмотка — вторичная, то под действием переменного магнитного потока в ней возникает электродвижущая сила (ЭДС). Когда эта обмотка замыкается накоротко с нагрузкой, через нее протекает переменный ток.

Стабилизатор напряжения LM 7805, LM 7809, LM 7812

Вы наверняка заметили, что напряжение в розетке не равно 220 В, а колеблется в определенном диапазоне. Это особенно заметно при подключении большой нагрузки. Если не предпринять специальных мер, он также колеблется в аналоговом диапазоне на выходе источника питания. Однако для многих электронных компонентов эти колебания крайне нежелательны, а иногда и недопустимы. По этой причине напряжение должно быть стабилизировано после конденсаторного фильтра. В зависимости от параметров поставляемого устройства используются два типа стабилизации. В первом случае используется затворный регулятор, а во втором — интегральный регулятор напряжения. Теперь рассмотрим применение последнего.

В радиолюбительской практике широко используются стабилизаторы напряжения серий LM78xx и LM79xx. Две буквы указывают на производителя. Поэтому вместо LM можно использовать другие буквы, например, CM. Маркировка состоит из четырех цифр. Первые два, 78 и 79 соответственно, указывают на положительное и отрицательное напряжение. Последние две цифры, в данном случае два X вместо xx, указывают на значение выхода U. Например, если положение двух Х равно 12, то этот стабилизатор выдает 12 В, 08 — 8 В и т.д.

В качестве примера расшифруем следующие обозначения:

LM7805 → 5 В, положительное напряжение

LM7912 → 12 В, отрицательный U

Стабилизатор напряжения LM7805 | LM7809 | LM7812

Встроенные стабилизаторы имеют три выхода: входной, общий и выходной; они рассчитаны на ток 1 А.

LM7805 обозначение выводов

Если выходное U значительно превышает входное U и потребляется ток не более 1 А, регулятор напряжения сильно нагревается и должен быть помещен в теплоотвод. Конструкция корпуса предусматривает такую возможность.

Если ток нагрузки намного меньше предельного тока, нет необходимости устанавливать теплоотвод.

В этом случае наиболее важными параметрами для вас являются обратное напряжение и ток. Например, чтобы выбрать диодный мост на 220 В, следует рассмотреть модели с номинальным напряжением более 400 В и требуемым током, например KBPC106 (или 108, 110). Технические особенности:

Принцип работы

Диодный мост — это электрическая цепь с четырьмя диодами. Схема спроектирована таким образом, что в каждом полуцикле переменного тока соответствующая половина часа проходит через одно плечо моста, а в другом полуцикле другая половина часа проходит через другое плечо. Но в тех точках моста, где диоды подключены с одинаковой полярностью, знак тока всегда один и тот же.

Как отдельные диоды, так и коммерческие диодные сборки описываются набором стандартных спецификаций:

  • это напряжение обратной полярности, которое может быть приложено к устройству без риска пробоя,
  • это количество тока обратной полярности, которое может безопасно протекать через устройство,
  • это продолжительность протекания тока через устройство без перегрева,
  • Максимальная температура, при которой устройство будет продолжать работать,
  • Максимально допустимая частота протекания тока.

Вариант изображения моста на принципиальной электрической схеме

ФОТО: go-radio.ru Вариант моста в электрической схеме.

Сборка «Диодный мост» на печатной плате

ФОТО: go-radio.ru Создание диодного моста на печатной плате

Схема диодного моста

И самодельный мост, и промышленная диодная схема построены по одной и той же схеме. Два диода соединены последовательно с противоположными полюсами. Затем к концам двух пар припаиваются одинаковые полюса. Источник переменного тока подключен к точкам, где полюса однонаправлены, а нагрузка подключена к точкам, где полюса однонаправлены.

Диодные мосты используются для выпрямления однофазного и трехфазного тока.

Однофазный выпрямитель

Этот выпрямитель чаще всего используется в бытовой электронике, так как бытовая электросеть однофазная. В целом, импульс выпрямленного тока с частотой 100 Гц не подходит для нормальной работы прибора, при этом возникает неприятный гудящий шум. После выпрямителя следует подключить высококачественный сглаживающий фильтр, состоящий из катушки (последовательно) и конденсатора достаточной емкости (параллельно выходу выпрямителя).

Схема однофазного моста

Трёхфазный выпрямитель

Трехфазные выпрямители имеют меньшие пульсации на выходе, чем однофазные выпрямители. Снижаются требования к сглаживающим фильтрам.

Выпрямительные схемы для трехфазных цепей могут быть однофазными или двухфазными. В схеме push-pull отрицательный диод подключен к каждой обмотке трехфазного трансформатора. Свободные концы каждой из трех катушек соединены с общей точкой. Положительные концы диодов также подключены к общей точке. Нагрузка подключается между этими двумя общими точками.

Принципиальная схема однотактного трёхфазного моста-выпрямителя

ФОТО: electricalschool.info Схема трехфазного моста восстановления с одной цепью.

Если требуется более высокое выходное напряжение и меньшие пульсации, используется схема выпрямителя с принудительным включением. Три пары диодов собраны вместе, причем положительная сторона одного из них соединена с отрицательной стороной другого в каждой паре. Положительные провода трех пар диодов также соединяются в одной точке, отрицательные провода диодов также соединяются вместе, а общие точки каждой пары диодов соединяются со свободными концами трех вторичных обмоток трансформатора. Нагрузка подключается между общим отрицательным и положительным током сборки. В этой схеме выходное напряжение немного выше, а пульсации намного меньше. Иногда сглаживающий фильтр вообще не нужен. Такая схема называется трехфазным мостовым выпрямителем Ларионова.

Принципиальная схема двухтактного трёхфазного моста-выпрямителя

ФОТО: electricalschool.info Схема двухфазного трехфазного мостового выпрямителя

Сборка «Трёхфазный диодный мост»

Где применяется схема диодного моста

Кстати, генератор автомобиля также вырабатывает переменный ток, в то время как все электрооборудование автомобиля работает на постоянном токе. После генератора переменного тока установлен мощный диодный выпрямитель. Мостовая схема диодного выпрямителя часто используется в радиоаппаратуре, такой как радиоприемники, телевизоры, магнитофоны и проигрыватели. Диодные мосты также используются в трансформаторных источниках питания и импульсных источниках питания.

При необходимости, а также при наличии подходящих диодов и паяльника, несложно сделать диодный мост своими руками.

Что нужно для работы

Для работы необходимо подготовить рабочую зону с гнездом для паяльника, паяльник с гнездом, паяльник, канифоль, пинцет, маленькие ножи. Конечно, вам нужны диоды с соответствующими свойствами. При желании мост можно установить на печатную плату с готовыми дорожками.

Инструкция по изготовлению

Диодный мост: назначение, схема, реализация

Диодный мост: назначение, схема, реализация

Диодный мост: назначение, схема, реализация

Диодный мост: назначение, схема, реализация

Проверка на работоспособность

Первая проверка всегда визуальная. Он проверяет правильность монтажа компонентов, правильность сборки схемы и качество пайки. Затем строится тестовая схема с источником и измерительным устройством. Если этот этап прошел успешно, вы можете подключить нагрузку и, наконец, проверить результаты своей работы.

Проверьте поочередно все диоды на исправность. В одном направлении диод должен показывать значение от 0,4 до 0,7 вольт. В нашем случае 0,552 вольта, что вполне приемлемо.

Обозначение диодного моста и схема подключения

Поскольку диодный мост может быть построен по различным схемам и содержит всего несколько компонентов, в большинстве случаев модуль выпрямителя просто обозначают, рисуя принципиальную схему. Если это неприемлемо, например, в случае блок-схемы, мост обозначается символом, которым маркируется каждый AC-DC преобразователь:

Блок схема диодного моста.

Письмо «~»=» обозначает цепи переменного тока, «=» — цепи постоянного тока, а «+» и «-» указывают на полярность выхода.

Если выпрямитель построен по классической схеме 4-диодного моста, допускается несколько упрощенное представление:

Упрощённое изображение диодного моста.

Вход выпрямительного блока подключается к выходным клеммам источника переменного тока (в большинстве случаев это понижающий трансформатор) без учета полярности — каждая выходная клемма подключается к каждой входной клемме. Выход моста подключен к нагрузке. Это может быть или не быть полярность (включая стабилизатор и сглаживающий фильтр).

Схема диодного моста с источником переменного напряжения.

Диодный мост может быть подключен к источнику постоянного напряжения. В этом случае достигается защитная схема от случайной смены полярности — подключение входов моста к выходу источника питания не изменяет полярность напряжения на его выходе.

Основные технические характеристики

При выборе между диодом и полным мостом в первую очередь следует обращать внимание на наибольший прямой ток. Он должен быть больше, чем ток нагрузки. Если это значение неизвестно, а мощность известна, ее необходимо преобразовать в ток по формуле Iнагр=Pнагр/Uф. Для увеличения допустимого тока полупроводниковые диоды можно соединить параллельно — больший ток нагрузки можно разделить на количество диодов. В этом случае выгодно выбирать диоды ветви моста в соответствии с близким значением падения напряжения в открытом состоянии.

Читайте также: Описание, характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007.

Вторым важным параметром является прямое напряжение, на которое рассчитан мост или его компоненты. Оно не должно быть меньше выходного напряжения источника переменного тока (амплитудное значение!). Для надежной работы устройства необходим запас в 20-30 %. Для увеличения допустимого напряжения диоды могут быть подключены последовательно к каждому плечу моста.

Этих двух параметров достаточно для принятия предварительного решения об использовании диодов в выпрямителе, однако следует учитывать и некоторые другие характеристики:

  • максимальная рабочая частота — обычно составляет несколько килогерц и для работы на промышленных частотах 50 или 100 Гц не имеет значения, но при работе диода в импульсной схеме этот параметр может стать решающим,
  • Падение напряжения в открытой цепи кремниевых диодов составляет около 0,6 В, что несущественно при выходном напряжении, скажем, 36 В, но может быть критичным при рабочем напряжении менее 5 В — в этом случае выбирайте диоды Шоттки, которые характеризуются низким значением этого параметра.

Разновидности диодных мостов и их маркировка

Диодный мост может быть построен с использованием дискретных диодов. Чтобы соблюсти полярность, обратите внимание на маркировку. В некоторых случаях маркировка наносится непосредственно на корпус полупроводникового прибора в виде рисунка. Это характерно для продукции, производимой на внутреннем рынке.

Внешний вид дидного маста отечественного производства.

Зарубежные (и многие современные российские) приборы маркируются точкой или кольцом. В большинстве случаев на аноде имеется такая маркировка, но гарантии нет. Лучше посмотреть его в справочнике или воспользоваться тестером.

Внешний вид диода.

Можно собрать мост из сборки — четыре диода объединяются в одном корпусе, а соединение проводников может быть выполнено с помощью внешних проводников (например, на печатной плате). Сборки могут отличаться, поэтому для правильного подключения необходимо обратиться к техническим характеристикам.

Диодная сборка BAV99S.

Например, диодная сборка BAV99S с 4 диодами, но всего 6 выводами имеет два внутренне соединенных полумоста (точка на корпусе возле вывода 1):

Схема диодной сборки BAV99S.

Для достижения полного шунтирования соответствующие клеммы должны быть подключены к внешним проводникам (при использовании печатной проводки прокладка показана красным цветом):

Соединение внешними проводниками сборки BAV99S, для получения полноценного диодного моста.

В этом случае переменное напряжение подключается к клеммам 3 и 6. Положительный полюс постоянного тока берется с клеммы 5 или 2, а отрицательный — с клеммы 4 или 1.

Самый простой вариант — сборка со сборным мостом внутри. Отечественные изделия могут быть КЦ402, КЦ405, есть и зарубежные мостовые сборки. Во многих случаях маркировка клемм наносится непосредственно на корпус, и задача состоит лишь в правильном выборе в соответствии с характеристиками и безошибочном подключении. Если внешняя маркировка клемм отсутствует, следует обратиться к справочнику.

Диодная сборка с диодным мостом КЦ405.

Простой однополупериодный выпрямитель с 1 диодом последовательно с нагрузкой. Используется в балластных источниках питания, миниатюрных источниках питания малой мощности и устройствах, не требующих коэффициента пульсации. Только одна полуволна достигает нагрузки.

Характеристики диодного моста

Как упоминалось ранее, в электронике диодные мосты выпускаются в различных корпусах и разных размеров.

диодный мост виды

Почему так происходит? Поскольку каждый диодный мост имеет свои собственные характеристики, которые мы обсудим в этой главе.

Чтобы не заходить слишком далеко, давайте рассмотрим диодный мост GBU6K и посмотрим, как читать спецификации на примере этого моста.

GBU6K диодный мост

Чтобы понять, что это за фрукт и на что он способен, вам нужно скачать его технический паспорт. Вот ссылка на этот диодный мост. Ниже приведены основные характеристики диодного моста, которых должно быть достаточно для среднего инженера-электронщика.

Распиновка и корпус

Итак, на главной странице мы видим схему расположения выводов. Схема расположения выводов показывает, какие выводы за что отвечают и как их подключать к внешней цепи.

распиновка GBU606K

Как вы видите, переменное напряжение подается на средние клеммы, а постоянное напряжение снимается с крайних клемм. На рисунке также показано, как подключены диоды в этом диодном мосту. Эта информация будет очень полезна для нас.

Ниже мы видим следующую диаграмму, показывающую основные первичные характеристики.

характеристики диодного моста

Упаковка — Тип корпуса. Пакеты GBU выглядят примерно так.

GBU корпус

Максимальный ток

Так что мы это выяснили. Следующий параметр. IF(AV) — максимальный ток, который может выдержать этот диодный мост. В техническом паспорте есть таблицы и графики, которые показывают, какие условия должны быть выполнены, чтобы мост мог поглотить этот ток без повреждения.

максимальный прямой ток через диодный мост

Поэтому диодные мосты в больших металлических корпусах могут проводить через себя очень большие токи. Однако, если маленький диодный мост используется в источнике питания с высоким током, он, скорее всего, перегорит.

В промышленной силовой электронике мы стараемся использовать мощные диодные мосты, например, этот диодный мост может выдерживать ток 50 ампер.

кврс 5010 диодный мост

Как проверить диодный мост

1-й метод.

Как вы теперь знаете, однофазный диодный мост состоит из 4 диодов. Чтобы выяснить их расположение, нужно скачать технический паспорт на этот диод и посмотреть, как расположены диоды в конкретном диодном мосте. Например, в моем GBU6K диоды расположены следующим образом.

распиновка GBU606K

Поэтому мне просто нужно подключить каждый диод к мультиметру. Я уже описывал, как это сделать в этой статье.

Второй способ.

Второй способ — 100%. Однако вам понадобится осциллограф, ЛАТР или понижающий трансформатор и резистор, желательно 5-10 КОм. После того как вы определились с назначением выводов, припаяйте резистор сопротивлением 5-10 КОм к выводам «+» и «-«. Запишите осциллограмму на тех же клеммах.

как проверить диодный мост

Таким образом, это должно выглядеть следующим образом.

как работает диодный мост

переменное напряжение после диодного моста

Это означает, что диодный мост исправен.

Диодный мост генератора

Диодный мост генератора переменного тока в автомобилях выпрямляет переменное напряжение, поступающее от обмоток статора генератора. Это означает, что без диодного моста у вас есть трехфазный мини-генератор.

Диодный мост генератора ВАЗ 2110

В данной статье рассматривается диодный мост генератора переменного тока ВАЗ 2110.

диодный мост генератора ВАЗ 2110

Он был построен по схеме Ларионова с некоторыми дополнениями в виде 3 дополнительных диодов.

диодный мост генератора ваз2110 схема

Как проверить диодный мост генератора

Существует два способа проверки диодного моста генератора.

Проверка с помощью лампы накаливания

Этот метод считается самым простым и может быть использован любым человеком, так как у вас всегда есть в наличии аккумулятор и 12-вольтовая лампа. Иначе какой смысл иметь генератор переменного тока в автомобиле).

Чтобы облегчить проверку, рекомендуется предварительно припаять или подсоединить к лампочке два провода. Итак, давайте соберем наше устройство для проверки диодного моста генератора от лампочки и аккумулятора по этой схеме.

прибор для проверки диодного моста

Затем нам нужно проверить каждый диод. Поэтому помните, что диод проводит ток в одном направлении, а не в другом. Поэтому мы должны просверлить каждый диод дважды, чтобы проверить, работает ли он. Вот что мы собираемся сделать.

Вместо батареи у меня будет 12-вольтовый лабораторный блок питания, что, в принципе, не имеет значения. Мое «устройство» для проверки диодов выглядит следующим образом.

автомобильная лампа накаливания

Красный крокодил — это положительная клемма батареи, в моем случае источника питания, а черный — отрицательная клемма.

Поехали! У нас есть девять диодов. Начнем, пожалуй, с больших таблеточных диодов, встроенных в металлические пластины. Я подключаю к пластине кабель «крокодил» с одним концом диода.

проверка диодов генератора

А когда другой конец идет от лампочки, я прикасаюсь к другому концу диода, и вуаля! Лампа загорается!

Каждая схема выпрямительного моста содержит диоды. Они могут быть припаяны по отдельности к печатной плате или встроены в общий корпус. По размерам выпрямители могут быть миниатюрными, например, импортный МБ6С или советский КЦ405А. Последние обычно называют «ка-цешки» или «шоколадки».

Принцип работы диодного моста

Давайте вспомним свойства и назначение диода. Не вдаваясь в технические подробности — он проводит электрический ток в одном направлении и преграждает путь в противоположном направлении.

Этого уже достаточно, чтобы построить простой выпрямитель с одним диодом.

Он просто соединяется последовательно, и любой другой импульс тока, протекающий в противоположном направлении, прерывается.

Этот метод называется однополупериодным и имеет много недостатков:

Имеется сильная пульсация, а также пауза в подаче тока между полупериодами, равными половине длины синусоиды.

Отсекая нижние волны синусоиды, напряжение уменьшается вдвое. При точном измерении уменьшение больше, так как существуют также потери в диодах.

Диаграмма работы диодного моста

Возможность вдвое снизить напряжение при выпрямлении нашла применение в бытовом секторе.

Жители многоквартирных домов устали менять лампочки, которые постоянно перегорают, — они оснащают их диодами.

Они соединяют диоды последовательно, и лампочка «живет» гораздо дольше.

Но интенсивное мерцание утомляет глаза, и такая лампа подходит только для дежурного освещения.

Для снижения потерь используется соединение четырех элементов.

Независимо от направления протекания переменного тока на входных контактах, выход диодного моста обеспечивает постоянную полярность на его выходных контактах.

Частота пульсаций этого соединения ровно в два раза превышает частоту входного переменного тока.

Поскольку плечи моста не могут проводить ток в обоих направлениях одновременно, цепь надежно защищена.

Даже если в вашем устройстве сгорит диодный мост, не произойдет короткого замыкания или скачков напряжения.

Надежность мостовой схемы доказана десятилетиями. Защита от перенапряжения на входе обеспечивается трансформатором.

Защита от перегрузки обеспечивается стабилизатором на выходе. Диодный мост выходит из строя только в том случае, если используются неисправные компоненты или схема в автомобиле подвергается постоянной нагрузке.

Символы на принципиальной схеме могут быть двух типов. Какой термин используется на чертеже, зависит от того, состоит ли мост из отдельных компонентов или используется сборная конструкция.

Назначение, форма, принцип работы диодного моста. Это могут быть дискретные элементы, припаянные к печатной плате, но в 21 веке чаще всего диоды располагают в отдельном корпусе. Не стесняйтесь спрашивать меня, я в вашем распоряжении!

Выбор типа сборки

Падение напряжения на диодном мосту составляет до 0,7 вольт. Когда обычный элемент используется в низковольтных цепях, падение напряжения иногда достигает 50% от номинала источника питания. Такой недостаток недопустим.

Диоды Шоттки используются для подачи тока от 1,5 до 12 вольт.

При протекании постоянного тока падение напряжения на одном кристалле составляет не более 0,3 вольта. Умноженные на четыре элемента моста, потери вполне приемлемы.

Более того, если проверить диодный мост Шоттки на наличие помех с помощью мультиметра, вы получите значение, недостижимое для кремниевых p-n диодов.

Еще одним преимуществом отсутствия p-n контакта является возможность работы на высоких частотах.

Поэтому выпрямители напряжения сверхвысокой частоты производятся исключительно с диодами этого типа. Однако диоды Шоттки также имеют недостатки. При подаче обратного напряжения, даже на короткое время, элемент выходит из строя.

Проверка диодного моста мультиметром показывает, что причина именно в этом, что приводит к необратимым последствиям.

Обычный германиевый или кремниевый элемент с p-n-переходом восстанавливает себя после обратной полярности.

Поэтому диодные мосты Шоттки используются только в низковольтных источниках питания и с защитой от обратной полярности.

В промышленной силовой электронике мы стараемся использовать мощные диодные мосты, например, этот диодный мост может выдерживать ток 50 ампер.

Область применения и назначение

Диодные мосты часто используются в источниках питания. В трансформаторных источниках питания они подключаются к вторичной обмотке трансформатора.

Схема подключения в трансформаторном БП

В импульсных источниках питания они подключаются к сетевому входу 220 вольт. Электронные цепи управления и питания ИБП питаются от выпрямленного и нормализованного (не всегда) сетевого напряжения (примерно 300-310 вольт).

Выпрямители импульсного блока питания

На выводах вторичной обмотки импульсного источника питания присутствует высокочастотное переменное напряжение. Для преодоления этого явления установлен двойной диод Шоттки. По этой причине часто используется схема среднего выпрямителя.

Мост в генераторе автомобиля

В автомобилях и мотоциклах используются трехфазные диодные мосты по схеме Ларионова с тремя дополнительными затворами, поскольку для питания автомобиля используется трехфазный генератор. Мост генератора имеет форму круглого сектора и прикреплен к задней части генератора.

Схема генератора автомобиля

Исключением являются некоторые современные автомобили Toyota и другие автомобили, в которых для выпрямления 12-клапанной и 12-импульсной системы используется 6-фазный генератор переменного тока. Это уменьшает пульсации и увеличивает выходной ток.

Способы проверки

Диодный мост лучше всего проверять с помощью мультиметра в режиме управления диодами.

Проверка диодов и звуковая прозвонка

Для этого необходимо сначала замкнуть вход, а затем выход (диодный мост должен быть разомкнут).

Определение цоколевки

Вы можете измерить падение напряжения на контактах диода, не выдергивая штекер непосредственно на плате. Для этого необходимо выяснить назначение контактов моста, которое, как уже говорилось выше, обычно указано непосредственно на корпусе.

Проверка на плате не выпаивая

Дисплей мультиметра должен показывать значения в пределах 500-800 мВ в прямом направлении и выше 1500 и до бесконечности в обратном направлении (в зависимости от компонента и измерительного прибора). То же самое можно сделать в режиме омметра, как показано на рисунке ниже.

Проверка омметром

Более подробно эта процедура описана в статье «Как проверить диодные мосты?», где мы описываем признаки неисправности, а также методику тестирования. Смотрите также это видео о тестировании однофазного выпрямителя и диодного моста автогенератора:

На этом мы заканчиваем наше подробное объяснение. Надеемся, теперь вы понимаете, что такое диодный мост и что он делает в электрической цепи. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях под этой статьей!

При протекании постоянного тока падение напряжения на одном кристалле составляет не более 0,3 вольта. Умноженные на четыре элемента моста, потери вполне приемлемы.

Конструкция

Каждая схема выпрямительного моста содержит диоды. Они могут быть припаяны по отдельности к печатной плате или встроены в общий корпус. По размерам выпрямители могут быть миниатюрными, например, импортный МБ6С или советский КЦ405А. Последние обычно называют «ка-цешки» или «шоколадки».

Есть несколько примеров впечатляющих размеров. Например, трехфазный выпрямительный мост китайской конструкции. Устройство рассчитано на токи в сотни ампер и поэтому имеет винтовое крепление для силовых кабелей и плоскую металлическую теплопроводящую поверхность с отверстиями для крепления к радиатору.

Трехфазный диодный мост

Диодный мостик своими руками

Чтобы собрать выпрямитель самостоятельно, вам понадобятся 4 диода одного типа. Эти диоды должны соответствовать друг другу по обратному напряжению, максимальному току и рабочей частоте. Подключения должны быть выполнены в соответствии с приведенной ниже схемой. Между двумя катодами прикладывается положительное напряжение, а между анодами — отрицательное. Источник переменного напряжения должен быть подключен в точках разного соединения диодов. Вся схема может быть спаяна за несколько минут или собрана в виде небольшой печатной платы.

Дополнительная информация. Обратные напряжения диодов в цепи суммируются.

Мост своими руками

Использование барьера Шоттки

Использование диода Шоттки оправдано в двух ситуациях. Во-первых, когда необходимо выпрямить ток высокой частоты. Барьер Шоттки идеально подходит для этой задачи, поскольку он имеет низкую емкость связи и поэтому быстро реагирует. Во-вторых, когда необходимо выпрямить большой ток в десятки или сотни ампер. В данном случае этот элемент отлично подходит благодаря низкому падению напряжения и низкому тепловыделению.

Диодные мосты играют роль адаптивного элемента в мире электроники. Они могут использоваться для подключения устройств, требующих постоянного тока, к подходящей сети переменного напряжения. Таких устройств в доме много, и они необходимы для комфортной жизни человека.

Оцените статью