Диодный мост: устройство, принцип работы, обозначение на схеме

Что такое диодный мост

Словосочетание «диодный мост» образовано от слова «диод». Это означает, что диодный мост — это радиокомпонент, состоящий из диодов. Здесь очень важно, как эти диоды подключены, иначе диодный мост просто превратится в связку диодов.

Так обозначают диод в электрических цепях.

Простейший диодный мост состоит из 4-х диодов, соединенных таким образом.

Эта цифра также является обозначением самого распространенного диодного моста в электрических схемах.

Упрощенная версия выглядит так.

Вы даже можете увидеть нечто подобное на схемах.

Для правильной работы диодного моста нам необходимо его правильно подключить. Правильное подключение диодного моста выглядит так.

Как видите, мы подаем переменное напряжение на вход диодного моста и снимаем постоянное напряжение на выходе диодного моста.

Определение

Диодный мост — схемное решение для выпрямления переменного тока. Другое название — двухполупериодный выпрямитель. Он построен из полупроводниковых выпрямительных диодов или их разновидностей — диодов Шоттки.

Схема мостового подключения предполагает наличие нескольких (для однофазной цепи — четырех) полупроводниковых диодов, к которым подключена нагрузка.

Он может состоять из дискретных элементов, припаянных к плате, но в 21 веке более распространены диоды, соединенные в отдельном корпусе. Внешне он похож на любой другой электронный компонент — ножки сняты с корпуса определенного типоразмера для подключения к дорожкам печатной схемы.

Стоит отметить, что объединенные в одном корпусе несколько вентилей, не соединенных по мостовой схеме, называются диодными сборками.

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

• один этап;
• трехфазный.

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

История изобретения

В 1873 году английский ученый Фредерик Гатри разработал принцип действия ламповых диодов с прямым нагревом. Год спустя в Германии физик Карл Фердинанд Браун предложил аналогичные свойства твердых материалов и изобрел точечный выпрямитель.

В начале 1904 года Джон Флеминг создал первый твердотельный ламповый диод. В качестве материала для его изготовления он использовал оксид меди. Диоды начали широко использовать в радиочастотных детекторах. Изучение полупроводников привело к тому, что Гринлиф Уиттер Пикард изобрел кристаллический детектор в 1906 году.

В середине 30-х годов ХХ века основные исследования физиков были направлены на изучение явлений, происходящих на границе раздела металл-полупроводник. В результате был получен слиток кремния с двумя типами проводимости. Изучая его, в 1939 году американский ученый Рассел Оле открыл явление, позднее названное pn переходом. Он обнаружил, что в зависимости от примесей, присутствующих на границе раздела двух полупроводников, восстанавливаемость изменяется. В начале 1950-х инженеры Bell Telephone Labs разработали планарные диоды, а пятью годами позже в СССР появились диоды на основе германия с переходом менее 3 см.

Изобретателем выпрямительной мостовой схемы считается польский инженер-электрик Кароль Поллак. Позже в журнале Elektronische Zeitung были опубликованы результаты исследований Лео Гретца, поэтому в литературе можно встретить и другое название диодного моста — схема или мост Гретца.

Физические процессы

Принцип работы диодного моста основан на способности pn перехода пропускать ток только в одном направлении. Под pn переходом понимается контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Граница, разделяющая области, характеризуется шириной запрещенной зоны, препятствующей прохождению зарядов. С одной стороны, есть область p, в которой дырки считаются основными носителями (положительный заряд), а с другой стороны, область n, где электроны являются основными носителями (отрицательный заряд).

Находясь изолированно друг от друга, в каждой области элементарные частицы совершают случайные тепловые колебания, за счет которых их выделяемая энергия компенсируется и результирующий ток равен нулю. Когда эти области соприкасаются, возникают диффузионные токи, вызванные взаимным притяжением зарядов. В результате частицы сталкиваются и рекомбинируют (исчезают). В зоне контакта происходит истощение векторов и прекращается их движение. Устанавливается состояние динамического равновесия.

При приложении электрического поля к pn переходу изображение меняется. При прямой поляризации, то есть когда положительный полюс источника питания подключен к p-области, а отрицательный к n-области, происходит внесение основных носителей в область. Из-за этого ширина запрещенной зоны уменьшается, и частицы начинают беспрепятственно проходить через преграду, образуя ток. При изменении полярности источника питания произойдет еще большее обеднение слоев, в результате чего барьер увеличится и ток не возникнет.

Следовательно, в зависимости от полярности сигнала, подаваемого на переход, ширина запрещенной зоны увеличивается или уменьшается. Если переменный сигнал подается на элемент, в соответствии с работой которого используется pn переход, в результате попеременно будет подаваться прямое и обратное напряжение. В результате он задержит часть сигнала и пропустит его.

Если взять измерительный прибор, показывающий форму сигнала (осциллограф), то на выходе радиоэлемента можно будет увидеть импульсы, длительность которых определяется периодом полуволны. Именно поэтому диод называют выпрямительным, хотя название импульсного преобразователя ему больше подходит. То есть устройство, преобразующее переменный сигнал в пачку импульсов.

Назначение и практическое использование

Область применения набираемого диодами моста довольно велика. Это могут быть блоки питания и блоки управления. Устанавливается во всех устройствах, питающихся от промышленной сети 220 вольт. Например, телевизоры, магнитолы, зарядные устройства, посудомоечные машины, светодиодные лампы.

Машины без этого не обходятся. После запуска двигателя начинает работать генератор, вырабатывающий переменный ток. Поскольку вся бортовая сеть запитана постоянным напряжением, устанавливается выпрямительный мост, через который подается выпрямленное напряжение. Такой же постоянный сигнал используется для подзарядки аккумулятора.

Выпрямитель используется для привода сварочного аппарата. Для этого используются настоящие и мощные устройства, способные выдерживать ток более 200 ампер. Использование диодных сборок в устройствах дает ряд преимуществ перед простым диодом. Такое выпрямление позволяет:

• увеличить частоту пульсаций, которые затем просто сглаживаются с помощью электролитического конденсатора;
• при совместной работе с трансформатором исключить ток смещения, что позволяет более эффективно использовать общую мощность преобразователя;
• передавать больше энергии с меньшим количеством тепла, тем самым повышая эффективность.

Но также стоит отметить один недостаток, из-за которого в некоторых случаях мост не используется. Прежде всего, это двойное падение напряжения, которое особенно чувствительно в цепях низкого напряжения. И даже при перегорании части диодов устройство начинает работать в полуволновом режиме, в результате чего в цепь проникают паразитные гармоники, которые могут повредить чувствительные радиоэлементы.

Блок питания

Ни один современный блок питания не обходится без выпрямителя. Качественные источники производятся с использованием мостовых выпрямителей. Классическая схема состоит всего из трех частей:

1. Понижающий трансформатор.
2. Мостовой выпрямитель.
3. Фильтр.

На первичную обмотку трансформатора подается синусоидальный сигнал амплитудой 220 вольт. Из-за явления электромагнитной индукции во вторичной обмотке индуцируется электродвижущая сила, начинает течь ток. В зависимости от типа трансформатора значение напряжения уменьшается на определенное значение за счет коэффициента трансформации.

Между выводами вторичной обмотки появляется переменный сигнал с уменьшенной амплитудой. Согласно схеме подключения диодного моста это напряжение подается на его вход. Проходя через диодную сборку, переменный сигнал преобразуется в пульсирующий.

Такая форма часто считается неприемлемой, например, для звукового оборудования или источников света. Поэтому для сглаживания используется конденсатор, подключенный параллельно выходу выпрямителя.

Трёхфазный выпрямитель

В производствах и местах, где используется трехфазная сеть, применяется трехфазный выпрямитель. Он состоит из шести диодов, по одной паре на каждую фазу. Использование этого типа устройства позволяет получить более высокое значение тока с низкой пульсацией. Это, в свою очередь, снижает требования к выходному фильтру.

Самыми популярными вариантами включения трехфазных выпрямителей являются схемы Миткевича и Ларионова. При этом одновременно можно использовать не только шесть диодов, но и 12, а то и 24. Мосты трехфазные используются в тепловозах, в электротранспорте, на буровых платформах, в промышленном газе и воде очистные сооружения.

Поэтому использование мостовых выпрямителей позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, которым питается все электронное оборудование. Сделать диодный мост своими руками несложно. При этом его использование позволяет получить не только качественный сигнал, но и повысить надежность устройства в целом.

Устройство и принцип работы

Диодный мост — это электронная схема на основе выпрямительных диодов, предназначенная для преобразования поступающего на нее переменного тока в постоянный. Чаще всего в схему включают диоды Шоттки, но это не категоричное требование, поэтому в любом конкретном случае его можно заменить другими подходящими по техническим параметрам моделями. Схема моста на полупроводниковых диодах состоит из четырех элементов на одну фазу. Диодный мост можно набрать отдельными диодами или собрать как единое целое, в виде монолитного четырехполюсника.

Принцип работы диодного моста основан на способности p — n перехода пропускать электрический ток только в одном направлении. Схема подключения диодов к мосту построена таким образом, что для каждой полуволны создается свой путь протекания электрического тока к подключенной нагрузке.

Чтобы объяснить выпрямление с помощью диодного моста, необходимо рассмотреть работу схемы в зависимости от формы волны напряжения на входе. Следует отметить, что кривая напряжения за период имеет две полуволны: положительную и отрицательную. В свою очередь, каждая полуволна имеет процесс увеличения и уменьшения относительно точки максимума амплитуды.

Поэтому работа выпрямительного устройства будет иметь следующие этапы:

• Вход выпрямительного моста, обозначенный буквами А и В, запитан переменным напряжением 220В.
• Каждая полуволна, подаваемая электрической сетью или обмотками трансформатора, преобразуется в постоянное значение парой диодов, расположенных по диагонали.
• Положительная полуволна будет реализована парой диодов VD1 и VD4 и будет излучать полуволну на выходе моста в положительной области оси y.
• Отрицательная полуволна будет выпрямляться парой диодов VD2 и VD3, из которых другая полуволна появится в положительной области на том же выходе моста.

В связи с тем, что оба полупериода выполнены на выходе диодного моста, такое электронное устройство называется двухполупериодным выпрямителем, его еще называют схемой Гретца.

Принцип действия

Давайте разберемся, как устроен диодный мост. Начнем с того, что диоды пропускают ток в одном направлении. Выпрямление переменного напряжения происходит за счет односторонней проводимости диодов. За счет их правильного подключения отрицательная полуволна переменного напряжения подводится к нагрузке в виде положительной. Проще говоря, он переворачивает отрицательную полуволну.

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

Принцип работы схемы основан на том, что диоды проводят ток в одном направлении и выглядит следующим образом:

• На вход диодного моста подается переменный синусоидальный сигнал, например 220 В от бытовой электросети (на схеме подключения вход диодного моста обозначен как AC или ~).
• Каждая из полуволн синусоидального напряжения (рисунок ниже) проходит через пару вентилей, расположенных по диагонали на схеме.

Положительная полуволна проходит через диоды VD1, VD3, а отрицательная полуволна — через VD2 и VD4. Вы можете увидеть сигнал на входе и выходе схемы ниже.

Этот сигнал называется выпрямленным пульсирующим напряжением. Для его выравнивания в схему добавлен фильтр с конденсатором.

Обозначение на схеме и маркировка

На схеме подключения диодный мост может иметь несколько вариантов изображения. Чаще всего можно встретить такие обозначения

Первый вариант обозначения мостового выпрямителя используется, как правило, в ситуациях, когда электронное устройство представляет собой монолитную конструкцию, единый узел. На схеме маркировка выполняется латинскими буквами VD, за которыми следует порядковый номер.

Второй вариант более распространен для тех ситуаций, когда диодный мост состоит из отдельных полупроводниковых приборов, собранных по схеме. Маркировка второго варианта, чаще всего, выполняется в виде серии VD1 — VD4.

Также следует отметить, что приведенное выше обозначение и схематическая маркировка хоть и общепринятые, но могут быть нарушены при составлении схем.

Диод в цепи переменного напряжения

Итак, в статье о диоде мы рассмотрели, что будет с выходом диода, если на него подать переменный ток. Для этого мы даже собрали такую ​​схему, где G — генератор синусоидальной волны. Сигнал уже снят с клемм X1 и X2.

На диод подавали переменное напряжение.

И на выходе после диода мы получили такой сигнал.

Я имею в виду, у нас это так.

Да, мы получили постоянный ток от переменного тока, но оно того стоило? В этом случае мы получили постоянный пульсирующий ток, при котором половина мощности сигнала была полностью отключена.

Разновидности диодных мостов

В зависимости от количества подключенных к диодному мосту фаз различают однофазные и трехфазные модели. Мы подробно рассмотрели первый вариант, используя приведенный выше пример схемы Гретца.

Трехфазные выпрямители в свою очередь делятся на шести- и двенадцатипульсные модели, хотя схема их диодного моста идентична. Рассмотрим подробнее работу диодного устройства по трехфазной цепи.

Показанный на рисунке выше диодный мост получил название схемы Ларионова. Конструктивно для каждой из фаз одновременно устанавливаются два диода в противоположном друг от друга направлении. Здесь важно отметить, что синусоида во всех трех фазах имеет смещение относительно друг друга на 120 °.

Как видите, по сравнению с однофазным выпрямителем на диодном мосту изображение более равномерное и скачки имеют гораздо меньшую амплитуду.

Конструкция

Любая выпрямительная мостовая схема включает диоды. Их можно припаять по отдельности к печатной плате или в одном корпусе. По габаритам выпрямители миниатюрные, например импортный МБ6С или советский КЦ405А. Последние обычно называют «ка-цешки» или «шоколадные конфеты».

Есть образцы с внушительными габаритами. Например, трехфазный мостовой выпрямитель китайского производства. Устройство рассчитано на токи в сотни ампер, поэтому оснащено винтовыми креплениями для кабелей питания и плоской теплопроводной металлической поверхностью с отверстиями для крепления на радиаторе охлаждения.

Дополнительные диоды

Основная сложность конструкции автомобильного генератора состоит в том, что обмотка возбуждения его якоря также является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется генераторный диодный мост:

• 3 дополнительных диода отключают ток АКБ при неработающем двигателе;
• отрицательные диоды снимаются с главного (силового) моста генератора.

Стабилитрон

Поскольку величина создаваемого генератором автомобиля напряжения напрямую зависит от оборотов коленчатого вала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить выпрямительный диодный мост через стабилитрон:

• этот полупроводниковый прибор прерывает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, называемого напряжением стабилизации;
• при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 — 30 В стабилитрон начинает пропускать повышенное напряжение, но уже в обратном направлении;
• правильное значение тока для бортовой сети и для зарядки аккумулятора поддерживается на выводе «+» вывода генератора.

При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром проводится косвенно:

• нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одном направлении, 500 — 700 Ом в противоположном;
• если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, индикатор показывает 0 или бесконечность, диод сломан, его необходимо заменить.

Дополнительное плечо выпрямителя

Фазные напряжения характеризуются отклонением графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении обмоток статора «звездой»:

• форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
• эта характеристика (гармоника третьей фазы) присутствует только в фазном напряжении, отсутствует в линейном напряжении;
• гармоническая мощность может использоваться как дополнительное плечо, добавляя диоды в точку 0 фазных обмоток статора.

Плечо составляет 5-15% от мощности генератора, но это происходит только при более чем 3000 об / мин. Срок службы выпрямителя также зависит от производительности регулятора напряжения. Но ремонт доступен автовладельцу после разборки генератора.

Основные характеристики

Рассмотрим основные характеристики полупроводниковых диодов. Латинские буквы дают свое обозначение в технической документации на английском языке (так называемый Datasheet):

• Vrpm — пиковое или максимальное обратное напряжение. При превышении этого напряжения pn переход необратимо разрушается.
• Vr (rms) — Среднее обратное напряжение. Нормальный для работы, равный Уобр по характеристикам бытовых комплектующих.
• Io — средний выпрямленный ток, равный Iпр для бытовых.
• Ifsm — выпрямленный пиковый ток.
• Vfm — падение напряжения прямого смещения (в состоянии открытой проводимости) обычно составляет 0,6-0,7 В и более для сильноточных моделей.

При ремонте электронного оборудования и блоков питания или их проектировании новички задаются вопросом: как правильно выбрать диодный мост?

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

• максимальный выпрямленный ток — 3А;
• пиковый ток (кратковременный) — 50А;
• обратное напряжение — 600В (800В, 1000В для KBPC108 и 110 соответственно).

Запомните эти особенности, и вы легко определите, какой вариант выбрать из каталога.

Распиновка и корпус

Итак, на главной странице мы видим распиновку контактов. Распиновка — это какие выводы за что отвечают и как их правильно подключить во внешнюю цепь.

Как видите, мы прикладываем переменное напряжение к центральным клеммам и снимаем постоянное напряжение с внешних клемм. На рисунке также показано, как подключены диоды в этом диодном мосту. Однако эта информация будет нам очень полезна.

Ниже мы видим именно такую ​​табличку, которая показывает нам наиболее важные первичные характеристики.

Пакет: тип пакета. Кейсы GBU выглядят так.

Максимальный ток

Итак, мы получили это. Далее идет следующий параметр. IF (AV) — это максимальный ток, который этот диодный мост может «протянуть» через себя. В даташите есть таблицы и графики того, какие условия должны быть выполнены, чтобы мост пропустил этот ток через себя без вреда для своего здоровья.

Следовательно, диодные мосты в больших металлических корпусах способны «протягивать» через себя очень большой ток. Если подключить к мощному блоку питания небольшой диодный мост, он, скорее всего, просто перегорит.

В индустрии силовой электроники стараются использовать мощные диодные мосты, например, такой диодный мост может «протянуть» через себя ток 50 Ампер.

Максимальное пиковое обратное напряжение

Проще говоря, это обратное напряжение диода. Если оно будет превышено, произойдет отказ диода и диодный мост выйдет из строя. Этот параметр также следует учитывать при выпрямлении сетевого напряжения. Если вы подадите 220 Вольт на диодный мост, он достигнет максимума в 310 В (220 × √2). Так как у меня диодный мост GBU6K, нужно смотреть на табличку ниже. Как видите, пиковое обратное напряжение диодов составляет 800 вольт. Это значит, что такой диодный мост вполне подходит для выпрямления сетевого напряжения.

Преимущества и недостатки

Помимо диодного моста есть и другие способы преобразования переменного тока в постоянный. По сравнению с полуволновым шлифованием полноволновое шлифование имеет ряд преимуществ:

• И отрицательная, и положительная полуволны синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в оптимальной степени.
• Из-за более высокой частоты пульсаций напряжение, получаемое диодным выпрямителем, намного легче сгладить с помощью фильтров.
• Использование электричества под нагрузкой снижает потери мощности из-за инверсии намагниченности сердечника, которая возникает из-за процессов взаимной индукции в обмотках силового трансформатора.
• Гармоничное перераспределение кривой электрического тока и выходного напряжения: из-за передачи каждого полупериода двумя диодами в мосту одновременно, выходной параметр намного более однороден.

К недостаткам диодного моста можно отнести более высокое падение напряжения по сравнению с полуволновой схемой или выпрямителем со средней точкой. Это связано с тем, что ток сразу проходит через два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может иметь существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампер могут определять значение сигналов, режимы работы блоков и т.д. В качестве решения можно использовать диодные мосты с диодами Шоттки, в которых прямое напряжение падение относительно ниже, можно использовать.

Еще один недостаток — сложность определения сгоревшего звена, так как при выходе из строя хотя бы одного диода вся схема продолжит работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи, можно только с помощью измерений; далеко не всегда устройство или схема отреагируют в случае отказа с видимой неисправностью.

Практическое применение

На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения — это цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, низковольтные автомобильные генераторы постоянного тока. Кроме того, они используются в системах воспроизведения звука, измерительном оборудовании, теле- и радиовещании, а также устанавливаются в различных устройствах по всему дому. Чтобы лучше понять роль диодного моста в этих устройствах, мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он используется.

Примеры схем с диодным мостом и их описание

Одной из наиболее простых схем диодного моста является зарядное устройство для низковольтного оборудования. Рассмотрим один из этих вариантов в следующем примере

Как видно на рисунке, с понижающего трансформатора Т1 напряжение из 220 В переменного тока преобразуется в переменное на уровне 7 — 9 В. Далее пониженное напряжение подается на диодный мост VD, с которого оно выпрямляется через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. Выпрямленное микросхемой напряжение стабилизируется и выводится на выводы разъема.

На рисунке выше показан пример схемы карманного фонарика, эта модель подключается к домашней сети 220 В через розетку, которая представлена ​​соединением разъемов X1 и X2. Кроме того, напряжение подается на мост VD и от него на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. Затем напряжение питания подается на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

Вот пример схемы сварочного аппарата, где диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что есть и другие устройства с еще более сложным принципом работы: импульсные блоки питания, ШИМ-модуляторы, преобразователи и так далее

Схемы выпрямителей

Основное назначение — выпрямление тока в блоках питания, среди других компонентов схемы можно выделить входной фильтр, который подключается после выпрямителя — он предназначен для сглаживания пульсаций. Давайте подробнее рассмотрим эту проблему!

В первую очередь стоит отметить, что диодный мост называется однофазной схемой выпрямителя из 4 диодов или трехфазной из 6. Но любители часто называют ее схемой выпрямителя со средней точкой.

В двухполупериодном выпрямителе на нагрузку подаются две полуволны, а в полуволновом выпрямителе — одна.

Во избежание недоразумений попробуем разобраться в терминологии.

Ниже вы можете увидеть однофазную двухполупериодную схему, правильное ее название — «Схема Гретца», именно это чаще всего понимают под названием «диодный мост».

Схема Ларионова представляет собой трехфазный диодный мост, на выходе — двухполупериодный сигнал. Диоды в нем пропускают полуволны, открываясь для линейного напряжения, то есть поочередно: верхний диод фазы A и нижний диод фазы B, верхняя фаза B и нижняя фаза C и т.д.

Для полноты картины стоит рассказать о других схемах выпрямителя переменного напряжения.

Однополупериодный выпрямитель из 1 диода, последовательно подключенного к нагрузке. Применяется в балластных источниках питания, маломощных миниатюрных источниках питания и устройствах, нетребовательных к коэффициенту пульсаций. На нагрузку подается только полуволна.

Полная волна со средней точкой — это то, что ошибочно называют 2-х диодным мостом. Здесь каждую полуволну проводит только один диод. Его преимущество — большая эффективность, чем у схемы Гретца, из-за меньшего количества полупроводниковых портов. Однако его использование осложняется тем, что необходим трансформатор со средней точкой, что отражено на принципиальной схеме. Его нельзя использовать для выпрямления сетевого напряжения 220 В.

Выпрямитель с группами Шоттки. Он используется в импульсных источниках питания, поскольку диоды Шоттки имеют более короткое время обратного сброса, низкую барьерную емкость (более быстрый переход из открытого состояния в закрытое) и низкое прямое падение напряжения (меньше потерь). Чаще всего Schottkies встречаются в сборках с общим анодом или катодом, как показано на следующем рисунке.

Поэтому для сборки мостовой схемы требуется несколько сборок. Ниже приведен пример 3-х распространенных катодных сборок Шоттки.

Из 4 сборок с общим катодом. Он отличается от предыдущего тем, что может выдерживать более высокий ток, с теми же компонентами, потому что Шоттки включены параллельно внутри него.

Из двух сборок Шоттки одна с общим анодом и одна с общим катодом. Что такое анод и катод, вы можете узнать в нашей отдельной статье.

Диодный мостик своими руками

Чтобы самостоятельно собрать выпрямитель, вам понадобится 4 диода одного типа. Они также должны подходить для обратного напряжения, максимального тока и рабочей частоты. Подключения должны выполняться в соответствии со схемой ниже. Положительное напряжение снимается между двумя катодами, отрицательное напряжение снимается между анодами. Источник переменного напряжения подключается к точкам подключения противоположных проводников диодов. Вся схема может быть спаяна за пару минут путем поверхностного монтажа, или вы можете потрудиться и сделать ее в виде небольшой печатной платы.

Дополнительная информация. Обратные напряжения включенных в последовательную цепь диодов складываются друг с другом.

Что нужно для работы

Для работы необходимо подготовить рабочее место с розеткой для паяльника, паяльником с держателем, припоем, канифолью, пинцетом, кусачками. Очевидно, нужны диоды с нужными характеристиками. При желании мост можно собрать на печатной плате с помощью готовых реек.

Инструкция по изготовлению

Иллюстрация	Описание акции
	Подготовка рабочего места
	Припаиваем схему
	Инструментальная проверка собранной схемы
	Управление цепью под нагрузкой фильтрующим конденсатором

Выбор типа сборки

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

• Однодиодный выпрямитель. Применяется в самых простых и дешевых схемах, где нет требований КЛ к качеству выходного напряжения, как в ночных светильниках.
• Двойной диод. Эти детали внешне похожи на транзисторы, поскольку производятся в одинаковых корпусах. У них также есть 3 контакта. На самом деле это два диода, помещенные в один корпус. Один из выводов средний. Это может быть общий катод или анод внутренних диодов.
• Полный диодный мост. 4 детали в одном корпусе. Подходит для устройств с большими токами. Он в основном используется на входах и выходах различных источников питания и зарядных устройств.

Дополнительная информация. Выпрямители также используются в автомобилях. Они нужны для преобразования переменного напряжения, поступающего от генератора, в постоянный ток. В свою очередь необходимо зарядить аккумулятор. Обычный бензиновый генератор вырабатывает переменный ток.

Проверка элементов

В большинстве случаев снимать перемычку с платы для тестирования не требуется. Его следует проверять так же, как переход 4-n-n с подключением диодного моста. Это измерение настолько распространено, что его можно реализовать в любом мультиметре. Контрольно-измерительный прибор необходимо переключить в режим проверки целостности диода.

Падение напряжения в прямом направлении на исправном выпрямительном диоде составляет 500-700мВ. В противном случае на устройстве будет отображаться «1». Обгоревшая часть часто показывает «0» в обоих направлениях, например, при коротком замыкании. Реже происходит полная поломка элемента (даже в обе стороны). Все измерения необходимо повторить для каждого диода, включенного в мост. Всего 8 измерений, напр. 4 в прямом направлении и 4 в обратном. Если тестируется диод Шоттки, этот параметр составляет 200-400 мВ.

Использование барьера Шоттки

Использование диода Шоттки оправдано в двух случаях. Во-первых, когда необходимо выпрямить ток высокой частоты. Барьер Шоттки идеально подходит для этой задачи, поскольку имеет низкую переходную способность и, следовательно, быстрый. Во-вторых, когда необходимо выпрямить большой ток в десятки или сотни ампер. В этом случае деталь отлично показывает себя за счет небольшого падения напряжения и небольшого тепловыделения.

Диодные мосты в мире электроники играют роль согласующего элемента. С их помощью можно подключать устройства, требующие постоянного тока, к удобной сети передачи переменного напряжения. Таких устройств в повседневной жизни очень много, они крайне важны для комфортной жизни человека.

Диодный мост генератора

Генераторный диодный мост в автомобилях выпрямляет переменное напряжение, поступающее с обмоток статора генератора. То есть грубо говоря, без диодного моста получается трехфазный мини-генератор.

Для чего нужен диодный мост в генераторе автотехники

Эта схемотехника используется в электрических схемах автомобилей и мотоциклов. Диодный мост, установленный на генераторе переменного тока, необходим для преобразования генерируемого переменного напряжения в постоянное напряжение. Постоянный ток используется для подзарядки аккумуляторной батареи и питания всех потребителей электроэнергии, имеющихся на современном транспорте. Требуемая мощность полупроводников в мостовой схеме определяется номинальным током, подаваемым генератором. В зависимости от этого показателя полупроводниковые приборы делятся на следующие группы мощности:

• малая мощность — до 300 мА;
• средняя мощность — от 300 мА до 10 А;
• высокая мощность — выше 10 А.

В автомобилестроении обычно используются мосты из кремниевых диодов, которые могут удовлетворить эксплуатационные требования в широком диапазоне температур — от -60 ° C до + 150 ° C.

Статор

Он имеет кольцевую форму и устанавливается внутри корпуса. Это одна из основных частей, которая служит для создания переменного тока за счет магнитного поля ротора. Статор состоит из сердечника, который собран из 36 пластин. В пазах сердечника находится медная обмотка, которая служит для генерации тока. Чаще всего обмотка бывает трехфазной, в зависимости от типа подключения:

• звезда — концы обмотки соединены между собой;
• треугольник — концы обмотки выводятся отдельно.

Ротор

Вращающийся делать, ось которого вращается на шарикоподшипниках закрытого типа. На валу установлена ​​обмотка возбуждения, которая служит для создания магнитного поля для статора. Для обеспечения правильного направления магнитного поля над обмоткой установлены два полярных сердечника с шестью зубьями каждый. Кроме того, вал ротора снабжен двумя кольцами из меди, иногда из латуни или стали, по которым ток течет от батареи к катушке возбуждения.

Шкив

Шкив через приводной ремень передает крутящий момент на генератор от коленчатого вала. Размер шкива определяет передаточное число; чем больше его диаметр, тем меньше энергии требуется для вращения генератора. Современные автомобили переходят на муфту свободного хода, цель которой — сглаживать колебания при вращении шкива, сохраняя при этом натяжение и целостность ремня.

Щеточный узел

На современных автомобилях щетки объединены в единый блок с регулятором напряжения, меняются только в сборе, так как срок службы у них довольно большой. Щетки используются для передачи напряжения на контактные кольца вала ротора. Графитовые щетки прижимаются пружинами.

Регулятор напряжения

Полупроводниковый регулятор обеспечивает поддержание необходимого напряжения в пределах заданных параметров. Он расположен на узле щеткодержателя или может сниматься отдельно.

Диодный мост генератора ВАЗ 2110

В этой статье мы рассмотрим диодный мост от генератора ВАЗ 2110.

выполнен по схеме Ларионова с некоторыми дополнениями в виде 3-х дополнительных диодов.

Как проверить диодный мост генератора

Есть два способа проверить диодный мост генератора.

Проверка с помощью лампы накаливания

Этот способ считается самым простым и им может воспользоваться каждый, так как всегда есть аккумулятор и лампа на 12 В. Иначе откуда у вас автомобильный генератор?)

лучше предварительно припаять или подключить к лампе два провода для облегчения проверки. Далее собираем наш прибор для проверки диодного моста генератора из лампы и аккумулятора по этой схеме.

Далее все, что нам нужно сделать, это проверить каждый диод. Итак, помните, что диод проводит электрический ток в одном направлении, но не в другом. Оказывается, нам нужно дважды «ударить» по каждому диоду, чтобы узнать, правильно ли он работает. Так что мы это сделаем.

Вместо батареи у меня будет лабораторный блок питания на 12 Вольт, что в принципе не имеет значения. У меня диодный тестер выглядит так.

Красный крокодил — это плюс батареи, в моем случае — от блока питания, а черный — недостаток.

Идти! У нас 9 диодов. Начнем с больших таблеточных диодов, встроенных в металлические пластины. Цепляю крокодиловым кабелем к пластине, на которой крепится один конец диода

а другим выходом, который идет от лампы накаливания, прикасаюсь к другому выходу диода и вуаля! Лампа горит!

Теперь необходимо обязательно поменять местами шлейфы наших проводов от самодельного устройства и повторить это действие еще раз.

Как видите, наша лампа выключена, и это здорово! Потому что только сейчас мы убедились, что наш диод абсолютно исправен и на 100% готов делать свою работу%.

Аналогично проверяем все диоды планшета.

Точно так же тестируются маленькие черные диоды.

Меняем выводы и убеждаемся, что диод исправен.

Правила:

1) Если свет никак не загорается, диод неисправен.

2) Если светится с двух сторон, диод тоже неисправен.

3) Если лампочка горит, но не загорается при замене щупов, диод исправен.

Проверка с помощью мультиметра

Не у всех есть такой замечательный прибор, как мультиметр, но он должен быть у каждого уважающего себя электрика и электротехника.

В любом хорошем мультиметре есть функция проверки целостности диода. Как я уже говорил, наш автомобильный диодный мост будет работать нормально, если все его диоды в хорошем состоянии.

Берем мультиметр в руки и переводим в режим прозвонки диода.

И начинаем по очереди проверять все диоды на предмет технического обслуживания. В одном направлении диод должен показывать значение от 0,4 до 0,7 вольт. В нашем случае 0,552 Вольт, что вполне приемлемо.

Затем мы меняем местами щупы в точках и видим, что мультиметр показывает нам OL, что говорит нам, что предел измерения был превышен. Значит диод жив-здоров).

Аналогичным образом проверяем все остальные диоды.