Čo je to diódový most - jednoduché vysvetlenie

definícia

Diódový mostík je obvodové riešenie určené na usmerňovanie striedavého prúdu. Ďalším menom je polovičný usmerňovač. Je vyrobený z polovodičových usmerňovacích diód alebo ich odrody - Schottkyho diódy.

Prepojovací obvod znamená prítomnosť niekoľkých (pre jednofázový obvod - štyri) polovodičové diódy, na ktoré je záťaž pripojená.

Môže pozostávať z diskrétnych prvkov spájkovaných na doske, ale v 21. storočí častejšie spojené diódy v samostatnom kryte. Navonok to vyzerá, že akékoľvek iné elektronické komponenty - nohy na pripojenie k doskám dosky plošných spojov sú odstránené z puzdra určitej veľkosti.

Je potrebné poznamenať, že niekoľko ventilov kombinovaných v jednom kryte, ktoré nie sú spojené podľa mostíkového obvodu, sa nazývajú zostavy diód.

V závislosti od rozsahu a schémy zapojenia sú diódové mostíky:

• jednofázová;
• trojfázový.

Označenie na diagrame môže byť uskutočnené v dvoch verziách, z ktorých jedna na použitie vo výkrese UGO závisí od toho, či je most zostavený zo samostatných prvkov alebo či je použitý hotový most.

Princíp činnosti

Poďme pochopiť, ako funguje diódový mostík. Najskôr diódy prechádzajú prúdom v jednom smere. Usmernenie striedavého napätia nastáva v dôsledku jednostrannej vodivosti diód. Vďaka ich správnemu zapojeniu vstupuje záporná polovica vlny striedavého napätia do záťaže vo forme kladného bodu. Jednoducho povedané - preklopí negatívnu polvlnu.

Kvôli jednoduchosti a prehľadnosti považujeme jeho fungovanie za príklad jednofázového dvojfázového usmerňovača.

Princíp činnosti obvodu je založený na skutočnosti, že diódy vedú prúd v jednom smere a pozostávajú z nasledujúceho:

• Striedavý sínusový signál je privádzaný na vstup diódového mostíka, napríklad 220 V z domácej elektrickej siete (v schéme zapojenia je vstup diódového mostíka označený ako AC alebo ~).
• Každá z polovice vĺn sínusového napätia (obrázok nižšie) je vedená párom ventilov umiestnených diagonálne na obvode.

Pozitívna polvlna prechádza cez diódy VD1, VD3 a záporná - VD2 a VD4. Signál na vstupe a výstupe obvodu, ktorý vidíte nižšie.

Tento signál sa nazýva - usmernené zvlnenie napätia. Aby sa vyhladil, do obvodu sa pridá filter s kondenzátorom.

Kľúčové vlastnosti

Zvážte hlavné charakteristiky polovodičových diód. Latinské písmená označujú ich označenie v technickej dokumentácii v anglickom jazyku (tzv. Datasheet):

• V_rpm - špičkové alebo maximálne spätné napätie. Ak je toto napätie prekročené, pn spoj je nevratne zničený.
• V_{r (rms)} - priemerné spätné napätie. Normálne pre prácu rovnako ako U_ARR o vlastnostiach domácich komponentov.
• ja_o - priemerný usmernený prúd, rovnaký ako ja_atď v domácnosti.
• ja_FSM - špičkový usmernený prúd.
• V_fm - pokles napätia pri predsunutí (v otvorenom vodivom stave) je zvyčajne 0,6 - 0,7 V a viac pri vysokovýkonných modeloch.

Pri oprave elektronických zariadení a napájacích zdrojov alebo pri ich projektovaní sa začiatočníci pýtajú: ako zvoliť diodový mostík?

V tomto prípade najdôležitejším parametrom bude reverzné napätie a prúd. Napríklad, ak chcete zvoliť diodový mostík na 220 V, musíte sa pozrieť na modely s menovitým napätím nad 400 V a požadovaným prúdom, napríklad KBPC106 (alebo 108, 110). Jeho technické vlastnosti:

• maximálny usmernený prúd - 3A;
• špičkový prúd (krátkodobý) - 50 A;
• spätné napätie - 600 V (800 V, 1 000 V pre KBPC108, respektíve 110).

Nezabudnite na tieto vlastnosti a môžete ľahko určiť, ktorú z možností si môžete vybrať z katalógu.

Usmerňovacie obvody

Hlavným účelom je usmernenie prúdu v napájacích zdrojoch, spomedzi ostatných komponentov obvodu je možné zvoliť vstupný filter, ktorý je pripojený za usmerňovačom - je určený na plynulé zvlnenie. Pozrime sa na túto otázku podrobnejšie!

V prvom rade je potrebné poznamenať, že diodový mostík sa nazýva jednofázový usmerňovací obvod so 4 diódami alebo trojfázový signál 6. Ale fanúšikovia často nazývajú usmerňovací obvod so stredným bodom.

V usmerňovači s dvoma vlnami dorazia k záťaži dve polovice vĺn av jednom usmerňovači s jednou vlnou.

Porozumejme terminológii, aby sme sa vyhli nejasnostiam.

Nižšie vidíte jednofázový dvojvlnovitý obvod, ktorého správny názov je „Gretzov obvod“, je to jeho najčastejšie predpokladaný názov „diódový mostík“.

Larionovov obvod je trojfázový diódový mostík, výstupným signálom je polovičná vlna. Diódy v ňom prechádzajú polvlnami a otvárajú sa ďalej sieťové napätie, t.j. alternatívne: dióda hornej fázy A a dolnej fázy B, horná fáza B a dolná fáza C atď.

Pre úplnosť je potrebné hovoriť o ďalších schémach usmerňovačov striedavého napätia.

Polovodičový usmerňovač 1 diódy zapojený do série so záťažou. Používa sa v predradných napájacích zdrojoch, nízkoenergetických miniatúrnych sieťových zdrojoch, ako aj v zariadeniach, ktoré nevyžadujú zvlnenie. K záťaži dôjde iba jedna polovica vlny.

Polvlna so stredným bodom - to sa omylom nazýva most 2 diódy. Tu iba jedna dióda vedie každú polovicu vlny. Jeho výhodou je vyššia účinnosť ako Gretzov obvod, kvôli menšiemu počtu polovodičových brán. Jeho použitie je však komplikované skutočnosťou, že potrebujete transformátor s odbočkou zo stredu, čo sa odráža v schéme zapojenia. Nemôže sa použiť na usmernenie sieťového napätia 220V.

Usmerňovač zo Schottkyho zostáv. Používa sa pri spínaní napájacích zdrojov, pretože Schottkyho diódy majú kratšiu dobu zotavenia, malú kapacitanciu bariéry (rýchlejší prechod z otvoreného do uzavretého stavu) a malý pokles napätia vpred (menšie straty). Schottkyho sa najčastejšie vyskytujú v zostavách so spoločnou anódou alebo katódou, ako je to znázornené na obrázku nižšie.

Preto na zostavenie mostíkového obvodu bude potrebných niekoľko zostáv. Nižšie je uvedený príklad 3 Schottkyho zostavy so spoločnou katódou.

Zo 4 zostáv so spoločnou katódou. Od predchádzajúceho sa líši tým, že vydrží viac prúdu, s rovnakými komponentmi, pretože Schottkyho vodiče v ňom sú zapojené paralelne.

Z 2 Schottkyho zostavy jedna so spoločnou anódou a druhá so spoločnou katódou. Dozvedieť sa o čo je anóda a katódaMôžete to urobiť v našom samostatnom článku.

Ako spájať a spájať

Nie je ťažké študovať a poznať obvody, hlavné ťažkosti nastávajú, keď sa začiatočník rozhodne vlastnými rukami spájkovať diódový mostík. Na spájkovanie usmerňovača zo 4 sovietskych kópií typu cd202 použite nasledujúci obrázok.

Ak chcete zostaviť diódový most z moderných diskrétnych diód, ako je napríklad nízka spotreba 1n4007 (a ďalšie - všetky vyzerajú podobne a líšia sa iba veľkosťou), pozorne si pozrite nasledujúcu ilustráciu.

Ale ak ho nezostavíte z jednotlivých častí, ale použijete hotový most, pozrite sa nižšie, ako ho správne zapojiť do obvodu.

Pre začiatočníkov bude zaujímavé pozerať si video o tom, ako vytvoriť jednoduché 12V napájanie:

Rozsah a účel

Najčastejšie sa v napájacích zdrojoch používajú diodové mostíky. V napájacích zdrojoch transformátorov sú pripojené k sekundárnemu vinutiu transformátora

V pulzných napájacích zdrojoch - na vstup do siete 220V. V tomto prípade je elektronický riadiaci obvod a napájací obvod UPS napájané usmerneným a vyhladeným (nie vždy) sieťovým napätím (dosahuje približne 300 - 310 V).

Na svorkách sekundárneho vinutia spínacieho zdroja vysokofrekvenčné striedavé napätie. Za účelom vyrovnania nainštalujte zostavy duálnych Schottkyho diód. V tejto súvislosti sa často používa systém nápravy v strede bodu.

V automobiloch a motocykloch sa používajú trojfázové diódové mostíky, zostavené podľa Larionovovej schémy s tromi ďalšími ventilmi, pretože na napájanie palubnej siete sa používa trojfázový generátor. Mostík v generátore je vytvorený ako kruhový úsek a je inštalovaný na jeho zadnej strane.

Výnimkou sú niektoré moderné automobily Toyota a ďalšie značky, ktoré používajú 6-fázový generátor na implementáciu dvanásť-pulzného usmerňovacieho obvodu 12 ventilov. To je potrebné na zníženie zvlnenia a zvýšenie výstupného prúdu.

Metódy overovania

Na testovanie diódového mostíka je najvhodnejší multimeter v testovacom režime diód.

Ak to chcete urobiť, musíte zazvoniť vstup, potom výstup skratu (musí byť spájkovaný diódový mostík).

Bez spájkovania priamo na doske môžete zmerať pokles napätia cez spoje diód. Aby ste to dosiahli, musíte určiť pinout mosta, zvyčajne je to uvedené priamo na prípade, ktorý sme zvažovali vyššie.

Na obrazovke multimetra by sa čísla v prednej predpätí mali zobrazovať v rozsahu 500 - 800 mV a naopak, nad 1500 a do nekonečna (v závislosti od konkrétneho komponentu a meracieho zariadenia). To isté sa dá urobiť v režime Ohmmeter, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Tento proces je podrobnejšie opísaný v článku „ako skontrolovať diódový mostík“, Kde sme popri metodike testov hovorili aj o príznakoch poruchy. Pozrite si aj video o tom, ako otestovať jednofázový usmerňovač a diódový mostík generátora automobilu:

Týmto končíme naše podrobné vysvetlenie. Dúfame, že sa vám teraz ukázalo, prečo je potrebný diódový most a čo robí v elektrickom obvode. Ak máte nejaké otázky, opýtajte sa ich na komentáre v článku!

Súvisiace materiály:

• Ako spájať rádiové komponenty z dosiek
• Ako používať multimeter - pokyny pre figuríny
• Ako znížiť napätie