Как правильно подключить диодный мост: схема подключения, характеристики, принцип работы, для чего нужен

принцип действия, обозначения на схеме, проверка исправности

Почти вся электронная аппаратура для своей работы требует определённую величину постоянного напряжения. В электрический сети передаётся синусоидальный сигнал с частотой 50 Гц. Для преобразования сигнала используется свойство полупроводниковых элементов пропускать ток только в одном направлении, а в другом блокировать его прохождение. В качестве преобразователя применяется схема диодного моста, позволяющая получать на выходе сигнал постоянной величины.

• Физические свойства p-n перехода
• Принцип работы диода
• Схема простого выпрямителя
• Диодный мост
  • Конструкции и характеристики прибора
  • Схема подключения устройства
  • Проверка на работоспособность

Физические свойства p-n перехода

Главным элементом, использующимся при создании выпрямительного узла, является диод. В основе его работы лежит электронно-дырочный переход (p-n).

Общепринятое определение гласит: p-n переход — это область пространства, находящаяся на границе соединения двух полупроводников разного типа.

В этом пространстве образуется переход n-типа в p-тип. Значение проводимости зависит от атомного строения материала, а именно от того, насколько прочно атомы удерживают электроны. Атомы в полупроводниках располагаются в виде решётки, а электроны привязаны к ним электрохимическими силами. Сам по себе такой материал является диэлектриком. Он или плохо проводит ток, или не проводит его совсем. Но если в решётку добавить атомы определённых элементов (легирование), физические свойства такого материала кардинально изменяются.

Примешанные атомы начинают образовывать, в зависимости от своей природы, свободные электроны или дырки. Образованный избыток электронов формирует отрицательный заряд, а дырок — положительный.

Избыток заряда одного знака заставляет носителей отталкиваться друг от друга, в то время как область с противоположным зарядом стремится притянуть их к себе. Электрон, перемещаясь, занимает свободное место, дырку. При этом на его старом месте также образовывается дырка.

В результате чего создаётся два потока движения зарядов: один основной, а другой обратный. Материал с отрицательным зарядом в качестве основных носителей использует электроны, его называют полупроводником n-типа, а с положительным зарядом, использующим дырки, p-типа. В полупроводниках обоих типов неосновные заряды образуют ток, обратный движению основных зарядов.

В радиоэлектронике из материалов для создания p-n перехода используется германий и кремний. При легировании кристаллов этих веществ образуется полупроводник с различной проводимостью. Например, введение бора приводит к появлению свободных дырок и образованию p-типа проводимости. Добавление фосфора, наоборот, создаст электроны, и полупроводник станет n-типа.

Принцип работы диода

Диод — это полупроводниковый прибор, имеющий малое сопротивление для тока в одном направлении, и препятствующий его прохождению в обратном. Физически диод состоит из одного p-n перехода. Конструктивно представляет собой элемент, содержащий два вывода.

Вывод, подключённый к p-области, называется анодом, а соединённый с n-областью — катодом.

При работе диода существует три его состояния:

• сигнал на выводах отсутствует;
• он находится под действием прямого потенциала;
• он находится под действием обратного потенциала.

Прямым потенциалом называется такой сигнал, когда плюсовой полюс источника питания подключён к области p-типа полупроводника, другими словами, полярность внешнего напряжения совпадает с полярностью основных носителей. При обратном потенциале отрицательный полюс подключён к p-области, а положительный к n.

В области соединения материала n- и p-типа существует потенциальный барьер. Он образуется контактной разностью потенциалов и находится в уравновешенном состоянии. Высота барьера не превышает десятые доли вольта и препятствует продвижению носителей заряда вглубь материала.

Если к прибору подключено прямое напряжение, то величина потенциального барьера уменьшается и он практически не оказывает сопротивление протеканию тока. Его величина возрастает и зависит только сопротивления p- и n- области. При прикладывании обратного потенциала, величина барьера увеличивается, так как из n-области уходят электроны, а из p-области дырки. Слои обедняются и сопротивление барьера прохождению тока возрастает.

Основным показателем элемента является вольт-амперная характеристика. Она показывает зависимость между приложенным к нему потенциалом и током, протекающим через него. Представляется эта характеристика в виде графика, на котором указывается прямой и обратный ток.

Схема простого выпрямителя

Синусоидальное напряжение представляет собой периодический сигнал, изменяющийся во времени. С математической точки зрения он описывается функцией, в которой начало координат соответствует времени равным нулю. Сигнал состоит из двух полуволн. Находящаяся полуволна в верхней части координат относительно нуля называется положительным полупериодом, а в нижней части — отрицательным.

При подаче переменного напряжения на диод через подключённую к его выводам нагрузку, начинает протекать ток. Этот ток обусловлен тем, что в момент поступления положительного полупериода входного сигнала диод открывается. В этом случае к аноду прикладывается положительный потенциал, а к катоду отрицательный. При смене волны на отрицательный полупериод диод запирается, так как меняется полярность сигнала на его выводах.

Таким образом, получается, что диод как бы отрезает отрицательную полуволну, не пропуская её на нагрузку и на ней появляется пульсирующий ток только одной полярности. В зависимости от частоты приложенного напряжения, а для промышленных сетей она составляет 50 Гц, изменяется и расстояние между импульсами. Такого вида ток называется выпрямленным, а сам процесс —однополупериодным выпрямлением.

Выпрямляя сигнал, используя один диод, можно питать нагрузку, не предъявляющую особых требований к качеству напряжения. Например, нить накала. Но если запитать, например, приёмник, то появится низкочастотный гул, источником которого и будет промежуток, возникающий между импульсами. В некоторой мере для избавления от недостатков однополупериодного выпрямления совместно с диодом применяется параллельно включённый нагрузке конденсатор. Этот конденсатор будет заряжаться при поступлении импульсов и разряжаться при их отсутствии на нагрузку. А значит, чем больше значение ёмкости конденсатора, тем ток на нагрузке будет более сглажен.

Но наибольшего качества сигнала возможно достичь, если использовать для выпрямления одновременно две полуволны. Устройство, позволяющее это реализовать, получило название диодный мост, или по-другому — выпрямительный.

Диодный мост

Такое устройство представляет собой электрический прибор, служащий для преобразования переменного тока в постоянный. Словосочетание «диодный мост» образуется из слова «диод», что предполагает использование в нём диодов. Схема диодного моста выпрямителя зависит от сети переменного тока, к которой он подключается.

Сеть может быть:

• однофазной;
• трёхфазной.

В зависимости от этого и выпрямительный мост называется мостом Гретца или выпрямителем Ларионова. В первом случае используется четыре диода, а во втором прибор собирается уже на шести.

Первая схема выпрямительного прибора собиралась на радиолампах и считалась сложным и дорогим решением. Но с развитием полупроводниковой техники диодный мост полностью вытеснил альтернативные способы выпрямления сигнала. Вместо диодов редко, но ещё применяются селеновые столбы.

Конструкции и характеристики прибора

Конструктивно выпрямительный мост выполняется из набора отдельных диодов или литого корпуса, имеющего четыре вывода. Корпус может быть плоского или цилиндрического вида. По принятому стандарту, значками на корпусе прибора отмечаются выводы подключения переменного напряжения и выходного постоянного сигнала. Выпрямители, имеющие корпус с отверстием, предназначены для крепления на радиатор.

Основными характеристиками выпрямительного моста являются:

1. Наибольшее прямое напряжение. Это максимальная величина, при которой параметры прибора не выходят за границы допустимых.
2. Наибольшее допустимое обратное напряжение. Это максимальное импульсное напряжение, при котором мост длительно и надёжно работает.
3. Наибольший рабочий ток выпрямления. Обозначает средний ток, протекающий через мост.
4. Максимальная частота. Частота подаваемого на мост напряжения, при которой прибор работает эффективно и не превышает допустимый нагрев.

Превышение значений характеристик выпрямителя приводит к резкому сокращению срока его службы или пробою p-n переходов. Необходимо отметить такой момент, что все параметры диодов указываются для температуры окружающей среды 20 градусов. К недостаткам применения мостовой схемы выпрямления относят большее падение напряжения, по сравнению с однополупериодной схемой, и более низкое значение коэффициента полезного действия.

Для уменьшения величины потерь и снижения нагрева мосты часто изготавливают с применением быстрых диодов Шотки.

Схема подключения устройства

На электрических схемах и печатных платах диодный выпрямитель обозначается в виде значка диода или латинскими буквами. Если выпрямитель собран из отдельных диодов, то рядом с каждым ставится обозначение VD и цифра, обозначающая порядковый номер диода в схеме. Редко используются надписи VDS или BD.

Диодный выпрямитель может подключаться напрямую к сети 220 вольт или после понижающего трансформатора, но схема включения его остаётся неизменной.

При поступлении сигнала в каждом из полупериодов ток сможет протекать только через свою пару диодов, а противоположная пара будет для него заперта. Для положительного полупериода открытыми будут VD2 и VD3, а для отрицательного VD1 и VD4. В итоге на выходе получится постоянный сигнал, но его частота пульсации будет увеличена в два раза. Для того чтобы уменьшить пульсацию выходного сигнала, используется, как и в случае с одним диодом, параллельное включение конденсатора С1. Такой конденсатор ещё называют сглаживающим.

Но случается так, что диодный мост ставится не только в переменную сеть, но и подключается в уже выпрямленную. Для чего нужен диодный мост в такой цепи, станет понятно, если обратить внимание в каких схемах используется такое его включение. Эти схемы связаны с использованием чувствительных радиоэлементов к переполюсовке питания. Использование моста позволяет осуществить простую, но эффективную защиту «от дурака». В случае ошибочного подключения полярности питания радиоэлементы, установленные за мостом, не выйдут из строя.

Проверка на работоспособность

Такой тип электронного прибора можно проверить, не выпаивая из схемы, так как в конструкциях устройств никакое его шунтирование не используется. В случае выпрямителя, собранного из диодов, проверяется каждый диод в отдельности. А в случае с монолитным корпусом измерения проводятся на всех четырёх его выводах.

Суть проверки сводится к прозвонке мультиметром диодов на короткое замыкание. Для этого выполняются следующие действия:

1. Мультиметр переключается в режим позвонки диодов или сопротивления.
2. Штекер одного провода (чёрного) вставляется в общее гнездо тестера, а второго (красного) в гнездо проверки сопротивления.
3. Щупом, подключённым чёрным проводом, дотроньтесь до первой ножки, а щупом красного провода до третьего вывода. Тестер должен показать бесконечность, а если поменять полярность проводов, то мультиметр покажет сопротивление перехода.
4. Минус тестера подается на четвёртую ногу, а плюс на третью. Мультиметр покажет сопротивление, при смене полярности бесконечность.
5. Минус на первую ногу, плюс на вторую. Тестер покажет открытый переход, при смене – закрытый.

Такие показания тестера говорят об исправности выпрямителя. В случае отсутствия мультиметра можно воспользоваться обычным вольтметром. Но при этом придётся подать питание на схему и замерить напряжение на сглаживающем конденсаторе. Его величина должна превышать входное в 1,4 раза.

Диодный Мост Схема Подключения — tokzamer.ru

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

Устройство выпрямителя и схема подключения

Читайте также: Документы необходимые для проведения аудита энергохозяйства

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.

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.

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.

Статья по теме: Объем испытаний

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.

Типы мостовых выпрямителей

, схема, работа и характеристики

— Реклама —

Выпрямитель представляет собой электронную схему, которая преобразует входное переменное напряжение в постоянное напряжение на выходной клемме. Этот выход известен как выпрямленное выходное напряжение. Выпрямители в основном используются в источниках питания, обеспечивая напряжение постоянного тока для работы электронных устройств.

Выпрямители подразделяются на два типа в зависимости от операции:

• Однополупериодные выпрямители
• Двухполупериодные выпрямители

Мы уже поняли принцип работы однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей.

— Реклама —

Полупериодный выпрямитель преобразует входное напряжение переменного тока в выходное напряжение постоянного тока путем проведения одного из положительных или отрицательных полупериодов. В результате он пропускает один цикл и блокирует другой.

Так как один из циклов проходит цепь, а другой блокируется, половина цикла всегда теряется. Эти потери приводят к потере мощности и низкой эффективности из-за низкого выходного напряжения.

Полноволновые выпрямители доказали свою эффективность, чтобы сделать процесс выпрямления более эффективным. Двухполупериодные выпрямители используют как положительные, так и отрицательные полупериоды входного напряжения для получения выходного напряжения.

Существует два типа двухполупериодных выпрямителей:

• Мостовой двухполупериодный выпрямитель
• Двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом

Мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель представляет собой тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используются четыре диода для формирования моста с обратной связью. Диоды проводят попарно через каждый положительный и отрицательный полупериод, что не приводит к потере мощности.

Мостовой выпрямитель не требует центрального ответвления вторичной обмотки трансформатора. Вход подается через трансформатор на диагональ диодного моста. Трансформатор этой схемы всегда занят, потому что он постоянно подает питание в обоих циклах входного переменного тока, в отличие от выпрямителя с центральным отводом, который использует 50% мощности трансформатора.

Мостовой выпрямитель бывает различных типов:

• Однофазный и трехфазный мостовой выпрямитель
• Неуправляемый мостовой выпрямитель
• Управляемый мостовой выпрямитель

Однофазный неуправляемый мостовой выпрямитель

Конструкция:

Однофазный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов D1, D2, D3 и D4, соединенных по замкнутой схеме, образующей мост. Диоды расположены таким образом, что они проводят парами во время положительных полупериодов.

Входное переменное напряжение подается через трансформатор по диагонали C моста. Нагрузочный резистор RL подключается между диагональю C и D.

Выходное выпрямленное напряжение постоянного тока получается на нагрузке от диагонали D.

Рис.1 Схема однофазного мостового выпрямителя

Работа:

Положительный полупериод:

Во время положительного полупериода входного переменного тока питание (от 0 до π),

Полярность вторичного напряжения на клемме A положительна по отношению к клемме B.

Рис. 2 Цепь положительного полупериода мостового выпрямителя

Это приводит к тому, что диоды D1 и D2 смещаются в прямом направлении и Диоды D3 и D4 должны быть смещены в обратном направлении.

Диоды D1 и D2 создают цепь коротких замыканий и начинают проводить ток, в то время как диоды D3 и D4 ведут себя как разомкнутые цепи. Ток нагрузки начинает протекать по пути короткого замыкания, созданному диодами D1 и D2. Направление тока нагрузки от D1, RL к D2. Напряжение на нагрузочном резисторе RL положительное на клемме D и отрицательное на клемме C. 

Отрицательный полупериод:

Во время отрицательного полупериода входного источника переменного тока (от π до 2π), 

Полярность вторичного напряжения на клемме B положительная по отношению к клемме A.

Рис. 3 Схема отрицательного полупериода мостового выпрямителя

Диоды D3 и D4 создают путь короткого замыкания и начинают проводить, в то время как диоды D1 и D2 работают как открытые цепи. Ток нагрузки начинает протекать по пути короткого замыкания, создаваемому диодами D3 и D4. Направление тока нагрузки от D3, RL к D4. Напряжение на нагрузочном резисторе RL положительное на клемме D и отрицательное на клемме C. 

Следует отметить, что обе пары диодов D1, D2, D3 и D4 проводят полупериоды попеременно. Эти пары диодов не проводят одновременно.

В обоих циклах ток нагрузки протекает через положительные полупериоды входного переменного напряжения и в том же направлении через нагрузочный резистор RL. Полярность напряжения на RL такая же, как и направление тока нагрузки через проводящие состояния диодов D1, D2 и D3, D4. Выходной импульс может быть как полностью положительным, так и отрицательным.

Здесь получен положительный выходной импульс. Этот однонаправленный ток означает постоянный ток. Следовательно, входное переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение на выходе.

Полученный выходной выпрямленный импульс имеет пульсирующий характер. Чтобы очистить это, мы должны поместить фильтрующий конденсатор на выходе, чтобы получить чистое постоянное напряжение.

Форма сигнала: Рис. 4 Форма сигнала однофазного мостового выпрямителя

Некоторые параметры однофазного мостового выпрямителя

Характеристики мостового выпрямителя включают следующее:0003

• Эффективность
• Пиковое обратное напряжение
• Коэффициент пульсации

1. ) КПД мостового выпрямителя:

Эффективность мостового выпрямителя определяется как способность мостового выпрямителя преобразовывать входной переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). Проще говоря, это соотношение между выходной мощностью постоянного тока и входной мощностью переменного тока.

Во-первых, нам нужно рассчитать Idc

Итак, уравнение выходной мощности принимает вид

Мы знаем,

Значение RF+RS очень-очень меньше, чем RL.

Следовательно, пренебрежимо малое значение можно игнорировать.

η = 0,812

η(в процентах) = 81,2%

2.) Пиковое обратное напряжение:

Пиковое обратное напряжение — это максимальное напряжение, которое выпрямитель может получить при обратном смещении без повреждения самого себя. Пиковое обратное напряжение для мостового выпрямителя равно Vm.

Пиковое обратное напряжение мостового выпрямителя составляет половину выпрямителя с центральным отводом.

3.) Коэффициент пульсации: 

На выходе мостового выпрямителя не чистый постоянный ток, а скорее пульсирующий постоянный ток, поскольку он содержит смесь постоянного и переменного тока. Компоненты переменного тока в выпрямленном выходе называются пульсациями.

Коэффициент пульсации определяется как процент составляющей переменного тока (или пульсаций) в выпрямленном выходе постоянного тока. Коэффициент пульсации должен быть как можно меньше. Чтобы уменьшить этот фактор, мы используем фильтрующий конденсатор на выходе.

Трехфазный неуправляемый двухполупериодный мостовой выпрямитель

Трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель представляет собой сеть из 6 диодов, проводящих попарно для каждого цикла. Сеть из четырех диодов с двумя фазами работает как однофазный неуправляемый мостовой выпрямитель.

Диоды проводят в соответствующих парах, поскольку они образуют последовательные соединения с протекающим через них током. Два диода, принадлежащие к разным фазам, ведут себя вместе. Это связано с тем, что одна фаза имеет положительные и отрицательные пиковые значения одновременно.

Конструкция:

Входное переменное напряжение подается от трехфазного трансформатора Q3, соединенного звездой.

Положительный вывод нагрузки подключается к катоду диодов D1, D3 и D5. Аноды диодов D1, D3 и D5 подключены к входу питания.

Аналогичным образом отрицательный вывод нагрузки подключается к аноду диодов D2, D4 и D6. Катоды диодов D2, D4 и D6 подключены к входу питания.

Диоды D1, D3 и D5 образуют группу диодов, которые питаются от положительной клеммы.

Диоды D2, D4 и D6 образуют группу диодов, которые питаются от положительной клеммы.

Соединения:

• Катод диода D2 и анод диода D1 подключены к фазе R.
• Катод диода D4 и анод диода D3 подключены к фазе Y.
• Катод диода D6 и анод диода D5 подключены к фазе B.

Каждая входная вторичная клемма подключается к катоду одного диода и аноду другого, образуя фазу.

Формирование фаз:

• Диоды D1, D2, D3 и D4 образуют фазовую сеть с R и Y вторичного входа звезды.
• Диоды D1, D2, D5 и D6 образуют фазовую сеть с R и B входной вторичной клеммы звезды.
• Диоды D3, D4, D5 и D6 образуют фазовую сеть с Y и B входной вторичной клеммы звезды.

Нагрузочный резистор RL является частью каждой сформированной мостовой сети.

Рис. 5 Схема 3-фазного мостового выпрямителя

Две пары диодов в фазе не проводят одновременно, потому что каждая фаза имеет отрицательный и положительный пики одновременно.

Каждая фаза разделена на π/3 или 60°, что означает, что угол проводимости диодной пары для одного цикла составляет π/3 или 60°. Следовательно, каждый диод проводит 2π/3 или 120° или за один цикл.

Операция:

Вариант 1:

В фазной сети R и Y

D1, D2, D3 и D4 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VB=0

VR достигает максимального положительного пикового значения, а VY достигает максимального отрицательного пикового значения.

Это вызывает прямое смещение диодов D1 и D4 и обратное смещение диодов D2 и D3.

Диоды D2 и D3 действуют как разомкнутые цепи.

Диоды D1 и D4 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D1 к RL и D4.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VRY.

Вариант 2:

В фазной сети R и B

D1, D2, D5 и D6 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VY=0

VR достигает максимального положительного пикового значения, а VB достигает максимального отрицательного пикового значения.

Это вызывает прямое смещение диодов D1 и D6 и обратное смещение диодов D2 и D5.

Диоды D2 и D5 работают в режиме разомкнутой цепи.

Диоды D1 и D6 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D1 к RL и D6.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VRB.

Вариант 3:

В фазовой сети Y и B

D3, D4, D5 и D6 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VR=0

VY достигает максимального положительного пикового значения, а VB достигает максимального отрицательного пикового значения.

Это вызывает прямое смещение диодов D3 и D6 и обратное смещение диодов D4 и D5.

Диоды D4 и D5 работают как разомкнутая цепь.

Диоды D3 и D6 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D3 к RL и D6.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VYB.

Вариант 4:

В фазной сети Y и R

D1, D2, D3 и D4 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VB=0

VY достигает максимального положительного пикового значения, а VR достигает максимального отрицательного пикового значения.

Это вызывает прямое смещение диодов D3 и D2 и обратное смещение диодов D1 и D4.

Диоды D1 и D4 работают как разомкнутая цепь.

Диоды D3 и D2 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D3 к RL и D2.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VYR.

Вариант 5:

В фазной сети B и R

D1, D2, D5 и D6 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VY=0

VB достигает максимального положительного пикового значения, а VR достигает максимального отрицательного пикового значения.

Это вызывает прямое смещение диодов D5 и D2 и обратное смещение диодов D1 и D6.

Диоды D1 и D6 работают как разомкнутая цепь.

Диоды D5 и D2 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D5 к RL и D2.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VBR.

Случай 6:

В фазовой сети B и Y

D3, D4, D5 и D6 образуют мостовой выпрямитель.

Когда VR=0

VB достигает максимального положительного пикового значения, а VY получает максимальное отрицательное пиковое значение.

Это вызывает прямое смещение диодов D5 и D4 и обратное смещение диодов D3 и D6.

Диоды D4 и D6 работают как разомкнутая цепь.

Диоды D5 и D4 образуют последовательное соединение с RL и начинают проводить.

Ток течет от D5 к RL и D4.

Следовательно, мы получаем положительный импульс напряжения на этой мостовой сети: VBY.

Форма волны: Рис. 6 Форма волны трехфазного мостового выпрямителя

Мы надеемся, что теперь вы хорошо осведомлены о мостовых выпрямителях. Тем не менее, если у вас есть какие-либо сомнения, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев ниже или вы можете использовать наш форум, чтобы связаться с нашими инженерами.

Что произойдет, если подать постоянный ток на мостовой выпрямитель?

спросил 1 год, 1 месяц назад

Изменено 1 год, 1 месяц назад

Просмотрено 4к раз

\$\начало группы\$

Если я подаю постоянный ток на мостовой выпрямитель, он все равно выдает постоянный ток, верно? Кроме того, кажется, что он должен обеспечивать независимость входов от полярности постоянного тока, верно?

Я спрашиваю, потому что у друга есть программируемый таймер/релейное устройство, которое принимает на вход 12/24 В переменного или постоянного тока, остальная часть платы контроллера, вероятно, работает от постоянного тока. Так что это заставило меня задуматься, какая схема позволит использовать этот вход переменного/постоянного тока.

• мостовой выпрямитель

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Выходная полярность мостового выпрямителя остается неизменной независимо от входной полярности.

Следовательно, его можно использовать в качестве устройства защиты от «переполюсовки» при подаче питания на цепь, если допустимо падение напряжения 1,4 В, вносимое им.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Если это обычный мостовой выпрямитель, 4 диода с RC-цепочкой. Вы должны получить на выходе тот же DCV-1,4 В (с учетом постоянных 0,7 В на падение диода). Только два диода должны быть всегда включены, а C ведет себя как разомкнутая цепь для устойчивого состояния постоянного тока.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Использование мостового выпрямителя в линии питания позволяет питать его от переменного или постоянного тока.

Иногда это используется для удобства, иногда для защиты входа. Аргументом в пользу последнего является то, что электрический узел может работать без повреждений, если клиент случайно подключит источник питания в обратном направлении.

К сожалению, у источника постоянного тока есть много недостатков.

Падение напряжения на силовых диодах обычно составляет 1,1 В при разумных токах, поэтому 2,2 В питающего напряжения теряется и (2,2 В x Iнагрузка) рассеивается в виде значительного количества тепла в мостовом выпрямителе.

Заземление платы постоянного тока (0 В) теперь имеет напряжение 1,1 В в воздухе, что позволяет легко создавать контуры заземления, например заземление разъемов платы, идущих к оборудованию, которое работает от того же блока питания, но использует 0 В блока питания в качестве земли.

Шумные индуктивные нагрузки, такие как двигатели постоянного тока, приводимые в действие через питающие диоды, создают намного более сильные электромагнитные помехи из-за гармоник, чем без них. Получить такое оборудование через допуски сложнее.

Другие методы защиты, такие как встроенный полипредохранитель и диод на линии питания, дадут покупателю понять, что оборудование подключено в обратном направлении, но при правильном питании потери практически отсутствуют. В коммерческом оборудовании заказчик довольно редко постоянно подключает большое количество устройств в обратном направлении, так что стоит поразить стоимость и энергоэффективность каждого изготовленного устройства. Но мне было трудно донести этот аргумент до клиентов, когда я видел, как они это делают.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Подключение постоянного тока к диодному мосту делает схему независимой от полярности питания. Облегчает подключение. Но имейте в виду, что при подключении переменного тока напряжение должно быть ниже в 1,4 раза.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Я спрашиваю, потому что у моего друга есть программируемый таймер/реле, который занимает 12/24 В переменного или постоянного тока в качестве входа, остальная часть платы контроллера скорее всего работает на DC. Так что это заставило меня задуматься, какая схема разрешить этот вход переменного/постоянного тока.

Наиболее вероятной схемой, используемой для этого, является мостовой выпрямитель, хотя один диод также может работать, если достаточно однополупериодного выпрямления переменного тока (в этом случае вход постоянного тока должен иметь правильную полярность).

Любое устройство, работающее от постоянного тока, должно иметь выпрямитель для работы от переменного тока. В случае вашего друга устройство предназначено для работы как от переменного, так и от постоянного тока, поэтому оно должно быть спроектировано для этого. Однако в общем случае, когда работа от постоянного тока равна , а не указывает, что устройство может иметь проблемы, потому что:-

• Пиковое напряжение переменного тока примерно в 1,4 раза превышает среднеквадратичное значение, поэтому напряжение постоянного тока должно быть в 1,4 раза выше.

• При переменном токе ток распределяется между всеми 4 диодами моста, поэтому каждый из них должен выдерживать только половину среднего тока. На постоянном токе ток проходит только через 2 диода, оба из которых должны быть рассчитаны на полный непрерывный ток нагрузки.

• Некоторые устройства генерируют разные напряжения постоянного тока, пропуская волну переменного тока через конденсаторы перед ее выпрямлением. Это может быть сделано для создания положительных и отрицательных источников питания или для повышения напряжения.