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

Диодный мост — описание работы, как подключить и проверить

Содержание

• 1 Что такое диодный мост
• 2 Как работает и для чего нужен диодный мост
• 3 Как меняется напряжение после диодного моста
• 4 Как подключить диодный мост
• 5 Как проверить диодный мост мультиметром
• 6 Как рассчитать и подобрать диодный мост по мощности
  • 6.1 Напряжение пульсации моста выпрямителя
• 7 Какие бывают диодные мосты
• 8 Как обозначается диодный мост на схеме
• 9 Где применяется диодный мост

Как подключить диодный мост и зачем он вообще нужен? Какие типы бывают и как выбрать? Как правильно замерить напряжение при помощи мультиметра? Где его применяют?

Что такое диодный мост

Работа и функционал двухполупериодного мостового выпрямителя довольно просты. Схемы и формы сигналов, которые мы привели ниже, помогут вам лучше понять работу мостового выпрямителя. На принципиальной схеме 4 диода расположены в виде моста. Вторичная обмотка трансформатора подключена к двум диаметрально противоположным точкам моста в точках A и C. Сопротивление нагрузки R _L подключено к мосту через точки B и D.

Функционирование

Общая схема питания

Форма волны переменного тока не постоянна, зависит от времени. Когда оно достигает положительного пикового значения, ток имеет тенденцию к падению; то же самое будет следовать за отрицательным значением, после того как снова достигнет нуля, оно вернется к нулевым значениям.

Теперь рассмотрим работу выпрямителя, применив AC в качестве входа. Для положительной половины цикла диод работает в режиме прямого смещения. Следовательно, путь установлен для движения носителей заряда.

Как только отрицательная часть цикла приложена к диоду, он блокирует значение тока, потому что движением неосновных носителей заряда в нем можно пренебречь. Просто можно определить работу диода как проводящую в прямом смещении и блокирующую в обратном смещении к потоку тока.

Следовательно, течение тока очевидно во время положительной части цикла, приложенного к диоду. Полученный выход должен быть преобразован из переменного тока в постоянный. Таким образом, основной диод функционирует как выпрямитель.

Как работает и для чего нужен диодный мост

Положительный полупериод

Схема работы диодов в положительном полупериоде

Во время отрицательного полупериода питания диоды D3 и D4 работают последовательно, но диоды D1 и D2 переключаются в положение «ВЫКЛ», поскольку теперь они имеют обратное смещение. Ток, протекающий через нагрузку, имеет то же направление, что и раньше.

Отрицательный полупериод

Схема работы диодов в отрицательным полупериоде

Поскольку ток, протекающий через нагрузку, является однонаправленным, то и напряжение, развиваемое на нагрузке, также является однонаправленным так же, как и для двухдиодных выпрямителей предыдущих двух диодов, поэтому среднее напряжение постоянного тока на нагрузке составляет 0,637 В _макс.

Кремниевые и германиевые диоды

Ученые и инженеры обычно используют кремний чаще, чем германий, при создании диодов. Кремниевые pn-переходы работают более эффективно при более высоких температурах, чем германиевые. Кремниевые полупроводники позволяют электрическому току течь легче и могут производиться с меньшими затратами.

Эти диоды используют преимущество pn-перехода для преобразования переменного тока в постоянный как своего рода электрический «переключатель», который позволяет току протекать в прямом или обратном направлении в зависимости от ориентации pn-перехода. Диоды с прямым смещением позволяют току течь, а диоды с обратным смещением блокируют его. Это то, что заставляет кремниевые диоды иметь прямое напряжение около 0,7 вольта, так что они пропускают ток, только если он больше, чем вольт. Для германиевых диодов прямое напряжение составляет 0,3 вольта.

Диод

Анодный вывод батареи, электрода или другого источника напряжения, в котором происходит окисление в цепи, подает отверстия в катод диода при формировании pn-перехода. Напротив, катод источника напряжения, где происходит восстановление, обеспечивает электроны, которые отправляются на анод диода.

Особенности конструкции мостового выпрямителя

Есть несколько моментов, которые необходимо учитывать при использовании мостового выпрямителя для обеспечения выхода постоянного тока от входа переменного тока:

• Падение напряжения: не следует забывать, что ток, протекающий в мостовом выпрямителе, будет проходить через два диода. В результате выходное напряжение будет уменьшено на эту величину. Поскольку большинство мостовых выпрямителей используют кремниевые диоды, это падение составит минимум 1,2 В и будет увеличиваться по мере увеличения тока. Соответственно, максимальное выходное напряжение, которое может быть достигнуто, составляет минимум 1,2 В ниже пикового напряжения на входе переменного тока.
• Рассчитайте тепло, рассеиваемое в выпрямителе. Диоды будут снижать напряжение минимум на 1,2 В (при условии, что стандартный кремниевый диод) будет увеличиваться при увеличении тока.
  Это происходит из-за стандартного падения напряжения на диоде, а также сопротивления в диоде. Стоит ознакомиться с паспортом на диоды мостового выпрямителя, чтобы увидеть падение напряжения для предполагаемого уровня тока. Падение напряжения и ток, проходящий через выпрямитель, вызовут нагрев, который необходимо будет рассеивать. В некоторых случаях это может быть легко рассеяно воздушным охлаждением, но в других случаях мостовой выпрямитель может потребоваться прикрутить к радиатору.
• Пиковое обратное напряжение: очень важно обеспечить, чтобы пиковое обратное напряжение мостового выпрямителя или отдельных диодов не превышалось, иначе диоды могут выйти из строя. Номинал PIV для диодов в мостовом выпрямителе меньше, чем требуется для конфигурации с двумя диодами, используемой с трансформатором с центральным отводом. Если отбрасыванием диодов пренебрегают, для мостового выпрямителя требуются диоды с половиной номинальной PIV от диодов в выпрямителе с центральным отводом для того же выходного напряжения. Это может быть еще одним преимуществом использования этой конфигурации.

Мостовые выпрямители являются идеальным способом обеспечения выпрямленного выхода с чередующегося входа. Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодный выпрямленный выходной сигнал, что позволяет добиться большей производительности.

Синхронные выпрямители также известны как активные, и они используются для повышения эффективности цепей диодных выпрямителей.

Полупроводниковые диоды заменены активными переключающими элементами: транзисторами, которые могут быть силовыми МОП-транзисторами или силовыми биполярными транзисторами, которые включаются и выключаются в требуемое время для обеспечения возможности выпрямления.

Поскольку переключение, очевидно, должно происходить синхронно с поступающим сигналом, эти выпрямители часто называют синхронными или иногда активными.

Синхронные выпрямители

Потребность в синхронных или активных выпрямителях возникает из-за постоянного падения, которое происходит через диод, когда он проводит.

Хотя напряжение включения для кремниевого диода – тип, наиболее часто используемый для выпрямителей, составляет около 0,6 вольта, фактическое падение напряжения на диоде может возрасти до 1 вольта при его номинальном токе.

Использование диодов Шоттки может уменьшить падение напряжения, но это все еще может быть проблемой, особенно когда требуются самые высокие уровни эффективности. Синхронные выпрямители способны обеспечить улучшения даже по сравнению с диодными выпрямителями Шоттки.

Вопрос эффективности становится еще острее при использовании низковольтных преобразователей. С уровнями напряжения всего несколько вольт, а также с возможностью высоких уровней тока падения напряжения, вызванные диодами, становятся неприемлемыми, и методы синхронного выпрямителя становятся существенными.

Основы синхронного выпрямления

В типичном диодном выпрямителе диод включается, когда он смещен в прямом направлении, и выключается, когда смещается в обратном направлении. Можно управлять активным элементом, чтобы эффект был таким же. Преимущество активного выпрямителя состоит в том, что сопротивление проводимости и падение напряжения намного меньше, чем у диодов.

Поскольку переключение активного элемента должно быть правильно рассчитано, оно фактически синхронизировано с выпрямляемым сигналом. Именно по этой причине эти выпрямители известны как синхронные.

Часто мощные полевые МОП-транзисторы являются идеальными активными элементами для синхронного выпрямления, и они имеют очень низкое сопротивление, при этом RDS может составлять всего несколько десятков мОм или менее. Падение напряжения на этом уровне сопротивления, вероятно, будет намного меньше, чем на диоде.

Недостатком синхронных или активных выпрямителей является то, что им требуется схема управления для обеспечения синхронного включения устройств, то есть в нужное время. Схема, необходимая для управления синхронным выпрямителем, обычно включает в себя детекторы уровня напряжения и схему возбуждения для активных устройств.

Одним из ключевых вопросов для схемы управления является обеспечение того, чтобы два устройства на противоположных ножках выпрямителя не включались вместе, иначе короткое замыкание будет представлено на входе. Включение и выключение устройств обычно контролируется, чтобы гарантировать, что даже в точке, где одно включается, а другое выключается, имеется короткий промежуток, чтобы предотвратить одновременное включение обоих устройств.

Активное или синхронное выпрямление часто используется в преобразователях переменного тока в постоянный, где ключевым вопросом является эффективность. Использование синхронного выпрямителя позволяет минимизировать потери мощности и повысить уровни эффективности, но за счет дополнительной сложности.

Полуволновой выпрямитель

Полуволновые выпрямители соединены в цепи и переключаются между прямым и обратным смещением на основе положительного или отрицательного полупериода входной волны переменного тока. Он посылает этот сигнал на резистор нагрузки, так что ток, протекающий через резистор, пропорционален напряжению. Это происходит из-за закона Ома, который представляет напряжение

V как произведение тока I и сопротивления R в V = IR.

Вы можете измерить напряжение на нагрузочном резисторе как напряжение питания V_s, которое равно выходному напряжению постоянного тока V_out. Сопротивление, связанное с этим напряжением, также зависит от диода самой схемы. Затем схема выпрямителя переключается на обратное смещение, в котором она принимает отрицательный полупериод входного сигнала переменного тока. В этом случае ток не протекает через диод или цепь, а выходное напряжение падает до 0. Выходной ток является однонаправленным.

Двухполупериодная выпрямительная схема

Двухполупериодная выпрямительная схема

Напротив, двухполупериодные выпрямители используют полный цикл (с положительными и отрицательными полупериодами) входного сигнала переменного тока. Четыре диода в двухполупериодной схеме выпрямителя расположены таким образом, что, когда входной сигнал переменного тока положительный, ток течет через диод от

D₁ к сопротивлению нагрузки и обратно к источнику переменного тока через D₂. Когда сигнал переменного тока отрицателен, вместо этого ток проходит путь D₃ -load- D₄. Сопротивление нагрузки также выводит напряжение постоянного тока от двухполупериодного выпрямителя.

Как меняется напряжение после диодного моста

Виды диодных мостов

Большинство электронных приборов в вашем доме используют переменный ток, но некоторые устройства, такие как ноутбуки, перед использованием преобразуют этот ток в постоянный. Большинство ноутбуков используют тип импульсного источника питания (SMPS), который позволяет выходному напряжению постоянного тока больше мощности для размера, стоимости и веса адаптера.

Диодные мосты работают с использованием выпрямителя, генератора и фильтра, которые управляют широтно-импульсной модуляцией (метод снижения мощности электрического сигнала), напряжением и током. Генератор представляет собой источник переменного сигнала, из которого вы можете определить амплитуду тока и направление его протекания. Адаптер переменного тока ноутбука затем использует его для подключения к источнику переменного тока и преобразует высокое напряжение переменного тока в низкое напряжение постоянного тока, форму, которую он может использовать для питания самого себя во время зарядки.

Некоторые выпрямительные системы также используют сглаживающую цепь или конденсатор, который позволяет им выводить постоянное напряжение, а не то, которое изменяется во времени. Электролитический конденсатор сглаживающих конденсаторов может достигать емкостей от 10 до тысяч микрофарад (мкФ). Большая емкость необходима для большего входного напряжения.

Другие выпрямители используют трансформаторы, которые изменяют напряжение, используя четырехслойные полупроводники, известные как тиристоры, наряду с диодами. Кремний – управляемый выпрямитель, другое название тиристора, использует катод и анод отделены друг от друга ворот и ее четырех слоев, чтобы создать два р — п переходов, расположенных один поверх другого.

Как подключить диодный мост

Для того чтобы сделать качественный диодный мост, нужно обеспечивать преобразование как плюсовой, так и минусовой части сигнала. Если диоды подсоединить по схеме Гретца, то в каждый период волны ток сможет проходить только через два элемента. Другими словами, устройство будет по очереди трансформировать каждую половину волны.

Как проверить диодный мост мультиметром

Нужно включить мультиметр в режим «Мониторинга диода». Обычно он совмещается с режимом «прозвона» и маркируется на панели аппарата значком диода.

Чтобы 100% убедиться в работоспособности диодов 1 и 2, нужно проверить их при реверсном включении. Для этого к отрицательному выводу моста («-») нужно подключить минусовой, чёрный щуп измерителя, а красный плюсовой щуп по очереди подсоединить к выводам, маркируется символом «~».

В обоих случаях на экране будет показана единица, что говорит о высокой степени сопротивления P-N перехода. В таком включении диоды ток не пропускают, все в порядке.

Как рассчитать и подобрать диодный мост по мощности

Максимальное пульсирующее напряжение, присутствующее в цепи двухполупериодного выпрямителя, определяется не только значением сглаживающего конденсатора, но и частотой и током нагрузки и рассчитывается как:

Напряжение пульсации моста выпрямителя

Формула напряжения пульсаций

Где: I – ток нагрузки постоянного тока в амперах, ƒ – частота пульсации или удвоенная входная частота в герцах, а C – емкость в Фарадах.

Основными преимуществами двухполупериодного мостового выпрямителя является то, что он имеет меньшее значение пульсации переменного тока для данной нагрузки и меньший резервуар или сглаживающий конденсатор, чем эквивалентный полуволновой выпрямитель. Следовательно, основная частота пульсирующего напряжения в два раза больше частоты переменного тока (100 Гц), где для полуволнового выпрямителя она точно равна частоте питания (50 Гц).

Величина пульсирующего напряжения, которое накладывается поверх напряжения питания постоянного тока диодами, может быть практически устранена путем добавления значительно улучшенного π-фильтра (pi-фильтра) к выходным клеммам мостового выпрямителя. Этот тип фильтра нижних частот состоит из двух сглаживающих конденсаторов, как правило, одного и того же значения и дросселя или индуктивности через них, чтобы ввести путь с высоким полным сопротивлением в переменный компонент пульсации.

Мостовой выпрямитель

Другая, более практичная и более дешевая альтернатива – использовать готовый трехполюсный ИС-регулятор напряжения, например, LM78xx (где xx обозначает номинальное выходное напряжение) для положительного выходного напряжения или его обратный эквивалент, LM79xx для отрицательного выходное напряжение, которое может снизить пульсации более чем на 70 дБ (таблица данных), обеспечивая постоянный выходной ток более 1 ампера.

Многие схемы с этой технологией построены с мостовым выпрямителем. Мостовые выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный, используя свою систему диодов, изготовленных из полупроводникового материала, либо полуволновым методом, который выпрямляет одно направление сигнала переменного тока, либо полноволновым методом, который выпрямляет оба направления входного переменного тока.

Диодный мост GBL10

Полупроводники – это материалы, которые пропускают ток, потому что они сделаны из металлов, таких как галлий, или металлоидов, таких как кремний, которые загрязнены такими материалами, как фосфор, в качестве средства контроля тока. Вы можете использовать мостовой выпрямитель для различных применений для широкого диапазона токов.

Мостовые выпрямители также имеют преимущество в том, что они выдают больше напряжения и мощности, чем другие выпрямители. Несмотря на эти преимущества, мостовые выпрямители страдают от необходимости использовать четыре диода с дополнительными диодами по сравнению с другими выпрямителями, вызывая падение напряжения, которое уменьшает выходное напряжение.

Какие бывают диодные мосты

Типы диодных мостов

Во время каждого полупериода ток протекает через два диода вместо одного, поэтому амплитуда выходного напряжения на два падения напряжения (2 * 0,7 = 1,4 В) меньше, чем амплитуда входного V _MAX. Частота пульсации теперь в два раза больше частоты источника питания (например, 100 Гц для источника 50 Гц или 120 Гц для источника 60 Гц.)

Хотя мы можем использовать четыре отдельных силовых диода для изготовления двухполупериодного мостового выпрямителя, готовые компоненты мостового выпрямителя доступны «в продаже» в диапазоне различных напряжений и токов, которые могут быть припаяны непосредственно к печатной плате. Или могут быть подключены с помощью лопастных разъемов.

Сглаживающий конденсатор

Сглаживающий выпрямитель

Однофазный полуволновой выпрямитель генерирует выходную волну каждую половину цикла и что нецелесообразно использовать этот тип схемы для получения постоянного источника постоянного тока. Однако двухполупериодный мостовой выпрямитель дает нам большее среднее значение постоянного тока (0,637 Вмакс) с меньшей наложенной пульсацией, в то время как выходной сигнал в два раза больше частоты входного источника питания.

Мы можем улучшить среднюю выходную мощность постоянного тока выпрямителя, одновременно уменьшая изменение переменного тока выпрямленного выходного сигнала, используя сглаживающие конденсаторы для фильтрации формы выходного сигнала. Сглаживающие или емкостные конденсаторы, подключенные параллельно с нагрузкой на выходе двухполупериодной мостовой выпрямительной схемы, увеличивают средний выходной уровень постоянного тока еще выше, поскольку конденсатор действует как запоминающее устройство, как показано ниже.

Двухполупериодный аппарат со сглаживающим конденсатором

Двухполупериодный аппарат со сглаживающим конденсатором

Сглаживающий конденсатор преобразует двухполупериодный волнистый выход выпрямителя в более плавное выходное напряжение постоянного тока.

Сглаживающий конденсатор 5 мкФ

Синий график на картинке показывает результат использования сглаживающего конденсатора 5 мкФ на выходе выпрямителя. Ранее напряжение нагрузки следовало за выпрямленной формой выходного сигнала до нуля вольт.

Цветовая маркировка полупроводниковых диодов

Тип диода	Цвет кольца (к.), точки (т.)
—	Со стороны катода (в середине корпуса)	Со стороны анода
Д2Б Д2В Д2Д Д2Е Д2Ж Д2И		Белая т. оранжевая т. голубая т. зеленая т. черная т. красная т.
Д9Б Д9В Д9Г Д9Д Д9Е Д9Ж Д9И Д9К Д9Л	Красная т. оранжевая т. желтая т. белая т. голубая т. зеленая и голубая т. две желтые т. две белые т. две зеленые т.	Красная т.
КД102А КД102Б	Желтая т. оранжевая т.	Зеленая т. синяя т.
КД103А КД103Б		Синяя т. желтая т.
КД105А КД105Б КД105В КД105Г	Белая или желтая полоса на торце корпуса	Зеленая т. красная т. белая или желтая т.
КД106 КД209А* КД209Б КД209В КД209Г	Метка черного, зеленого или желтого цвета	Белая т. черная т. зеленая т.

* Цвет корпуса коричневый.

Тип диода	Цвет кольца (к.), точки (т.)
—	Со стороны катода (в середине корпуса)	Со стороны анода
КД226А КД226Б КД226В КД226Г КД226Д КД226Е		Оранжевое к. красное к. зеленое к. желтое к. белое к. голубое к.
КД243А КД243Б КД243В КД243Г КД243Д КД243Е КД243Ж	Фиолетовое к. оранжевое к. красное к. зеленое к. желтое к. белое к. голубое к.
КД510А	Одно широкое и два узких зеленых к.
2Д510А	Одно широкое и одно узкое зеленое к.
КД521А		1 шир. + 2 узкие
КД521Б		Синие полосы
КД521В		Желтые полосы
КД522А	Одно узкое черное к.	Одно широкое
КД522Б	Два узких черных к.	Черное кольцо
КД522В	Три узких черных к.	+тип диода

Ситуация приводит к разрядке конденсатора примерно до 3,6 В, в этом примере, поддерживая напряжение на нагрузочном резисторе, пока конденсатор не перезарядится еще раз на следующем положительном наклоне импульса постоянного тока. Другими словами, конденсатор успевает разрядиться лишь на короткое время, прежде чем следующий импульс постоянного тока снова зарядит его до пикового значения. Таким образом, напряжение постоянного тока, приложенное к нагрузочному резистору, падает лишь на небольшую величину. Но мы можем улучшить это, увеличив значение сглаживающего конденсатора, как показано на рисунке.

Сглаживающий конденсатор 50 мкФ

Здесь мы увеличили значение сглаживающего конденсатора в десять раз с 5 мкФ до 50 мкФ, что уменьшило пульсацию, увеличив минимальное напряжение разряда с предыдущих 3,6 вольта до 7,9 вольта. Используя схему симулятора Partsim, была выбрана нагрузка 1 кОм для получения этих значений, но, поскольку сопротивление нагрузки уменьшается, ток нагрузки увеличивается, что приводит к более быстрой разрядке конденсатора между импульсами зарядки.

Эффект питания тяжелой нагрузки одним сглаживающим или емкостным конденсатором может быть уменьшен за счет использования более крупного конденсатора, который накапливает больше энергии и меньше разряжается между зарядными импульсами. Как правило, для цепей питания постоянного тока сглаживающий конденсатор представляет собой алюминиевый электролитический тип, который имеет значение емкости 100 мкФ или более с повторяющимися импульсами напряжения постоянного тока от выпрямителя, заряжающего конденсатор до пикового напряжения.

Диодный мост KBU6J

Слишком низкое значение емкости, и конденсатор мало влияет на форму выходного сигнала. Но если сглаживающий конденсатор достаточно большой (можно использовать параллельные конденсаторы) и ток нагрузки не слишком велик, выходное напряжение будет почти таким же плавным, как чистый постоянный ток. Как общее практическое правило, мы рассчитываем иметь пульсирующее напряжение от пика до пика менее 100 мВ.

Как обозначается диодный мост на схеме

Диодный мост на схеме

Схема другого типа, которая производит ту же форму выходного сигнала, что и схема двухполупериодного выпрямителя, описанная выше.

Основным преимуществом этой мостовой схемы является то, что для нее не требуется специальный трансформатор с центральным отводом, что снижает его размеры и стоимость. Одна вторичная обмотка подключена к одной стороне сети диодного моста, а нагрузка – к другой стороне, как показано ниже.

Диодный мостовой выпрямитель

Диодный мостовой выпрямитель

Четыре диода, обозначенные от D ₁ до D ₄, расположены в виде «последовательных пар», и только два диода проводят ток в течение каждого полупериода. В течение положительного полупериода питания диоды D1 и D2 работают последовательно, в то время как диоды D3 и D4 смещены в обратном направлении, и ток протекает через нагрузку, как показано ниже.

Где применяется диодный мост

Типы выпрямительных систем различаются в зависимости от приложений, в которых вам нужно изменить напряжение или ток. В дополнение к уже рассмотренным применениям выпрямители находят применение в паяльном оборудовании, электросварке, радиосигналах AM, импульсных генераторах, умножителях напряжения и цепях питания.

Применение диодного моста

Паяльники, которые используются для соединения частей электрических цепей, используют полуволновые выпрямители для одного направления входного переменного тока. Методы электросварки, в которых используются мостовые выпрямительные схемы, являются идеальными кандидатами для обеспечения постоянного поляризованного напряжения питания.

AM-радио, которое модулирует амплитуду, может использовать полуволновые выпрямители для обнаружения изменений во входном электрическом сигнале. Схемы генерации импульсов, которые генерируют прямоугольные импульсы для цифровых схем, используют полуволновые выпрямители для изменения входного сигнала.

Выпрямители в цепях электропитания преобразуют переменный ток в постоянный от разных источников питания. Это полезно, поскольку постоянный ток обычно отправляется на большие расстояния, прежде чем он преобразуется в переменный ток для бытовых электрических и электронных устройств. Эти технологии широко используют мостовой выпрямитель, который может справиться с изменением напряжения.

Читайте также. Похожие записи.

• Что такое потенциометр, принцип работы, схема и типы
• Что такое транзистор Дарлингтона, конфигурации и применение
• Двигатель постоянного тока
• Что такое варистор, применение, принцип работы и схемы
• Линейный соленоид
• Индуктор

Поделитесь статьей:

comments powered by HyperComments

Выпрямление 12 вольт переменного тока. Диодный мост

Итак, дорогие мои, мы собрали нашу схемку и пришло время ее проверить, испытать и нарадоваться сему счастью. На очереди у нас — подключение схемы к источнику питания. Приступим. На батарейках, аккумуляторах и прочих прибамбасах питания мы останавливаться не будем, перейдем сразу к сетевым источникам питания. Здесь рассмотрим существующие схемы выпрямления, как они работают и что умеют. Для опытов нам потребуется однофазное (дома из розетки) напряжение и соответствующие детальки. Трехфазные выпрямители используются в промышленности, мы их рассматривать также не будем. Вот электриками вырастете — тогда пожалуйста.

Источник питания состоит из нескольких самых важных деталей: Сетевой трансформатор — на схеме обозначается похожим как на рисунке,

Выпрямитель — его обозначение может быть различным. Выпрямитель состоит из одного, двух или четырех диодов, смотря какой выпрямитель. Сейчас будем разбираться.

а) — простой диод.
б) — диодный мост. Состоит из четырех диодов, включенных как на рисунке.
в) — тот же диодный мост, только для краткости нарисован попроще. Назначения контактов такие же, как у моста под буквой б).

Конденсатор фильтра. Эта штука неизменна и во времени, и в пространстве, обозначается так:

Обозначений у конденсатора много, столько же, сколько в мире систем обозначений. Но в общем они все похожи. Не запутаемся. И для понятности нарисуем нагрузку, обозначим ее как Rl — сопротивление нагрузки. Это и есть наша схема. Также будем обрисовывать контакты источника питания, к которым эту нагрузку мы будем подключать.

Далее — пара-тройка постулатов.
— Выходное напряжение определяется как Uпост = U*1.41. То есть если на обмотке мы имеем 10вольт переменного напряжения, то на конденсаторе и на нагрузке мы получим 14,1В. Примерно так.
— Под нагрузкой напряжение немного проседает, а насколько — зависит от конструкции трансформатора, его мощности и емкости конденсатора.
— Выпрямительные диоды должны быть на ток в 1,5-2 раза больше необходимого. Для запаса. Если диод предназначен для установки на радиатор (с гайкой или отверстие под болт), то на токе более 2-3А его нужно ставить на радиатор.

Так же напомню, что же такое двуполярное напряжение. Если кто-то подзабыл. Берем две батарейки и соединяем их последовательно. Среднюю точку, то есть точку соединения батареек, назовем общей точкой. В народе она известна так же как масса, земля, корпус, общий провод. Буржуи ее называют GND (ground — земля), часто ее обозначают как 0V (ноль вольт). К этому проводу подключаются вольтметры и осциллографы, относительно нее на схемы подаются входные сигналы и снимаются выходные. Потому и название ее — общий провод. Так вот, если подключим тестер черным проводом в эту точку и будем мерить напряжение на батарейках, то на одной батарейке тестер покажет плюс1,5вольта, а на другой — минус1,5вольта. Вот это напряжение +/-1,5В и называется двуполярным. Обе полярности, то есть и плюс, и минус, обязательно должны быть равными. То есть +/-12, +/-36В, +/-50 и т.д. Признак двуполярного напряжения — если от схемы к блоку питания идут три провода (плюс, общий, минус). Но не всегда так — если мы видим, что схема питается напряжением +12 и -5, то такое питание называется двухуровневым, но проводов к блоку питания будет все равно три. Ну и если на схему идут целых четыре напряжения, например +/-15 и +/-36, то это питание назовем просто — двуполярным двухуровневым.

Ну а теперь к делу.

1. Мостовая схема выпрямления.
Самая распространенная схема. Позволяет получить однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Схема обладает минимальными пульсациями напряжения и несложная в конструкции.

2. Однополупериодная схема.
Так же, как и мостовая, готовит нам однополярное напряжение с одной обмотки трансформатора. Разница лишь в том, что у этой схемы удвоенные пульсации по сравнению с мостовой, но один диод вместо четырех сильно упрощает схему. Используется при небольших токах нагрузки, и только с трансформатором, намного большим мощности нагрузки, т.к. такой выпрямитель вызывает одностороннее перемагничивание трансформатора.

3. Двухполупериодная со средней точкой.
Два диода и две обмотки (или одна обмотка со средней точкой) будут питать нас малопульсирующим напряжением, плюс ко всему мы получим меньшие потери в сравнении с мостовой схемой, потому что у нас 2 диода вместо четырех.

4. Мостовая схема двуполярного выпрямителя.
Для многих — наболевшая тема. У нас есть две обмотки (или одна со средней точкой), мы с них снимаем два одинаковых напряжения. Они будут равны, пульсации будут малыми, так как схема мостовая, напряжения на каждом конденсаторе считается как напряжение на каждой обмотке помножить на корень из двух — всё, как обычно. Провод от средней точки обмоток выравнивает напряжения на конденсаторах, если нагрузки по плюсу и по минусу будут разными.

5. Схема с удвоением напряжения.
Это две однополупериодные схемы, но с диодами, включенными по разному. Применяется, если нам надо получить удвоенное напряжение. Напряжение на каждом конденсаторе будет определяться по нашей формуле, а суммарное напряжение на них будет удвоенным. Как и у однополупериодной схемы, у этой так же большие пульсации. В ней можно усмотреть двуполярный выход — если среднюю точку конденсаторов назвать землей, то получается как в случае с батарейками, присмотритесь. Но много мощности с такой схемы не снять.

6. Получение разнополярного напряжения из двух выпрямителей.
Совсем не обязательно, чтобы это были одинаковые блоки питания — они могут быть как разными по напряжению, так и разными по мощности. Например, если наша схема по +12вольтам потребляет 1А, а по -5вольтам — 0,5А, то нам и нужны два блока питания — +12В 1А и -5В 0,5А. Так же можно соединить два одинаковых выпрямителя, чтобы получить двуполярное напряжение, например, для питания усилителя.

7. Параллельное соединение одинаковых выпрямителей.
Оно нам дает то же самое напряжение, только с удвоенным током. Если мы соединим два выпрямителя, то у нас будет двойное увеличение тока, три — тройное и т.д.

Ну а если вам, дорогие мои, всё понятно, то задам, пожалуй, домашнее задание. Формула для расчета емкости конденсатора фильтра для двухполупериодного выпрямителя:

Для однополупериодного выпрямителя формула несколько отличается:

Двойка в знаменателе — число «тактов» выпрямления. Для трехфазного выпрямителя в знаменателе будет стоять тройка.

Во всех формулах переменные обзываются так:
Cф — емкость конденсатора фильтра, мкФ
Ро — выходная мощность, Вт
U — выходное выпрямленное напряжение, В
f — частота переменного напряжения, Гц
dU — размах пульсаций, В

Для справки — допустимые пульсации:
Микрофонные усилители — 0,001…0,01%
Цифровая техника — пульсации 0,1…1%
Усилители мощности — пульсации нагруженного блока питания 1…10% в зависимости от качества усилителя.

Эти две формулы справедливы для выпрямителей напряжения частотой до 30кГц. На бОльших частотах электролитические конденсаторы теряют свою эффективность, и выпрямитель рассчитывается немного не так. Но это уже другая тема.

Мост бывает через реку, через овраг, а также через дорогу. Но приходилось ли Вам слышать словосочетание «диодный мост»? Что за такой мост? А вот на этот вопрос мы с вами попробуем найти ответ.

Словосочетание «диодный мост» образуется от слова «диод». Получается, диодный мост должен состоять из диодов. Но если в диодном мосту есть диоды, значит, в одном направлении диод будет пропускать электрический ток, а в другом нет. Это свойство диодов мы использовали, чтобы определить их работоспособность. Кто не помнит, как мы это делали, тогда вам сюда . Поэтому мост из диодов используется, чтобы из переменного напряжение получать постоянное напряжение.

А вот и схема диодного моста:

Иногда в схемах его обозначают и так:

Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Но чтобы схемка диодного моста заработала, мы должны правильно соединить диоды, и правильно подать на них переменное напряжение. Слева мы видим два значка «~». На эти два вывода мы подаем переменное напряжение, а снимаем постоянное напряжение с других двух выводов: с плюса и минуса.

Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно. Давайте рассмотрим рисунок:

Переменное напряжение изменяется со временем. Диод пропускает через себя напряжение только тогда, когда напряжение выше нуля, когда же оно становится ниже нуля, диод запирается. Думаю все элементарно и просто. Диод срезает отрицательную полуволну, оставляя только положительную полуволну, что мы и видим на рисунке выше. А вся прелесть этой немудреной схемки состоит в том, что мы получаем постоянное напряжение из переменного. Вся проблема в том, что мы теряем половину мощности переменного напряжения. Ее тупо срезает диод.

Чтобы исправить эту ситуацию, была разработана схемка диодного моста. Диодный мост «переворачивает» отрицательную полуволну, превращая ее в положительную полуволну. Тем самым мощность у нас сохраняется. Прекрасно не правда ли?

На выходе диодного моста у нас появляется постоянное пульсирующее напряжение с частой в два раза больше, чем частота сети: 100 Гц.

Думаю, не надо писать, как работает схема, Вам все равно это не пригодится, главное запомнить, куда цепляется переменное напряжение, а откуда выходит постоянное пульсирующее напряжение.

Давайте же на практике рассмотрим, как работает диод и диодный мост.

Для начала возьмем диод.

Я его выпаял из блока питания компа. Катод можно легко узнать по полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220 Вольт трансформирует 12 Вольт. Кто не знает как он это делает, можете прочитать статью устройство трансформатора .

На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной снимаем 12 Вольт. Мультик показывает чуть больше, так как ко вторичной обмотке не подцеплена никакая нагрузка. Трансформатор работает на так называемом «холостом ходу».

Давайте же расмотрим осциллограмму, которая идет со вторичной обмотки транса. Максимальную амплитуду напряжение нетрудно посчитать. Если не помните как расчитать, можно глянуть статейку Осциллограф. Основы эксплуатации . 3,3х5= 16.5В — это максимальное значение напряжения. А если разделить максимальное значение амплитуда на корень из двух, то получим где то 11. 8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения . Осцилл не врет, все ОК.

Еще раз повторюсь, можно было использовать и 220 Вольт, но 220 Вольт — это не шутки, поэтому я и понизил переменное напряжение.

Припаяем к одному концу вторичной обмотки транса наш диод.

Цепляемся снова щупами осцилла

Смотрим на осцилл

А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Диод оставил только верхнюю часть, то есть та, которая положительная. А раз он срезал нижнюю часть, то он следовательно срезал и мощность.

Находим еще три таких диода и спаиваем диодный мост.

Цепляемся ко вторичной обмотке транса по схеме диодного моста.

С двух других концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупами осцилла и смотрим на осцилл.

Вот, теперь порядок, и мощность у нас никуда не пропала:-).

Чтобы не замарачиваться с диодами, разработчики все четыре диода вместили в один корпус. В результате получился очень компактный и удобный диодный мост. Думаю, вы догадаетесь, где импортный, а где советский))).

А вот и советский:

А как Вы догадались? 🙂 Например, на советском диодном мосте, показаны контакты, на которые надо подавать переменное напряжение (значком » ~ «), и показаны контакты, с которых надо снимать постоянное пульсирующее напряжение («+» и «-«).

Давайте проверим импортный диодный мост. Для этого цепляем два его контакта к переменке, а с двух других контактов снимаем показания на осцилл.

А вот и осциллограмма:

Значит импортный диодный мостик работает чики-пуки.

В заключении хотелось бы добавить, что диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая кушает напряжение из сети, будь то простой телевизор или даже зарядка для сотового телефона. Проверяются диодный мост исправностью всех его диодов.

Во многих электронных приборах, работающих при переменном токе в 220 вольт устанавливаются диодные мосты. Схема диодного моста на 12 вольт позволяет эффективно выполнять функцию по выпрямлению переменного тока. Это связано с тем, что для работы большинства приборов используется постоянный ток.

Как работает диодный мост

Переменный ток, имеющий определенную меняющуюся частоту, подается на входные контакты моста. На выходах с положительным и отрицательным значением образуется однополярный ток, обладающий повышенной пульсацией, значительно превышающей частоту тока, подаваемого на вход.

Появляющиеся пульсации нужно обязательно убрать, иначе электронная схема не сможет нормально работать. Поэтому, в схеме присутствуют специальные фильтры, представляющие собой электролитические с большой емкостью.

Сама сборка моста состоит из четырех диодов с одинаковыми параметрами. Они соединены в общую схему и размещаются в общем корпусе.

Диодный мост имеет четыре вывода. К двум из них подключается переменное напряжение, а два остальных являются положительным и отрицательным выводом пульсирующего выпрямленного напряжения.

Выпрямительный мост в виде диодной сборки обладает существенными технологическими преимуществами. Таким образом, на печатную плату устанавливается сразу одна монолитная деталь. Во время эксплуатации, для всех диодов обеспечивается одинаковый тепловой режим. Стоимость общей сборки ниже четырех диодов в отдельности. Однако, данная деталь имеет серьезный недостаток. При выходе из строя хотя-бы одного диода, вся сборка подлежит замене. При желании, любая общая схема может быть заменена четырьмя отдельными деталями.

Применение диодных мостов

В любых приборах и электронике, для питания которых используется переменный электрический ток, присутствует схема диодного моста на 12 вольт. Ее используют не только в трансформаторных, но и в импульсных выпрямителях. Наиболее характерным импульсным блоком является блок питания компьютера.

Кроме того диодные мосты применяются в люминесцентных компактных лампах или в энергосберегающих лампах. Они дают очень хороший эффект при использовании их в пускорегулирующих электронных аппаратах. Широко применяются и во всех моделях современных аппаратов.

Как сделать диодный мост

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост — схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный — достаточно часто встречающаяся необходимость.

Принцип действия полупроводникового диода

Рис. 1

Название описываемого устройства ясно указывает, что эта конструкция состоит из диодов — полупроводниковых приборов, хорошо проводящих электричество в одном направлении и практически не проводящих его в противоположную сторону. Изображение этого прибора (VD1) на принципиальных схемах приведено на рис. 2в. Когда ток по нему течет в прямом направлении — от анода (слева) к катоду (справа), сопротивление его мало. При изменении направления тока на противоположное сопротивление диода многократно возрастает. В этом случае через него течет мало отличающийся от нуля обратный ток.

Поэтому при подаче на цепочку, содержащую диод, переменного напряжения U вх (левый график), электричество через нагрузку течет только в течение положительных полупериодов, когда к аноду приложено положительное напряжение. Отрицательные полупериоды «срезаются», и ток в сопротивлении нагрузки в это время практически отсутствует.

Строго говоря, выходное напряжение U вых (правый график) является не постоянным, хотя и течет в одном направлении, а пульсирующим. Нетрудно понять, что количество его импульсов (пульсаций) за одну секунду равно 50. Это не всегда допустимо, но пульсации можно сгладить, если подсоединить параллельно нагрузке конденсатор, имеющий достаточно большую емкость. Заряжаясь во время импульсов напряжения, в промежутках между ними конденсатор разряжается на сопротивление нагрузки. Пульсации сглаживаются, а напряжение становится близким к постоянному.

Изготовленный в соответствии в этой схемой выпрямитель называется однополупериодным, поскольку в нем используется лишь один полупериод выпрямленного напряжения. Наиболее существенные недостатки такого выпрямителя следующие:

• повышенная степень пульсаций выпрямленного напряжения;
• низкий КПД;
• большой вес трансформатора и его нерациональное использование.

Поэтому применяются такие схемы только для питания устройств малой мощности. Для исправления этой нежелательной ситуации разработаны двухполупериодные выпрямители, которые превращают отрицательные полуволны в положительные. Сделать это можно по-разному, но самый простой способ — использование диодного моста.

Рис. 2

Диодный мост — схема двухполупериодного выпрямления, содержащая 4 диода вместо одного (рис. 2в). В каждом полупериоде два из них открыты и пропускают электричество в прямом направлении, а два других закрыты, и ток через них не течет. Во время положительного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD1, а отрицательное — к катоду VD3. В результате оба этих диода открыты, а VD2 и VD4 — закрыты.

Во время отрицательного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD2, а отрицательное — к катоду VD4. Эти два диода открываются, а открытые во время предыдущего полупериода закрываются. Ток через сопротивление нагрузки течет в том же направлении. В сравнении с однополупериодным выпрямителем количество пульсаций возрастает вдвое. Результат — более высокая степень сглаживания при той же емкости конденсатора фильтра, увеличение КПД используемого в выпрямителе трансформатора.

Диодный мост может быть не только собран из отдельных элементов, но и изготовлен как монолитная конструкция (диодная сборка). Ее легче монтировать, а диоды обычно подобраны по параметрам. Немаловажно и то, что они работают в одинаковых тепловых режимах. Недостаток диодного моста — необходимость замены всей сборки при выходе из строя даже одного диода.

Еще ближе к постоянному будет пульсирующий выпрямленный ток, который позволяет получить трехфазный диодный мост. Его вход подключается к источнику трехфазного переменного тока (генератору или трансформатору), а напряжение на выходе почти не отличается от постоянного, и сгладить его еще проще, чем после двухполупериодного выпрямления.

Выпрямитель на основе диодного моста

Схема двухполупериодного выпрямителя на основе диодного моста, пригодная для сборки своими руками, изображена на рис. 3а. Выпрямлению подвергается напряжение, снимаемое со вторичной понижающей обмотки трансформатора Т. Для этого нужно подключить диодный мост к трансформатору.

Пульсирующее выпрямленное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором С, имеющим достаточно большую емкость — обычно порядка нескольких тысяч мкФ. Резистор R играет роль нагрузки выпрямителя на холостом ходу. В таком режиме конденсатор С заряжается до амплитудного значения, которое в 1,4 (корень из двух) раза выше действующего значения напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора.

С ростом нагрузки выходное напряжение уменьшается. Избавиться от этого недостатка можно, подключив к выходу выпрямителя простейший транзисторный стабилизатор. На принципиальных схемах изображение диодного моста часто упрощают. На рис. 3б показано, как еще может быть изображен соответствующий фрагмент на рис. 3а.

Следует заметить, что, хотя прямое сопротивление диодов невелико, тем не менее, оно отлично от нуля. По этой причине они нагреваются в соответствии с законом Джоуля-Ленца тем сильнее, чем больше величина тока, протекающего по цепи. Для предотвращения перегрева мощные диоды часто устанавливаются на теплоотводах (радиаторах).

Диодный мост — это практически обязательный элемент любого электронного устройства, питающегося от сети, будь то компьютер или выпрямитель для зарядки мобильного телефона.

Похожие записи:

Как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора и конденсатора

Узнайте, как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора, конденсатора и мостового выпрямителя. Сделайте преобразователь переменного тока в постоянный своими руками, используя диод.

Здесь мы узнаем, как преобразовать переменный ток в постоянный, используя диод, трансформатор, конденсатор и мостовой выпрямитель. Сделайте преобразователь переменного тока в постоянный своими руками, используя диод.

Содержание:

Что такое диод?

A Диод — это электронный компонент, пропускающий электрический ток только в одном направлении. Это полупроводниковый прибор, состоящий из p-n перехода. Диоды одни из самых основных полупроводниковых приборов.

Общее применение диода

Диоды чаще всего используются для преобразования переменного тока в постоянный, потому что они пропускают положительную ( + ) часть волны и блокируют отрицательную ( – ) часть сигнала переменного тока, или , если они перевернуты, они проходят только отрицательную часть, а не положительную часть.

Как p-тип , так и n-тип кремний будут проводить электричество так же, как любой проводник; однако, если кусок кремния легирован p-типом в одной секции и n-типом в соседней секции, ток будет течь только в одном направлении через соединение между двумя областями.

Электронные компоненты, необходимые для преобразования переменного тока в постоянный

1. Диод = 4 шт.
2. Понижающий трансформатор = 1
3. Конденсатор = 1 Нет

Как сделать преобразователь переменного тока в постоянный с использованием диода

Ниже приведены шаги:

1. Возьмите понижающий трансформатор. Если входное напряжение переменного тока составляет 240 вольт, а требуемое выходное напряжение постоянного тока составляет 24 вольта, то нам нужен понижающий трансформатор 240/24.
2. Теперь подключите 4 диода следующим образом: анод (положительный +) к катоду (отрицательный -). 4 диода, подключенных таким образом, образуют мостовой выпрямитель.

   4 диода, соединенных в мостовой выпрямитель

3. Теперь возьмите конденсатор и подключите его, как показано на следующей схеме.
   
4. Теперь ваш преобразователь переменного тока в постоянный с использованием диода готов.

Видео: как преобразовать переменный ток в постоянный с помощью диода, трансформатора, конденсатора, мостового выпрямителя

Как работает полупроводник

50 крупнейших компаний-производителей полупроводников в мире

Сокращения и обозначения электронных компонентов

Ведущие компании-производители кремниевых пластин в мире

Как работают солнечные фотоэлектрические элементы

Типы диодов в мобильных сотовых телефонах и их назначение

Электронные компоненты мобильного телефона и их функции

Руководство по функциям и схемам

Выпрямительный диод позволяет преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). В этом руководстве вы узнаете, как работает этот компонент, и некоторые схемы, которые вы создаете с его помощью.

Диоды являются одними из основных электронных компонентов в электронике. Существует много типов диодов, но наиболее распространенным является, вероятно, выпрямительный диод. Он позволяет току течь только в одном направлении, и, подключив его определенным образом, вы можете преобразовать переменный ток в постоянный.

Выпрямительный диод изготовлен так же, как и любой другой обычный диод, но рассчитан не на малые токи, а на большие токи и напряжения. Это делает его идеальным для использования в источниках питания.

Символ диода состоит из треугольника, указывающего на прямую линию. Треугольник представляет направление, в котором ток может течь через диод. Например, на картинке выше ток может двигаться вправо. Но оно не может течь по-другому.

Как использовать выпрямительный диод

Выпрямительные диоды пропускают ток только в одном направлении, от анода к катоду, также называемому Прямое смещение . Выпрямительный диод в прямом смещении изготавливается путем подключения анода к самой положительной стороне, а катода к самой отрицательной стороне. Вы можете увидеть это в примере ниже:

На приведенном выше рисунке диод смещен в прямом направлении, что означает, что через него может протекать ток, и светодиод загорается. Когда вы используете выпрямительный диод таким образом, он действует подобно замкнутому переключателю, который позволяет току течь по цепи.

Что произойдет, если поменять местами подключение диода, вот так?

Когда положительная клемма источника питания соединена с катодом, а отрицательная клемма с анодом, диод с обратным смещением . При таком типе поляризации ток не может протекать через выпрямительный диод, поэтому в приведенной выше схеме светодиод не загорится.

Что такое полупериодный выпрямитель?

В приведенных выше примерах в диодных схемах выпрямителя использовался источник питания постоянного тока, что означает напряжение с фиксированным значением. Однако, когда этот диод подключен к источнику переменного тока, именно здесь вступает в действие свойство «выпрямления».

Источник питания переменного тока обеспечивает напряжение в виде периодических колебаний, а не постоянного значения, с положительным полупериодом и отрицательным полупериодом, например:

Такое напряжение вы найдете в розетках в вашем доме. Тем не менее, когда вы посмотрите на большую часть электроники в вашем доме, например, на ваш телефон или ноутбук, вы обнаружите, что для их работы требуется постоянное напряжение. Вот почему вам нужны выпрямительные диоды; они помогут вам преобразовать переменный ток в постоянный.

Преобразование переменного тока в постоянный с помощью выпрямительного диода

Наиболее важным этапом преобразования переменного тока в постоянный является процесс выпрямления, т. е. устранение отрицательных полупериодов. Проще всего это сделать с помощью следующей схемы однополупериодного выпрямителя:

Для создания однополупериодного выпрямителя требуется только один диод. Во время положительного полупериода переменного напряжения диод смещен в прямом направлении, и ток может протекать через диод. В отрицательный полупериод переменного напряжения диод смещен в обратном направлении, и ток блокируется.

То, что вы получаете от этой схемы, является конечным выходом, который представляет собой просто положительную форму волны полупериода.

Что такое двухполупериодный выпрямитель?

Когда вы получаете только положительные значения напряжения с однополупериодным выпрямителем, отрицательный полупериод теряется. Решение этой проблемы 9Двухполупериодный выпрямитель 0110 , пропускающий положительный полупериод и преобразующий отрицательные полупериоды в положительные.

В используемых вами устройствах для преобразования переменного напряжения в постоянное чаще всего используются двухполупериодные выпрямители.

Схема двухполупериодного выпрямителя на диодах называется диодным мостом . Посмотрите на диодный мост в схеме ниже:

Диодный мост состоит из четырех диодов — D1, D2, D3 и D4 — которые соединены вместе. Вы можете видеть, что D1 и D3 имеют один и тот же катод, а D4 и D2 соединены анодом. При этом катод D4 присоединен к аноду D1, а катод D2 помещен в анод D3.

Положительный полупериод

Во время положительного полупериода питания диоды D1 и D2 могут проводить ток, а диоды D3 и D4 — нет, поскольку они смещены в обратном направлении. При таком расположении положительный полупериод дает ток, протекающий по цепи, например:

Отрицательный полупериод

Во время отрицательного полупериода диоды D3 и D4 проводят ток, а диоды D1 и D2 — нет. Несмотря на то, что схема теперь получает отрицательный полупериод, вы можете видеть на рисунке ниже, как ток течет через нагрузку (выход) в том же направлении, что и раньше. Вот как эта схема превращает отрицательные полупериоды в положительные.

Какие распространены выпрямительные диоды?

При выборе выпрямительного диода необходимо учитывать некоторые характеристики, например:

• Пиковое обратное напряжение: это максимальное напряжение, которое диод может выдержать при обратном смещении до пробоя.
• Максимальный прямой ток: максимальное значение прямого тока, который диод может пропускать без повреждения устройства.
• Пиковый импульсный ток: максимальный импульсный ток, который диод может выдержать в течение короткого периода времени.
• Максимальное падение напряжения: это напряжение, которое остается на диоде, когда он смещен в прямом направлении. Обычно это будет 0,7 В для диодов из кремния.

Следующая таблица содержит список наиболее распространенных выпрямительных диодов и их характеристики.

Наименование диода	Пиковое обратное Напряжение	Макс. вперед ток	Пиковый выброс current	Max voltage drop
1N4001	50	1 A	30 A	1. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: