Диодный мост принцип работы: устройство, принцип работы, обозначение на схеме

Содержание

устройство, принцип работы, обозначение на схеме

Наряду с линейными устройствами в электрической цепи можно встретить и нелинейные полупроводниковые элементы, имеющие самый разнообразный функционал в составе электронной схемы. Среди полупроводниковых приборов особое место занимает диодный мост, выполняющий роль преобразователя переменного напряжения в постоянное. Хоть для этих целей с тем же успехом может применяться и обычный диод, но сфера их применения существенно ограничивается рабочими параметрами одного элемента. Решить недостатки единичной детали помогла диодная сборка из нескольких, существенно отличающихся характеристиками и принципом работы.

Устройство и принцип работы

Диодный мост представляет собой электронную схему, собранную на основе выпрямительных диодов, который предназначен для преобразования подаваемого на него переменного тока в постоянный. Чаще всего в состав схемы включаются диоды Шоттки, но это не категоричное требование, поэтому в каком-либо конкретном случае может заменяться и другими моделями, подходящими по техническим параметрам.

Схема моста из полупроводниковых диодов включает в себя четыре элемента для одной фазы. Диодный мостик может набираться как отдельными диодами, так и собираться единым блоком, в виде монолитного четырехполюсника.

Принцип работы диодного моста основывается на способности p – n перехода пропускать электрический ток только в одном направлении. Схема включения диодов в мост построена таким образом, чтобы для каждой полуволны создавался свой путь протекания электрического тока к подключенной нагрузке.

Рис. 1. Принцип работы диодного моста

Для пояснения выпрямления диодным мостом необходимо рассматривать работу схемы относительно формы напряжения на входе. Следует отметить, что кривая напряжения за один период имеет две полуволны – положительную и отрицательную. В свою очередь, каждая полуволна имеет процесс нарастания и убывания по отношению к максимальной точке амплитуды.

Поэтому работа выпрямительного устройства будет иметь такие этапы:

  • На вход выпрямительного моста, обозначенного буквами А и Б подается переменное напряжение 220В.
  • Каждая полуволна, подаваемая из электрической сети или от обмоток трансформатора, преобразуется в постоянную величину парой диодов, расположенных по диагонали.
  • Положительная полуволна будет проводиться парой диодов VD1 и VD4 и выдавать на выход моста полуволну в положительной области оси ординат.
  • Отрицательная полуволна будет выпрямляться парой диодов VD2 и VD3, с которых на том же выходе моста возникнет очередная полуволна в положительной области.

В связи с тем, что оба полупериода получают реализацию на выходе диодного моста, такое электронное устройство получило название двухполупериодного выпрямителя, также его называют схемой Гретца.

Обозначение на схеме и маркировка

На электрической схеме диодный мост может иметь различные варианты изображения. Чаще всего вы можете встретить такие обозначения:

Рис. 2. Обозначение на схеме

Первый вариант обозначения мостового выпрямителя используется, как правило, в тех ситуациях, когда электронный прибор представляет собой монолитную конструкцию, единую сборку.

На схеме маркировка выполняется латинскими буквами VD, за которыми указывается порядковый номер.

Второй вариант наиболее распространен  для тех ситуаций, когда диодный мост состоит из отдельных полупроводниковых устройств, собранных в одну схему. Маркировка второго варианта, чаще всего, выполняется в виде ряда VD1 – VD4.

Следует также отметить, что вышеприведенное схематическое обозначение и маркировка хоть и имеет общепринятый характер, но может нарушаться при составлении схем.

Разновидности диодных мостов

В зависимости от количества фаз, которые подключаются к диодному мосту, различают однофазные и трехфазные модели. Первый вариант мы детально рассмотрели на примере схемы Гретца выше.

Трехфазные выпрямители, в свою очередь, разделяются на шести- и двенадцатипульсовые модели, хотя схема диодного моста у них идентична. Рассмотрим более детально работу диодного устройства для трехфазной схемы.

Рис. 3. Схема трехфазного диодного моста

Диодный мост, приведенный на рисунке выше, получил название схемы Ларионова.

Конструктивно для каждой из фаз устанавливается сразу два диода в противоположном направлении друг относительно друга. Здесь важно отметить, что синусоида во всех трех фазах имеет смещение в 120° друг относительно друга, поэтому на выходах устройства при наложении результирующей диаграммы получится следующая картина:

Рис. 4. Напряжение выпрямленное трехфазным мостом

Как видите, в сравнении с однофазным выпрямителем на базе диодного моста картина получается более плавной, а скачки напряжения имеют значительно меньшую амплитуду.

Технические характеристики

При выборе конкретного диодного моста для замены в выпрямительном блоке или для любой другой схемы важно хорошо ориентироваться в основных технических параметрах.

Среди таких характеристик наиболее значимыми для диодного моста являются:

  • Амплитудное максимальное напряжение обратной полярности – это пороговое значение более которого уже произойдет необратимый процесс и полупроводник выйдет со строя.
    Обозначается как UАобр в отечественных моделях или V­rpm для зарубежных.
  • Среднее обратное напряжение – представляет собой номинальное значение электрической величины, которое может прикладываться в процессе эксплуатации. Имеет обозначение  Uобр в отечественных образцах или V­r(rms) для зарубежных диодных мостов.
  • Средний выпрямленный ток – обозначает действующую величину электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах указывается как Iпр или Io для моделей отечественного или зарубежного производства соответственно.
  • Амплитудный выпрямленный ток – это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, обозначается как Ifsm для пульсирующего тока на положительном и отрицательном выводе.
  • Падение напряжения в прямой полярности – определяет потерю напряжения от собственного сопротивления диодного моста.
    На устройстве обозначается как V­fm.

Если вы хотите выбрать модель на замену, допустим в сети 220 В, то главный параметр для диодного моста обратный ток и напряжение. Рабочие характеристики должны значительно превышать номинал сети, к примеру, при напряжении 220 В – диодный мост должен выдерживать около 400 В. По току подойдет и меньший запас, но его также следует предусмотреть.

Преимущества и недостатки

Кроме диодного моста существуют и другие способы преобразования переменного в постоянный ток. В сравнении с однополупериодным, двухполупериодное выпрямление обладает рядом преимуществ:

  • И отрицательная, и положительная полуволна синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в наиболее оптимальной степени.
  • За счет большей частоты пульсации получаемое от диодного выпрямителя напряжение куда проще сглаживать при помощи фильтров.
  • Использование электроэнергии под нагрузкой уменьшает потери мощности на перемагничивание сердечника, возникающее из-за процессов взаимоиндукции в обмотках питающего трансформатора.
  • Гармоничное перераспределение кривой электротока и напряжения на выходе – за счет передачи каждого полупериода сразу двумя диодами в мосте, выходной параметр получается куда более равномерным.

К недостаткам диодного моста следует отнести и большее падение напряжения, в сравнении с однополупериодной схемой или выпрямителем с отводом из средней точки. Это обусловлено тем, что ток протекает сразу черед два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может оказывать существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампера могут решать значение сигналов, режимы работы агрегатов и т.д. В качестве решения могут применяться диодные мосты с диодами Шотки, у которых падение прямого напряжения относительно ниже.  

Еще одним недостатком является сложность определения перегоревшего звена, так как при выходе со строя хотя бы одного диода вся схема будет продолжать работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи можно лишь с помощью измерений, далеко не всегда прибор или схема отреагируют при сбое видимой неисправностью.

Практическое применение

На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

Примеры схем с диодным мостом и их описание

Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

Рис. 5. Схема зарядного устройства

Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В.

После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

Рис. 6. Схема карманного фонаря

На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост  VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

Пример схемы сварочного агрегата

Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно.

Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

Диодный мост, принцип работы и схема

Диодный мост – это мостовая схема соединения диодов, для выпрямления переменного тока в постоянный.

Диодные мосты являются простейшими и самыми распространенными выпрямителями, их используют в радиотехнике, электронике, автомобилях и в других сферах, там, где требуется получение пульсирующего постоянного напряжения.

Для лучшего понимания принципа работы диодного моста, рассмотрим работу одного диода:

Диод как полупроводниковый элемент, имеет один p-n переход, что дает ему возможность проводить ток только в одном направлении. Ток через диод начинает проходить при подключении анода к положительному, а катода к отрицательному полюсу источника. В обратной ситуации диод запирается, и ток через него не протекает.

Схема и принцип работы диодного моста

На данной схеме 4 диода соединенных по мостовой схеме подключены к источнику переменного напряжения 220В. В качестве нагрузки подключен резистор Rн.

Переменное напряжение на входе меняется не только по мгновенному значению, но и по знаку. При прохождении положительной полуволны (от 0 до π) к анодам диодов VD2 и VD4 приложено положительное напряжение относительно их катодов, что вызывает прохождение тока Iн через диоды и нагрузку Rн. В этот момент диоды VD1 и VD3 заперты и не пропускают ток, так как напряжение положительной полуволны для них является обратным.

В момент, когда входное напряжение пересекает точку π, оно меняет свой знак. В этом случае диоды VD1 и VD3 начинают пропускать ток, так как к их анодам приложено положительное напряжение относительно катодов, а диоды VD2 и VD4 оказываются запертыми. Это продолжается до точки 2π, где переменное входное напряжение снова меняет свой знак и весь процесс повторяется заново.

Важно отметить, что ток Iн протекающий через нагрузку Rн, не изменяется по направлению, т.е. является постоянным.

Но если обратить внимание на график, то можно заметить, что напряжение на выходе является не постоянным, а пульсирующим. Соответственно, выходной ток, появляющийся от такого напряжения и протекающий через активную нагрузку, будет также – пульсирующим. Данную пульсацию можно немного уменьшить с помощью параллельно включенного конденсатора к выходу диодного моста. Напряжение на конденсаторе, согласно закону коммутации, не может измениться мгновенно, а значит в данном случае, выходное напряжение примет более сглаженную форму.

  • Просмотров: 17962
  • Диодный мост схема, принцип работы


    В подавляющем большинстве блоков питания для выпрямления переменного электрического тока используются диодные мосты. Рассмотрим диодный мост, схема включает в себя только 4 диода. На принципиальной схеме, диодный мост обозначают как квадрат повернутый на 45 градусов в центре квадрата на одной из диагоналей чертят диод, катод ближе к положительному выходу моста, анод ближе к отрицательному выходу моста. Оставшиеся две вершины квадрата являются входами переменного напряжения.

    Рисуя схему моста достаточно помнить, что от каждого входа приходят к «+» выходу два диода, прием анод подключается на вход, а катод на выход. Тоже и с отрицательным выходом, только к выходу подключаются аноды диодов.

    Принцип работы диодного моста

    Представим, что на вход диодного моста подается переменное напряжение и в текущий момент на верхнем по рисунку входе присутствует положительный потенциал, то диоды VD2 и VD3 откроются так как к к ним приложено положительное напряжение (на рисунке путь тока показан линией красного цвета), а VD1 и VD4 будут заперты обратным напряжением. При обратной полярности входного напряжения ток потечет от нижнего входа через VD4, нагрузку и VD1 (на рисунке путь тока показан синим цветом), а VD2 и VD3 будут заперты обратным напряжением.

    Получается положительный выход будет соединен с тем входом диодного моста, на котором в данный момент присутствует положительный потенциал, а отрицательный выход с тем входом на котором отрицательный потенциал.

    Трехфазный диодный мост схема

    Рассмотренный нами диодный мост используется для однофазного выпрямления, его и называют однофазным мостом. Для выпрямления переменного электрического тока в трехфазных сетях используют трехфазный диодный мост.

    Он состоит из 6 диодов, по паре диодов на каждую фазу. В данной схеме, ток протекает от фазы с наибольшим потенциалом, через нагрузку к фазе с наименьшем потенциалом. Оставшаяся фаза ни к чему не подключена. Если в однофазном мосте проводили ток два диода из четырех, то тут тоже проводят ток 2 диода, а 4 при этом заперты.

    Диодный мосты выпускаются как законченные компоненты, но если нет в наличии такой детальки, то можно использовать 4 отдельных диода включенных по схеме диодного моста.

    Для плат с поверхностным монтажом удобно использовать сдвоенные диоды. Например из двух диодных сборок BAT54S или BAV99 получается полноценный диодный мост.

    Зачастую использование двух сборок из двух диодов оказывается дешевле, чем использование диодного моста из четырех диодов в одном корпусе или четырех диодов по отдельности.

    Диодный мост, принцип работы и схема

    Несмотря на то что в бытовых розетках, как известно, присутствует переменное напряжение величиной 220 В, подавляющее большинство электронных приборов требует намного меньших значений. Более того, это питание должно осуществляться не переменным, а постоянным током. Именно поэтому практически каждый бытовой прибор имеет в составе своей схемы выпрямитель — диодный мост.

    Блок: 1/8 | Кол-во символов: 369
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Порядок работы

    На вход (Input) схемы подаётся переменное напряжение (не обязательно синусоидальное). В каждый из полупериодов ток проходит только через 2 диода, 2 других — заперты:

    Выпрямление положительной полуволны

    Выпрямление отрицательной полуволны

    При выпрямлении 3-фазного тока 3-фазным выпрямителем результат получается ещё более «гладким»

    В результате, на выходе (DC Output) получается напряжение, пульсирующее с частотой, вдвое большей частоты питающего напряжения:

    Красным — исходное синусоидальное напряжение , зелёным — однополупериодное выпрямление (для сравнения), синим — рассматриваемое двухполупериодное

    Эта же схема может быть использована при питании ответственных нагрузок постоянным током в целях их защиты от переполюсовки.

    Блок: 2/10 | Кол-во символов: 750
    Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82

    Постоянный и переменный ток

    Из учебного курса физики все знают, что электрический ток подразумевает протекание электрического заряда из одного проводника в другой. В отличие от постоянного тока, который действительно идет в одном направлении (от минуса к плюсу), переменный течет сначала в одну сторону, а затем — в другую. Если подключить к розетке осциллограф, можно получить схематическое изображение такого движения тока.

    На рисунке представлена осциллограмма переменного тока, где по оси абсцисс показано время, а по оси ординат — напряжение. Из графика хорошо видно, что напряжение плавно нарастает до величины 220 В, потом уменьшается до нуля и нарастает до той же величины, но с противоположным знаком. Иными словами, напряжение в розетке постоянно меняет знак со скоростью 50 раз в секунду.

    Для сравнения можно подключить щупы осциллографа к источнику постоянного тока. В качестве него могут использоваться клеммы батарейки. В этом случае картина будет несколько иная.

    Осциллограмма постоянного тока, показанная на изображении, наглядно демонстрирует, как на протяжении всего времени напряжение на клеммах имеет постоянную величину. При замыкании цепи ток будет течь в одну сторону.

    Блок: 2/8 | Кол-во символов: 1187
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Выпрямитель

    Практически, для получения постоянного (а не пульсирующего) напряжения, схему надо дополнить фильтром на конденсаторе, а также, возможно, дросселем и стабилизатором напряжения.

    Блок: 3/10 | Кол-во символов: 192
    Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82

    Особенности видов напряжения

    Возникает закономерный вопрос о том, зачем в розетках используется переменный ток, если подавляющее большинство электронной аппаратуры питается постоянным током. Дело в том, что для питания узлов той или иной аппаратуры требуются напряжения разной величины. Процессор компьютера, например, питается 3 В, а мобильный телефон требует для своей зарядки целых 5 В. Усилителю музыкального центра нужно уже около 25 В.

    Постоянное напряжение достаточно сложно трансформировать из одной величины в другую, а вот переменное — запросто. Для этого служат, к примеру, трансформаторы. Некоторые важные силовые узлы, такие как двигатели, все же нуждаются в переменном напряжении. Поэтому промышленные генераторы, питающие бытовые розетки, вырабатывают его до общепринятой величины (например, 220 В), а каждый прибор уже на месте получает из него то, что ему требуется.

    Блок: 3/8 | Кол-во символов: 881
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Как работает диодный мост: для чайников, просто и коротко

    На вход диодного моста подается переменный ток, полярность которого в бытовой электросети меняется с частотой 50 Гц. Диодная сборка «срезает» часть синусоиды, которая для прибора «является» обратной, и меняет ее знак на противоположный. В результате на выходе к нагрузке подается пульсирующий ток одной полярности.

    Обозначение диодного моста на схеме

    Частота этих пульсаций в 2 раза превышает частоту колебаний переменного тока и равна в данном случае 100 Гц.

    Работа диодного моста

    На рисунке а) изображена обычная синусоида напряжения переменного тока. На рисунке б) – срезанные положительные полуволны, полученные при использовании выпрямительного диода, который пропускает через себя положительную полуволну и запирается при прохождении отрицательной полуволны. Как видно из схемы, одного диода для эффективной работы недостаточно, поскольку «срезанная» отрицательная часть полуволн теряется и мощность переменного тока снижается в 2 раза. Диодный мост нужен для того, чтобы не просто срезать отрицательную полуволну, а поменять ее знак на противоположный. Благодаря такому схемотехническому решению, переменный ток полностью сохраняет мощность. На рисунке в) – пульсирующее напряжение после прохождения тока через диодную сборку.

    Пульсирующий ток строго назвать постоянным нельзя. Пульсации мешают работе электроники, поэтому для их сглаживания после прохождения диодного моста в схему нужно включить фильтры. Простейший тип фильтра – электролитические конденсаторы значительной емкости.

    На печатных платах и принципиальных схемах диодный мост, в зависимости от того, как он устроен (отдельные элементы или сборка), может обозначаться по-разному. Если он состоит из отдельно впаянных диодов, то их обозначают буквами VD, рядом с которыми указывают порядковый номер – 1-4. Буквами VDS обозначают сборки, иначе –VD.

    Блок: 3/9 | Кол-во символов: 1892
    Источник: https://www.RadioElementy.ru/articles/chto-takoe-diodnyy-most/

    Преимущества и недостатки

    Кроме диодного моста существуют и другие способы преобразования переменного в постоянный ток. В сравнении с однополупериодным, двухполупериодное выпрямление обладает рядом преимуществ:

    • И отрицательная, и положительная полуволна синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в наиболее оптимальной степени.
    • За счет большей частоты пульсации получаемое от диодного выпрямителя напряжение куда проще сглаживать при помощи фильтров.
    • Использование электроэнергии под нагрузкой уменьшает потери мощности на перемагничивание сердечника, возникающее из-за процессов взаимоиндукции в обмотках питающего трансформатора.
    • Гармоничное перераспределение кривой электротока и напряжения на выходе – за счет передачи каждого полупериода сразу двумя диодами в мосте, выходной параметр получается куда более равномерным.

    К недостаткам диодного моста следует отнести и большее падение напряжения, в сравнении с однополупериодной схемой или выпрямителем с отводом из средней точки. Это обусловлено тем, что ток протекает сразу черед два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может оказывать существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампера могут решать значение сигналов, режимы работы агрегатов и т. д. В качестве решения могут применяться диодные мосты с диодами Шотки, у которых падение прямого напряжения относительно ниже.  

    Еще одним недостатком является сложность определения перегоревшего звена, так как при выходе со строя хотя бы одного диода вся схема будет продолжать работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи можно лишь с помощью измерений, далеко не всегда прибор или схема отреагируют при сбое видимой неисправностью.

    Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1795
    Источник: https://www.asutpp.ru/diodnyy-most.html

    Практические опыты

    Для начала возьмем простой диод.

    Катод можно легко узнать по серебристой полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

    Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220В делает 12В.

    На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной обмотки снимаем 12 Вольт. Мультиметр показал чуть больше, так как на вторичной обмотке нет никакой нагрузки. Трансформатор работает на  так называемом “холостом ходу”.

    3,3х5=16.5В – это максимальное значение напряжения.  А если разделить максимальное амплитудное значение на корень из двух, то получим где то 11,8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения. Осциллограф 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 трансформатора наш диод.

    Цепляемся снова щупами осциллографа

    Смотрим на осциллограмму

    А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Он оставил только верхнюю часть, то есть ту, которая положительная.

    Находим еще  три таких диода и спаиваем диодный мост.

    Цепляемся ко вторичной обмотке трансформатора по схеме диодного моста.

    С двух других  концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупом осциллографа и смотрим на осциллограмму

    Вот, теперь порядок.

    Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1357
    Источник: https://www.RusElectronic.com/diodnyj-most/

    Практическое применение

    На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

    Примеры схем с диодным мостом и их описание

    Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

    Рис. 5. Схема зарядного устройства

    Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В. После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

    Рис. 6. Схема карманного фонаря

    На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост  VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

    Пример схемы сварочного агрегата

    Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

    Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2153
    Источник: https://www.asutpp.ru/diodnyy-most.html

    Выпрямительный мост своими руками

    Каждый, кто занимается конструированием электронных устройств, не обходится без выпрямителя. Он присутствует практически в каждом самодельном приборе, питаемом от сети. Для того чтобы собрать выпрямитель, недостаточно взять четыре диода и скрутить им ножки согласно приведенной схеме. Для того чтобы мост работал, придется ближе познакомиться с диодами и их характеристиками перед тем, как браться за паяльник. Основные характеристики, которые понадобятся при построении выпрямителя у полупроводников, следующие:

    1. Максимально допустимое обратное напряжение. Напряжение, которое способен выдерживать диод в закрытом состоянии.
    2. Максимально допустимый прямой ток. Ток, который может долговременно выдерживать диод без повреждения.
    3. Прямое напряжение. Величина падения напряжения на открытом диоде.
    4. Граничная частота. Частота переменного тока, на которой прибор еще может работать.

    При сборке сетевого выпрямителя, способного отдавать в нагрузку ток в 1 А, необходимо сделать диодный мост на 12 вольт. Так выглядит практическая схема мостового выпрямителя.

    Прежде всего, необходимо правильно всё рассчитать и подобрать нужный тип полупроводников, исходя из имеющихся диодов. Если в распоряжении есть диоды Д226, КД204А, КД201А и Д247, нужно открыть справочник и ознакомиться с их основными характеристиками (напряжением, током и граничной частотой):

    • Д226 — 400 В, 0,3 А, 1 кГц;
    • КД204А — 400 В, 0,4 А, 50 кГц;
    • КД201А — 100 В, 5 А, 1,1 кГц;
    • Д247 — 500 В, 10 А, 1 кГц.

    Все четыре типа диодов подходят по напряжению и частоте, но первые два не выдержат ток в 1 А. Остаются КД201А и Д247. Решение взять те или другие зависит от конструкции блока питания. Первые диоды компактнее, вторые имеют хороший запас по току.

    Сглаживающий конденсатор С1 нужно выбирать по типу, электрической емкости и напряжению. Понадобится электролитический конденсатор емкостью от 1 000 до 20 000 мкФ с рабочим напряжением не ниже 25 В. Чем выше емкость сглаживающего конденсатора, тем качественнее будет выпрямленное напряжение, но тем больше по габаритам окажется сама конструкция. Всю необходимую информацию, включая емкость, полярность и рабочее напряжение можно увидеть прямо на конденсаторе.

    Осталось включить паяльник и спаять схему, не забывая при этом, что электролитические конденсаторы — полярные приборы. Они имеют плюс и минус, путать которые нельзя.

    Блок: 5/8 | Кол-во символов: 2349
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Конструкция

    Внешний вид однокорпусных мостов

    Мосты могут быть изготовлены из отдельных диодов, и могут быть выполнены в виде монолитной конструкции (диодная сборка).

    Монолитная конструкция, как правило, предпочтительнее — она дешевле и меньше по объёму (хотя не всегда той формы, которая требуется). Диоды в ней подобраны на заводе и наверняка имеют одинаковые параметры и при работе находятся в одинаковом тепловом режиме. Сборку проще монтировать.

    В монолитной конструкции при выходе из строя одного диода приходится менять весь монолит. В конструкции из отдельных диодов может меняться только один диод.

    При выпрямлении больших токов на диодах рассеивается значительная тепловая энергия, поэтому применяются дискретные диоды средней или большой мощности, допускающие установку на внешний теплоотвод.

    Блок: 6/10 | Кол-во символов: 804
    Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82

    Выбор типа сборки

    Использование выпрямительного моста вместо четырех диодов не только существенно упрощает сборку, но и делает конструкцию более компактной. Принцип выбора типа сборки тот же — по напряжению, току и частоте. Чтобы определить, подойдет ли, к примеру, сборка КЦ402Г, фото и схема которого приведены выше, нужно обратиться к справочнику. В нём указаны следующие характеристики моста:

    • максимальное обратное напряжение диодов — 300 В;
    • прямой ток всей сборки — 1 А;
    • граничная частота — 5 кГц.

    Мостик подходит, но микросборка будет работать на пределе своих возможностей по току. Для обеспечения надежности схемы лучше использовать более мощный прибор. Например, мост КЦ409А на ток 3 А или КЦ409И на 6 А.

    Блок: 6/8 | Кол-во символов: 708
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Обозначение и маркировка

    Условно-графическое обозначение полупроводникового моста на принципиальных электрических схемах выглядит как ромб, из вершин которого выходят прямые короткие линии, символизирующие выводы. Каждый вывод подписывается знаком, соответствующим виду сигнала. Так, плюсом обозначается положительный выход, минусом — отрицательный, а тильдой — входы для подачи переменного сигнала. В середине ромба может как изображаться выпрямительный диод, так и нет.

    В литературе, различных спецификациях и на схемах устройство подписывается латинскими символами VDS, после которых ставится арабская цифра, обозначающая порядковый номер. В иностранной литературе можно также встретить обозначение BDS. Стандарта для маркировки мостов не существует. Каждый производитель обозначает свою продукцию, как хочет, согласно своей системе.

    Если внимательно изучить различные обозначения, то можно проследить тенденцию в маркировке, нанесённой на корпус прибора. На ней почти всегда присутствуют данные о его основных характеристиках. То есть указывается максимальный ток или рабочее напряжение. Например, DB151S — первые две цифры обозначают ток 1,5 А, а вторая напряжение согласно таблице, в этом случае 50 В.

    Отечественные изделия классифицируются по-другому. Сам мост обозначается буквой «Ц», стоящее за ней число обозначает материал, а последующие цифры номер разработки. Например, популярный мостик у радиолюбителей выдерживающий обратное напряжение до 400 В, маркируется как КЦ407А.

    Блок: 6/9 | Кол-во символов: 1487
    Источник: https://rusenergetics.ru/%D0%B1%D0%B5%D0%B7-%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8/sxema-podklyucheniya-i-naznachenie-diodnogo-mosta

    Резюме

    Диодный мост (выпрямитель) используется для преобразования переменного тока в постоянный.

    Диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая “кушает” напряжение из переменной сети, будь то простой телевизор или даже зарядка от сотового телефона.

    Блок: 7/7 | Кол-во символов: 266
    Источник: https://www.RusElectronic.com/diodnyj-most/

    Самостоятельное изготовление

    Выпрямительные однофазные мосты обычно не являются дефицитными радиодеталями, поэтому их можно купить и выбрать по необходимым параметрам практически в любом радиомагазине. Но не всегда есть на это время, поэтому нужный мост можно собрать и своими руками. Для этого понадобится подготовить:

    1. Четыре одинаковых по своим характеристикам диода. Можно в принципе брать и любые, но следует понимать, что общие параметры моста будут определяться самым слабым элементом.
    2. Монтажный провод.
    3. Паяльник.
    4. Пинцет.
    5. Флюс и припой.
    6. Бокорезы.
    7. Электрическую схему диодного моста выпрямителя.

    После того как всё подготовлено, на первом этапе залуживают выводы диодов. Для этого ножки радиоэлементов смазываются флюсом, и на них с помощью разогретого паяльника переносится олово, образующее тонкий слой. На следующем этапе диоды соединяются согласно схеме.

    Для этого необходимо знать, где у элемента катод, а где анод. На схеме аноду соответствует вершина треугольника, а катоду — основание. На самом же элементе обозначается только анод. Это может быть полоска, точка или условно-графическое обозначение, смещённое к одному из выводов.

    Затем берутся два элемента, и анод одного соединяется с катодом другого. Аналогичное действие повторяется и для оставшихся элементов. В итоге получается пара, каждая из которых состоит из двух диодов. Далее, между собой спаиваются катоды, а поле — аноды. После того как диоды соединены к точкам пайки, подсоединяются проводники, формирующие выводы устройства. На последнем этапе конструкция проверяется с помощью мультиметра.

    Блок: 7/9 | Кол-во символов: 1570
    Источник: https://rusenergetics.ru/%D0%B1%D0%B5%D0%B7-%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8/sxema-podklyucheniya-i-naznachenie-diodnogo-mosta

    Использование барьера Шоттки

    Еще одна основная характеристика, которая не использовалась в предыдущих расчетах, — прямое падение напряжения на открытом диоде. Диод только теоретически проводит ток в одну сторону, а диэлектрик — в другую. На практике в прямом подключении на приборе падает напряжение, которое может достигать 1,5 В и более.

    Это значит, что напряжение на выходе однополупериодного выпрямителя будет ниже входного на 1,5 В, а если использовать мостовую схему, то на все 3 В. Кроме того, вольты, помноженные на протекающий через выпрямитель ток, будут бесполезно рассеиваться на диодах в виде тепла, уменьшая КПД схемы.

    Избежать подобной неприятности позволяют диоды с барьером Шоттки. Они отличаются низким (десятые вольта) прямым падением напряжения, а значит, собранная на них схема будет обладать более высоким КПД и работать в облегченном режиме. Вид и схема мощной диодной сборки Шоттки представлены на изображении.

    Сегодня и отдельные диоды, и диодные мосты Шоттки используются в качестве выпрямительных очень широко и выпускаются как отдельными приборами, так и сборками. Монтаж выпрямителя на диодах Шоттки ничем не отличается от сборки на обычных диодах.

    Блок: 8/8 | Кол-во символов: 1173
    Источник: https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most

    Другие материалы по теме

    Блок: 9/9 | Кол-во символов: 127
    Источник: https://www.RadioElementy.ru/articles/chto-takoe-diodnyy-most/

    Назначение и практическое использование

    Область использования моста, набранного из диодов, довольно широка. Это могут быть блоки питания и узлы управления. Он стоит во всех устройствах, питающихся от промышленной сети 220 вольт. Например, телевизоры, приёмники, зарядки, посудомоечные машины, светодиодные лампы.

    Не обходятся без него и автомобили. После запуска двигателя начинает работать генератор, вырабатывающий переменный ток. Так как бортовая сеть вся питается от постоянного напряжения, ставится выпрямительный мост, через который происходит подача выпрямленного напряжения. Этим же постоянным сигналом происходит и подзарядка аккумуляторной батареи.

    Выпрямительное устройство используется для работы сварочного аппарата. Правда, для него применяются мощные устройства, способные выдерживать ток более 200 ампер. Использование в устройствах диодной сборки даёт ряд преимуществ по сравнению с простым диодом. Такое выпрямление позволяет:

    • увеличить частоту пульсаций, которую затем просто сгладить, используя электролитический конденсатор;
    • при совместной работе с трансформатором избавиться от тока подмагничивания, что даёт возможность эффективнее использовать габаритную мощность преобразователя;
    • пропустить большую мощность с меньшим нагревом, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия.

    Но также стоит отметить и недостаток, из-за которого в некоторых случаях мост не используют. Прежде всего, это двойное падение напряжения, что особенно чувствительно в низковольтных схемах. А также при перегорании части диодов устройство начинает работать в однополупериодном режиме, из-за чего в схему проникают паразитные гармоники, способные вывести из строя чувствительные радиоэлементы.

    Блок питания

    Ни один современный блок питания не обходится без выпрямительного устройства. Качественные источники изготавливаются с использованием мостовых выпрямителей. Классическая схема состоит всего из трёх частей:

    1. Понижающий трансформатор.
    2. Выпрямительный мост.
    3. Фильтр.

    Синусоидальный сигнал с амплитудой 220 вольт подаётся на первичную обмотку трансформатора. Из-за явления электромагнитной индукции во вторичной его обмотке наводится электродвижущая сила, начинает течь ток. В зависимости от вида трансформатора величина напряжения за счёт коэффициента трансформации снижается на определённое значение.

    Между выводами вторичной обмотки возникает переменный сигнал с пониженной амплитудой. В соответствии со схемой подключения диодного моста это напряжение подаётся на его вход. Проходя через диодную сборку, переменный сигнал преобразуется в пульсирующий.

    Такая форма часто считается неприемлемой, например, для звукотехнической аппаратуры или источников освещения. Поэтому для сглаживания используется конденсатор, подключённый параллельно выходу выпрямителя.

    Трёхфазный выпрямитель

    На производствах и в местах, где используется трёхфазная сеть, применяют трёхфазный выпрямитель. Состоит он из шести диодов, по одной паре на каждую фазу. Использование такого рода устройства позволяет получить большее значение тока с малой пульсацией. А это, в свою очередь, снижает требования к выходному фильтру.

    Наиболее популярными вариантами включения трёхфазных выпрямителей являются схемы Миткевича и Ларионова. При этом одновременно могут использоваться не только шесть диодов, но и 12 или даже 24. Трёхфазные мосты используются в тепловозах, электротранспорте, на буровых вышках, в промышленных установках очистки газов и воды.

    Таким образом, использование мостовых выпрямителей позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, которым запитывается вся электронная аппаратура. Самостоятельно сделать диодный мост несложно. При этом его применение позволяет получить не только качественный сигнал, но и повысить надёжность устройства в целом.

    Блок: 9/9 | Кол-во символов: 3749
    Источник: https://rusenergetics.ru/%D0%B1%D0%B5%D0%B7-%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8/sxema-podklyucheniya-i-naznachenie-diodnogo-mosta

    Кол-во блоков: 39 | Общее кол-во символов: 38925
    Количество использованных доноров: 7
    Информация по каждому донору:
    1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82: использовано 3 блоков из 10, кол-во символов 1746 (4%)
    2. https://www. asutpp.ru/diodnyy-most.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3948 (10%)
    3. https://rusenergetics.ru/%D0%B1%D0%B5%D0%B7-%D1%80%D1%83%D0%B1%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8/sxema-podklyucheniya-i-naznachenie-diodnogo-mosta: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 10550 (27%)
    4. https://pochini.guru/sovety-mastera/diodnyiy-most: использовано 7 блоков из 8, кол-во символов 10532 (27%)
    5. https://go-radio.ru/diodniy%20most.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2780 (7%)
    6. https://www.RadioElementy.ru/articles/chto-takoe-diodnyy-most/: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 4824 (12%)
    7. https://www.RusElectronic.com/diodnyj-most/: использовано 6 блоков из 7, кол-во символов 4545 (12%)

    Что такое диодный мост [+ схема подключения], для чего нужен и как работает

    Диодный мост – электрическое устройство, предназначенное выпрямления тока, то есть для преобразования переменного тока в постоянный.

    Содержание статьи

    Диодные мосты – важная часть электронных приборов, питающихся от бытовой электросети напряжением 220 В и частотой 50 (60) Гц. Его второе название – двухполупериодный выпрямитель. Диодный мост состоит из полупроводниковых выпрямительных диодов или из диодов Шоттки. Элементы могут отдельно распаиваться на плате. Однако современный вариант – объединение диодов в одном корпусе, который носит название «диодная сборка». Диодные мосты активно используются в электронике, трансформаторных и импульсных блоках питания, люминесцентных лампах. В сварочные аппараты устанавливают мощные полупроводниковые сборки, которые крепятся к теплоотводящему устройству.

    Схема диодного моста из 4 диодов

    Что такое диодный мост и из каких элементов он состоит

    Диодный мост в схемах, применяемых в сетях с однофазным напряжением, состоит из четырех диодов, представляющих собой полупроводниковый элемент с одним p-n переходом. Ток в таком полупроводнике проходит только в одном направлении при подключении анода к плюсу источника, а катода – к минусу. Если подключение будет обратным, ток закрывается. Диодный мост для трехфазного электрического тока отличается наличием шести диодов, а не четырех. Существенные различия в принципе работы между мостовыми схемами для однофазных и трехфазных сетей отсутствуют.

    Устройство диода

    Диод Шоттки – еще один вид полупроводниковых элементов, используемых в диодных мостах. Его основным отличием является переход металл-полупроводник, называемый «барьером Шоттки». Как и переход p-n, он обеспечивает проводимость в одну сторону. Для изготовления устройств Шоттки применяют арсенид галлия, кремний и металлы: золото, платину, вольфрам, палладий. При приложении небольших напряжений – до 60 В – диод Шоттки отличается малым падением напряжения на переходе (не более 0,4 В) и быстродействием. При бытовом напряжении 220 В он ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный полупроводник. Сборки из таких полупроводниковых устройств часто устанавливаются в импульсных блоках питания.

    Как работает диодный мост: для чайников, просто и коротко

    На вход диодного моста подается переменный ток, полярность которого в бытовой электросети меняется с частотой 50 Гц. Диодная сборка «срезает» часть синусоиды, которая для прибора «является» обратной, и меняет ее знак на противоположный. В результате на выходе к нагрузке подается пульсирующий ток одной полярности.

    Обозначение диодного моста на схеме

    Частота этих пульсаций в 2 раза превышает частоту колебаний переменного тока и равна в данном случае 100 Гц.

    Работа диодного моста

    На рисунке а) изображена обычная синусоида напряжения переменного тока. На рисунке б) – срезанные положительные полуволны, полученные при использовании выпрямительного диода, который пропускает через себя положительную полуволну и запирается при прохождении отрицательной полуволны. Как видно из схемы, одного диода для эффективной работы недостаточно, поскольку «срезанная» отрицательная часть полуволн теряется и мощность переменного тока снижается в 2 раза. Диодный мост нужен для того, чтобы не просто срезать отрицательную полуволну, а поменять ее знак на противоположный. Благодаря такому схемотехническому решению, переменный ток полностью сохраняет мощность. На рисунке в) – пульсирующее напряжение после прохождения тока через диодную сборку.

    Пульсирующий ток строго назвать постоянным нельзя. Пульсации мешают работе электроники, поэтому для их сглаживания после прохождения диодного моста в схему нужно включить фильтры. Простейший тип фильтра – электролитические конденсаторы значительной емкости.

    На печатных платах и принципиальных схемах диодный мост, в зависимости от того, как он устроен (отдельные элементы или сборка), может обозначаться по-разному. Если он состоит из отдельно впаянных диодов, то их обозначают буквами VD, рядом с которыми указывают порядковый номер – 1-4. Буквами VDS обозначают сборки, иначе –VD.

    Чем можно заменить диодный мост-сборку

    Вместо диодного моста, собранного в одном корпусе, можно впаять в схему 4 кремниевых выпрямительных диода или 4 полупроводника Шоттки. Однако вариант диодной сборки более эффективен, благодаря:

    • меньшей площади, занимаемой сборкой на схеме;
    • упрощению работы сборщика схемы;
    • единому тепловому режиму для всех четырех полупроводниковых устройств.

    Различные варианты сборки диодного моста

    У такого схемотехнического решения есть и минус – в случае выхода из строя хотя бы одного полупроводника придется заменять всю сборку.

    Для чего нужен диодный мост в генераторе автотехники

    Диодный мост в генераторе

    Это схемотехническое решение используется в электрических схемах автомобилей и мотоциклов. Диодный мост, устанавливаемый на генераторе переменного тока, нужен для преобразования вырабатываемого им переменного напряжения в постоянное. Постоянный ток служит для подзарядки АКБ и питания всех электропотребителей, имеющихся в современном транспорте. Требуемая мощность полупроводников в мостовой схеме определяется номинальным током, вырабатываемым генератором. В зависимости от этого показателя, полупроводниковые приборы разделяют на следующие группы по мощности:

    • маломощные – до 300 мА;
    • средней мощности – от 300 мА до 10 А;
    • высокомощные – выше 10 А.

    Для автотехники обычно применяют мосты из кремниевых диодов, способных отвечать эксплуатационным требованиям в широком температурном диапазоне – от -60°C до +150°C.

    Чем заменить диодный мост в генераторе

    В большинстве моделей авто- и мототехники мостовые сборки впаивают в алюминиевый радиатор, поэтому в случае выхода из строя их придется выпаивать и выпрессовывать из радиаторной пластины и заменять на новый. Поскольку это довольно сложная процедура, лучше избегать возникновения факторов, из-за которых сгорает диодный мост. Наиболее часто встречающиеся причины этой проблемы:

    • на плату попала жидкость;
    • грязь вместе с маслом проникла к полупроводникам и вызвала короткое замыкание;
    • изменение положения полюсов контактов на АКБ.

    Видео: принцип работы диодного моста


    Была ли статья полезна?

    Да

    Нет

    Оцените статью

    Что вам не понравилось?


    Другие материалы по теме


    Анатолий Мельник

    Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


    Диодный мост: устройство, принцип работы и сферы применения

    Диодный мост электрического генератора это электрическая схема состоящая из нескольких мощных диодов и варистора, и служащая для выпрямления электрического тока поступающего с ротора возбудителя генератора на его силовой ротор.

    Устройство и принцип работы диодного моста

    Принцип работы диодного выпрямителя заключается в способности диодов пропускать электроток в одном направлении и предотвращать его обратное прохождение.

     

     

     

     

    Основные этапы выпрямления синусоиды переменного тока:

    1. На вход выпрямительного блока поступает переменный ток 50-60 Гц.
    2. Сборка пропускает электроток в прямом направлении. При этом часть токовой синусоиды, которую полупроводниковая схема считает обратной, срезается и ее знак меняется на противоположный.
    3. В итоге функционирования полупроводникового моста на выход подается однополярный пульсирующий ток. Частота пульсаций выходного тока равна удвоенной частоте входного тока – 50х2 = 100 Гц.

    Полученный на выходе выпрямительной схемы пульсирующий ток постоянным не является.

    Основной вид устройства выпрямительного блока генератора с диодным мостом – это две теплоотводящие пластины, изготовленные из алюминиевого сплава. Пластины могут объединяться в общую конструкцию через 3 изолирующие втулки, а могут быть смонтированы отдельно друг от друга. В каждую из них впаивается по 3 диода – 3 положительных и 3 отрицательных. Плюсовые и минусовые полупроводники соединяются в пары.

    Полупроводниковые выпрямители из единичных диодов или сборок

    Диоды могут по отдельности впаиваться на плату, но в случае с диодным мостом генератора используется более прогрессивное решение – диодные сборки, подразумевающие объединение полупроводников в общем корпусе или на пластине. Это предпочтительный вариант – такой выпрямитель обходится дешевле и занимает меньший объем. Полупроводниковые элементы в этом случае подбираются в заводских условиях с контролем всех параметров. У отдельных диодов характеристики могут отличаться, что негативно сказывается на функционировании схемы.

    Так же, что очень важно, для защиты от влаги и вибрации, вся диодная сборка заливается специальной смолой, или так называемым компаундом.

    Другие преимущества сборки: работа всех ее элементов в едином тепловом режиме, что снижает вероятность выхода из строя отдельного полупроводника, простота монтажа прибора. Минусы сборки – сложность контроля за работоспособностью отдельно взятого полупроводника, невозможность замены одного отдельного элемента в случае его выхода из строя. Но при правильной подборке диодов сборки исправно служат в течение длительного времени.

    Выпрямители в одно- и трехфазных сетях переменного тока

    Диодный мост, используемый в электросетях напряжением 220 В, состоит из 4 диодов, трехфазных – из 6 полупроводниковых элементов. Принцип работы этих полупроводниковых выпрямителей одинаковый. Существует множество схем трехфазных выпрямительных блоков, самая мощная и совершенная из них состоит из 6 мостов, включенных параллельно.

    Виды диодных мостов по мощности

    Разные модели полупроводниковых выпрямителей рассчитаны на разный номинальный ток. По этому параметру полупроводниковые выпрямительные приборы делят на следующие серии:

    • малой мощности – величина номинального тока до 0,3 А;
    • средней мощности – 0,3 А – 10 А;
    • большой мощности – более 10 А.

    Одна из важных характеристик полупроводникового выпрямителя – наибольшее обратное напряжение, которое может выдержать блок. Если этот показатель будет превышен, то прибор выйдет из строя.

    Области применения диодных мостов

    Применяются в конструкции любого синхронного генератора переменного тока для обеспечения функционирования вращающегося магнитного поля силового ротора.

    Диодные мосты применяют в основном для ремонта вышедшего из строя генератора.

    Купить диодные выпрямительные мосты можно для применения в электросистемах городского электрического транспорта (трамваев, троллейбусов, метро), электровозов, в промышленных системах очистки газовых смесей, буровом оборудовании.

    Строение и принцип работы диодного моста генератора

     

    «Автомобильные генераторы бывают двух видов: постоянного и переменного тока», — такую фразу можно прочитать в академических изданиях. В реальности автомобиль с генератором постоянного тока сегодня можно встретить разве что на выставке ретро-техники.

    С 60-х годов прошлого века в автомобили устанавливают генераторы переменного тока. Узел выпрямления нужен, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный для питания автомобильных электроприборов. Зачем нужно было так заморачиваться и какие весомые преимущества есть у генераторов переменного тока — тема для отдельной статьи.

    Что такое диодный мост и как он работает

    Автомобильный генератор вырабатывает трехфазный переменный по величине и знаку ток (напряжение). Чтобы получить постоянную величину тока, в генераторах используют реле-регуляторы.

    А чтобы получить ток, постоянный по полярности (+/-), используют диодные мосты, которые подключаются к обмоткам статора и преобразуют переменный ток в постоянный.

    Т.е. диодный мост — это узел из выпрямительных полупроводниковых диодов, который выпрямляет переменный ток, вырабатываемый генератором.

    Обмотка генератора вырабатывает три фазы тока, каждая из которых имеет форму синусоиды (волны). Часть полуволн заряжена положительно, вторая часть — отрицательно.

    Полупроводниковые диоды имеют свойства пропускать ток только в одном направлении. Например, открываются на положительных полупериодах и закрываются на отрицательных.

     

    Движение тока в генераторе

     

    Как это работает в диодном мосте:

    • переменный ток из обмоток периодически меняет направление движения в цепи;
    • диоды пропускают его только в одном направлении;
    • чтобы не было скачков, на каждую фазу устанавливается по два диода (силовое плечо), работающих в разных направлениях.

    Поэтому в стандартной, «базовой» комплектации диодного моста всегда не меньше 6 диодов (по два на каждую фазу). И независимо от полярности тока в обмотках генератора на выходе всегда будет плюс, необходимый для работы электроприборов.

    С диодного моста ток поступает в аккумулятор, а оттуда ко всем электроприборам.

    Принципиальная конструкция и особенности диодного моста

    Диодный мост представляет собой две алюминиевые пластины (плюсовая и минусовая), соединенные изоляционными втулками. На пластинах расположены разъемы для проводов, подключающихся к обмоткам статора и регулятору напряжения.

    В каждую пластину запрессованы по три или четыре крупногабаритных диода — это силовой мост.

    Чтобы генератор работал более стабильно и эффективно, к 6 (8) основным диодам, которые “выпрямляют” ток,  можно подключить 3 дополнительных слаботочных — они подают питание на реле-регулятор и обмотку возбуждения.

     

     

     

    Схема диодного моста генератора

    Виды диодных мостов

    На современных автомобилях используют диодные мосты на 6 или 8 диодов.

    Шестидиодный мост используют в генераторах с любым способом подключения обмоток статора — треугольником или звездой.

     

    Подключение обмотки к диодному мосту треугольником

     

    Восьмидиодные мосты используются только при обмотке статора звездой, т.к. дополнительное силовое плечо здесь подключено к нулевой точке статора.

    Подключение обмотки к диодному мосту звездой

     

    Это более мощные мосты: дополнительное силовое плечо повышает мощность генератора на 5-15%, зависит от оборотов двигателя.

    И шести-, и восьмидиодные мосты могут быть:

    • только с выпрямительными диодами. Здесь обмотка возбуждения питается от напряжения, которое снято с силовых выпрямителей;
    • с 3-мя дополнительными диодами (9-ти или 11-ти диодные мосты). В этом случае питание регулятора и обмотки идет с вспомогательных диодов.

     

    Схема на 8 диодов

     

    Кроме того, диодные мосты отличаются по конструкции, способу крепления диодов, бывают разборными и неразборными. В диодных мостах используются полупроводниковые выпрямители, лавинные диоды или диоды Шоттки.

    Как проверить и отремонтировать диодный мост

    Неисправный генератор заявляет о себе недвусмысленно:

    • Полностью заряженный с вечера аккумулятор на утро разрядился. Если его зарядить снова и завести двигатель, он разрядится через несколько минут.
    • Генератор воет во время движения. ТОнальность воя меняется в зависимости от оборотов.
    • Электроприборы сбоят.

    Чтобы убедиться, что неисправен именно диодный мост, измерьте напряжение на выходе генератора — оно должно быть больше 13,5В и прозвоните генератор: если проблема в диодном мосте, “плюс” будет звенеть вместе с обмоткой.

    Чтобы окончательно подтвердить предположения, езжайте на хорошее СТО — там мастера работают со спецоборудованием, которое позволяет найти обрывы, пробои, определить тип диодов, обнаружить их деградацию, напряжение обратного пробоя в лавинных диодах.  Такая подробная диагностика позволяет мастеру понять, какой диод нужен на замену, обнаружить деградирующие диоды и качественно отремонтировать генератор.

    Если диодный мост разборной, специалисты заменят диоды, пришедшие в негодность. Если нет, придется полностью менять весь блок.

    Принципиальная схема

    , типы, работа и применение

    Схема выпрямителя используется для преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Выпрямители в основном подразделяются на три типа: полуволновые, двухполупериодные и мостовые выпрямители. Основная функция всех этих выпрямителей такая же, как преобразование тока, но они неэффективно преобразовывают ток из переменного в постоянный. Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением и мостовой выпрямитель эффективно преобразуют. Схема мостового выпрямителя - обычная часть электронных источников питания.Многие электронные схемы требуют выпрямленного источника питания постоянного тока для питания различных основных электронных компонентов от доступной сети переменного тока. Мы можем найти этот выпрямитель в широком спектре электронных устройств питания переменного тока, таких как бытовая техника, контроллеры двигателей, процесс модуляции, сварочные приложения и т. Д. В этой статье обсуждается обзор мостового выпрямителя и его работы.


    Что такое мостовой выпрямитель?

    Мостовой выпрямитель - это преобразователь переменного тока в постоянный (DC), который выпрямляет входной переменный ток сети в выход постоянного тока.Мостовые выпрямители широко используются в источниках питания, которые обеспечивают необходимое постоянное напряжение для электронных компонентов или устройств. Они могут быть сконструированы с четырьмя или более диодами или любыми другими управляемыми твердотельными переключателями.

    Мостовой выпрямитель

    В зависимости от требований к току нагрузки выбирается соответствующий мостовой выпрямитель. Номинальные характеристики и характеристики компонентов, напряжение пробоя, диапазоны температур, номинальный переходный ток, номинальный прямой ток, требования к установке и другие соображения принимаются во внимание при выборе источника питания выпрямителя для соответствующей области применения электронной схемы.


    Конструкция

    Конструкция мостового выпрямителя показана ниже. Эта схема может быть сконструирована с четырьмя диодами, а именно D1, D2, D3 и D4, а также с нагрузочным резистором (RL). Подключение этих диодов может быть выполнено по схеме с обратной связью для эффективного преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Основное преимущество такой конструкции - отсутствие эксклюзивного трансформатора с центральным отводом. Таким образом, размер, как и стоимость, уменьшится.

    Как только входной сигнал подается на два терминала, такие как A и B, сигнал постоянного тока может быть получен через RL.Здесь нагрузочный резистор подключен между двумя клеммами, такими как C и D. Расположение двух диодов может быть выполнено таким образом, что электричество будет проводиться двумя диодами в течение каждого полупериода. Пары диодов, такие как D1 и D3, будут проводить электрический ток в течение положительного полупериода. Точно так же диоды D2 и D4 будут проводить электрический ток в течение отрицательного полупериода.

    Схема мостового выпрямителя

    Основным преимуществом мостового выпрямителя является то, что он дает почти вдвое большее выходное напряжение, чем в случае двухполупериодного выпрямителя, использующего трансформатор с центральным отводом.Но этой схеме не нужен трансформатор с центральным отводом, поэтому она напоминает недорогой выпрямитель.

    Схема мостового выпрямителя состоит из различных каскадов устройств, таких как трансформатор, диодный мост, фильтрация и регуляторы. Как правило, комбинация всех этих блоков называется регулируемым источником постоянного тока, питающим различные электронные устройства.

    Первым каскадом схемы является трансформатор понижающего типа, который изменяет амплитуду входного напряжения.В большинстве электронных проектов используется трансформатор 230/12 В для понижения напряжения сети переменного тока с 230 В до 12 В переменного тока. Схема мостового выпрямителя

    Следующим этапом является диодно-мостовой выпрямитель, в котором используются четыре или более диодов в зависимости от типа мостового выпрямителя. При выборе конкретного диода или любого другого переключающего устройства для соответствующего выпрямителя необходимо учитывать некоторые особенности устройства, такие как пиковое обратное напряжение (PIV), прямой ток If, номинальное напряжение и т. Д. Оно отвечает за создание однонаправленного или постоянного тока на нагрузке путем проведения набор диодов для каждого полупериода входного сигнала.

    Так как выход после диодных мостовых выпрямителей имеет пульсирующий характер, и для его создания как чистого постоянного тока необходима фильтрация. Фильтрация обычно выполняется с одним или несколькими конденсаторами, подключенными к нагрузке, как вы можете видеть на рисунке ниже, где выполняется сглаживание волны. Этот номинал конденсатора также зависит от выходного напряжения.

    Последней ступенью этого стабилизированного источника постоянного тока является регулятор напряжения, который поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне.Предположим, микроконтроллер работает при 5 В постоянного тока, но выход после мостового выпрямителя составляет около 16 В, поэтому для снижения этого напряжения и поддержания постоянного уровня - независимо от изменений напряжения на входе - необходим регулятор напряжения.

    Работа мостового выпрямителя

    Как мы обсуждали выше, однофазный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, и эта конфигурация подключается через нагрузку. Чтобы понять принцип работы мостового выпрямителя, мы должны рассмотреть приведенную ниже схему в демонстрационных целях.

    Во время положительного полупериода входных диодов переменного тока D1 и D2 смещены в прямом направлении, а D3 и D4 - в обратном. Когда напряжение, превышающее пороговый уровень диодов D1 и D2, начинает проводить - ток нагрузки начинает течь через него, как показано на пути красной линии на диаграмме ниже.

    Работа схемы

    Во время отрицательного полупериода входного сигнала переменного тока диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении, а D1 и D2 - в обратном направлении. Ток нагрузки начинает течь через диоды D3 и D4, когда эти диоды начинают проводить, как показано на рисунке.

    Мы можем заметить, что в обоих случаях направление тока нагрузки одинаковое, то есть вверх-вниз, как показано на рисунке - так однонаправлено, что означает постоянный ток. Таким образом, с помощью мостового выпрямителя входной переменный ток преобразуется в постоянный. Выходной сигнал на нагрузке с этим мостовым выпрямителем имеет пульсирующий характер, но для получения чистого постоянного тока требуется дополнительный фильтр, например конденсатор. Такая же операция применима для разных мостовых выпрямителей, но в случае управляемых выпрямителей срабатывание тиристоров необходимо для подачи тока на нагрузку.

    Типы мостовых выпрямителей

    Двухфазные выпрямители подразделяются на несколько типов в зависимости от следующих факторов: тип источника питания, возможности управления, конфигурация промежуточных цепей и т. Д. Мостовые выпрямители в основном подразделяются на однофазные и трехфазные. Оба эти типа далее подразделяются на неуправляемые, полууправляемые и полностью управляемые выпрямители. Некоторые из этих типов выпрямителей описаны ниже.

    Однофазные и трехфазные выпрямители

    Характер питания, т.е.То есть однофазное или трехфазное питание решает эти выпрямители. Однофазный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов для преобразования переменного тока в постоянный, тогда как трехфазный выпрямитель использует шесть диодов, как показано на рисунке. Это могут быть неуправляемые или управляемые выпрямители, в зависимости от компонентов схемы, таких как диоды, тиристоры и т. Д.

    Однофазные и трехфазные выпрямители

    Неуправляемые мостовые выпрямители

    В этом мостовом выпрямителе используются диоды для выпрямления входа, как показано на рисунке.Поскольку диод - это однонаправленное устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении. Такая конфигурация диодов в выпрямителе не позволяет мощности изменяться в зависимости от требований к нагрузке. Таким образом, этот тип выпрямителя используется в постоянных или фиксированных источниках питания.

    Неуправляемые мостовые выпрямители

    Управляемые мостовые выпрямители

    В выпрямителях этого типа, преобразователях переменного / постоянного тока или выпрямителях вместо неуправляемых диодов используются управляемые твердотельные устройства, такие как тиристоры, полевые МОП-транзисторы, IGBT и т. Д.используются для изменения выходной мощности при разных напряжениях. Посредством срабатывания этих устройств в различные моменты времени выходная мощность на нагрузке изменяется соответствующим образом.

    Управляемый мостовой выпрямитель

    Мостовой выпрямитель IC

    Мостовой выпрямитель, такой как конфигурация выводов IC RB-156, обсуждается ниже.

    Контакт-1 (фаза / линия): Это входной контакт переменного тока, где можно подключить фазный провод от источника переменного тока к этому фазовому контакту.

    Контакт 2 (нейтраль): Это контакт входа переменного тока, на котором можно подключить нейтральный провод от источника переменного тока к этому нейтральному контакту.

    Контакт 3 (положительный): Это выходной контакт постоянного тока, где положительное напряжение постоянного тока выпрямителя получается с этого положительного контакта.

    Контакт 4 (отрицательный / заземляющий): Это выходной контакт постоянного тока где напряжение земли выпрямителя получается с этого отрицательного вывода.

    Технические характеристики

    Подкатегории этого мостового выпрямителя RB-15 варьируются от RB15 до RB158. Из этих выпрямителей наиболее часто используется RB156.Технические характеристики мостового выпрямителя РБ-156 включают следующее.

    • Выходной постоянный ток составляет 1,5 А
    • Максимальное пиковое обратное напряжение составляет 800 В
    • Выходное напряжение: (√2 × VRMS) - 2 В
    • Максимальное входное напряжение составляет 560 В
    • Падение напряжения для каждого моста составляет 1 В при 1 А
    • Импульсный ток составляет 50 А

    Этот RB-156 - наиболее часто используемый компактный, недорогой однофазный мостовой выпрямитель. Эта ИС имеет самое высокое напряжение переменного тока i / p, например 560 В, поэтому ее можно использовать для однофазной сети питания во всех странах.Максимальный постоянный ток этого выпрямителя - 1,5 А. Эта микросхема - лучший выбор в проектах для преобразования переменного тока в постоянный и обеспечивает до 1,5 А.

    Характеристики мостового выпрямителя

    Характеристики мостового выпрямителя включают следующие:

    • Коэффициент пульсаций
    • Пиковое обратное напряжение (PIV)
    • КПД
    Коэффициент пульсаций

    Измерение плавности выходного сигнала постоянного тока с использованием коэффициента: называется фактором пульсации.Здесь плавный сигнал постоянного тока можно рассматривать как сигнал постоянного тока o / p, включающий небольшое количество пульсаций, тогда как сигнал постоянного тока с высокой пульсацией можно рассматривать как сигнал постоянного тока с высокой частотой, включающий высокие пульсации. Математически его можно определить как долю пульсационного напряжения и чистого постоянного напряжения.

    Для мостового выпрямителя коэффициент пульсаций может быть задан как

    Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

    Значение коэффициента пульсаций мостового выпрямителя составляет 0,48

    PIV (Peak Inverse Voltage)

    Пиковое обратное напряжение или PIV может быть определено как максимальное значение напряжения, которое исходит от диода, когда он подключен в состоянии обратного смещения в течение отрицательного полупериода.Мостовая схема включает четыре диода типа D1, D2, D3 и D4.

    В положительном полупериоде два диода, такие как D1 и D3, находятся в проводящем положении, тогда как оба диода D2 и D4 находятся в непроводящем положении. Аналогично, в отрицательном полупериоде диоды, подобные D2 и D4, находятся в проводящем положении, тогда как диоды, подобные D1 и D3, находятся в непроводящем положении.

    КПД

    КПД выпрямителя в основном определяет, насколько правильно выпрямитель преобразует переменный ток (переменный ток) в постоянный (постоянный ток).КПД выпрямителя можно определить как; это соотношение мощности постоянного тока и мощности переменного тока. Максимальный КПД мостового выпрямителя составляет 81,2%.

    η = DC o / p Power / AC i / p Power

    Форма волны мостового выпрямителя

    Из принципиальной схемы мостового выпрямителя мы можем сделать вывод, что ток через нагрузочный резистор одинаков на всем положительном и отрицательном полюсах. отрицательные полупериоды. Полярность сигнала постоянного тока o / p может быть либо полностью положительной, либо отрицательной.В данном случае это абсолютно положительно. Когда направление диода меняется на противоположное, может быть достигнуто полное отрицательное напряжение постоянного тока.

    Таким образом, этот выпрямитель позволяет протекать ток в течение как положительных, так и отрицательных циклов сигнала переменного тока i / p. Формы выходных сигналов мостового выпрямителя показаны ниже.

    Почему он называется мостовым выпрямителем?

    По сравнению с другими выпрямителями, это наиболее эффективный тип выпрямительной схемы. Это тип двухполупериодного выпрямителя, как следует из названия, в этом выпрямителе используются четыре диода, которые соединены в виде моста.Поэтому такой выпрямитель называется мостовым выпрямителем.

    Почему мы используем 4 диода в мостовом выпрямителе?

    В мостовом выпрямителе четыре диода используются для создания схемы, которая обеспечивает двухполупериодное выпрямление без использования трансформатора с центральным отводом. Этот выпрямитель в основном используется для обеспечения двухполупериодного выпрямления в большинстве приложений.

    Расположение четырех диодов может быть выполнено в замкнутом контуре для эффективного преобразования переменного тока в постоянный. Основным преимуществом такой схемы является отсутствие трансформатора с центральным отводом, поэтому размер и стоимость будут уменьшены.

    Преимущества

    К преимуществам мостового выпрямителя можно отнести следующее.

    • Эффективность выпрямления двухполупериодного выпрямителя вдвое выше, чем у однополупериодного выпрямителя.
    • Более высокое выходное напряжение, более высокая выходная мощность и более высокий коэффициент использования трансформатора в случае двухполупериодного выпрямителя.
    • Пульсации напряжения низкие и более высокие частоты, в случае двухполупериодного выпрямителя требуется простая схема фильтрации.
    • Во вторичной обмотке трансформатора не требуется центральный отвод, поэтому в случае мостового выпрямителя требуется более простой трансформатор. .Если повышение или понижение напряжения не требуется, можно даже отказаться от трансформатора.
    • Для заданной выходной мощности в случае мостового выпрямителя можно использовать силовой трансформатор меньшего размера, поскольку ток как в первичной, так и во вторичной обмотке трансформатора питания протекает в течение всего цикла переменного тока.
    • Эффективность выпрямления вдвое больше по сравнению с однополупериодным выпрямителем.
    • Он использует простые схемы фильтрации для высокой частоты и низкого напряжения пульсаций.
    • TUF выше по сравнению с выпрямителем с центральным отводом
    • Трансформатор с центральным ответвлением не требуется

    Недостатки

    К недостаткам мостового выпрямителя можно отнести следующее.

    • Требуется четыре диода.
    • Использование двух дополнительных диодов вызывает дополнительное падение напряжения, тем самым уменьшая выходное напряжение.
    • Для этого выпрямителя требуется четыре диода, поэтому стоимость выпрямителя будет высокой.
    • Схема не подходит, если необходимо выпрямить небольшое напряжение, потому что соединение двух диодов может быть выполнено последовательно и обеспечивает двойное падение напряжения из-за их внутреннего сопротивления.
    • Эти схемы очень сложные.
    • По сравнению с выпрямителем с центральным отводом, мостовой выпрямитель имеет большие потери мощности.

    Приложение - преобразование переменного тока в постоянный с помощью мостового выпрямителя

    Регулируемый источник постоянного тока часто требуется для многих электронных приложений. Один из самых надежных и удобных способов - преобразовать имеющийся источник питания переменного тока в источник постоянного тока. Это преобразование сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока выполняется с помощью выпрямителя, который представляет собой систему диодов. Это может быть однополупериодный выпрямитель, который выпрямляет только половину сигнала переменного тока, или двухполупериодный выпрямитель, выпрямляющий оба цикла сигнала переменного тока.Двухполупериодный выпрямитель может быть выпрямителем с центральным отводом, состоящим из двух диодов, или мостовым выпрямителем, состоящим из 4 диодов.

    Здесь демонстрируется мостовой выпрямитель. Устройство состоит из 4 диодов, расположенных таким образом, что аноды двух соседних диодов соединены для обеспечения положительного питания на выходе, а катоды двух других соседних диодов соединены для подачи отрицательного питания на выход. Анод и катод двух других соседних диодов подключены к плюсу источника переменного тока, тогда как анод и катод двух других соседних диодов подключены к минусу источника переменного тока.Таким образом, 4 диода расположены в виде моста, так что в каждом полупериоде два чередующихся диода проводят ток, создавая постоянное напряжение с отталкиванием.

    Данная схема состоит из мостового выпрямителя, чей нерегулируемый выход постоянного тока подается на электролитический конденсатор через токоограничивающий резистор. Напряжение на конденсаторе контролируется с помощью вольтметра и продолжает увеличиваться по мере заряда конденсатора, пока не будет достигнут предел напряжения. Когда нагрузка подключается к конденсатору, конденсатор разряжается, обеспечивая необходимый входной ток для нагрузки.В этом случае в качестве нагрузки подключается лампа.

    A Регулируемый источник питания постоянного тока

    Регулируемый источник питания постоянного тока состоит из следующих компонентов:

    • Понижающий трансформатор для преобразования переменного тока высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения.
    • Мостовой выпрямитель для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток.
    • Схема фильтра, состоящая из конденсатора для удаления пульсаций переменного тока.
    • Регулятор IC 7805 для получения регулируемого постоянного напряжения 5 В.

    Понижающий трансформатор преобразует сетевое питание переменного тока 230 В в 12 В переменного тока.Это 12 В переменного тока подается на схему мостового выпрямителя, так что чередующиеся диоды проводят каждый полупериод, создавая пульсирующее напряжение постоянного тока, состоящее из пульсаций переменного тока. Конденсатор, подключенный к выходу, позволяет сигналу переменного тока проходить через него и блокирует сигнал постоянного тока, тем самым действуя как фильтр верхних частот. Таким образом, выходной сигнал через конденсатор представляет собой нерегулируемый фильтрованный сигнал постоянного тока. Этот выход может использоваться для управления электрическими компонентами, такими как реле, двигатели и т. Д. Регулятор IC 7805 подключен к выходу фильтра.Он дает постоянный регулируемый выход 5 В, который можно использовать для ввода многих электронных схем и устройств, таких как транзисторы, микроконтроллеры и т. Д. Здесь 5 В используется для смещения светодиода через резистор.

    Это все о теории мостовых выпрямителей, их типах, схемах и принципах работы. Мы надеемся, что этот полезный материал по этой теме будет полезен при разработке студентами электронных или электрических проектов, а также при наблюдении за различными электронными устройствами или приборами.Благодарим вас за внимание и сосредоточенность на этой статье. И поэтому, пожалуйста, напишите нам для выбора требуемых характеристик компонентов в этом мостовом выпрямителе для вашего приложения и для получения любых других технических рекомендаций.

    Теперь мы надеемся, что вы получили представление о концепции мостового выпрямителя и его применениях, если какие-либо дополнительные вопросы по этой теме или концепции электрических и электронных проектов оставьте комментарии в разделе ниже.

    Фото:

    Принцип работы, принципиальная схема, типы и преимущества

    Как мы все знаем, насколько важны электронные схемы в наши дни.Мы можем сказать, что весь спектр программного обеспечения, промышленности, машиностроения, медицины и сельского хозяйства либо каким-то образом связан с этими электрическими цепями. Итак, двигаясь в этом сценарии, выпрямители - это схемы, которые появились как наиболее распространенные электронные блоки питания. Какому-то количеству цепей требуется источник питания постоянного тока для питания многих электрических компонентов. Итак, устройство, которое подходит для этой операции, - это «Выпрямитель». Итак, давайте обсудим концепцию того, что такое мостовой выпрямитель, его схему и как он работает?

    Что такое мостовой выпрямитель?

    Одна специальная схема, которая выдает выходной сигнал, аналогичный выходному сигналу двухполупериодного выпрямителя, - это мостовой выпрямитель, где в этой схеме используются четыре диода для формирования замкнутого контура.С помощью этих диодов переменный ток преобразуется в постоянный. Поставляемый выход имеет аналогичную полярность независимо от данного входа. Выбор мостовых выпрямителей основан на нескольких параметрах, таких как уровни мощности, напряжение пробоя, температурные диапазоны и другие. Преимущество этой схемы заключается в том, что нет необходимости в трансформаторе с центральным отводом, поэтому цена минимальна, и даже размер небольшой, где одна сторона мостовой петли подключена к вторичной обмотке, а другая сторона подключена к нагрузке. .На приведенной ниже схеме показана схема мостового выпрямителя

    .

    мост-выпрямитель

    Схема и конструкция мостового выпрямителя

    Как мы уже обсуждали, уникальность этой схемы состоит в том, что она соединена петлей через четыре диода с именами D1, D2, D3 и D4 вместе с нагрузочным резистором с именем RL. Образованный контур обеспечивает повышенную эффективность преобразования переменного тока в постоянный. Данная волна переменного тока подается через клеммы A и B, а выходной сигнал в форме постоянного тока принимается через RL, и он проходит через C и D.

    Мостовой выпрямитель рабочий

    Четыре диода включены последовательно, и это позволяет только двум диодам пропускать электрический ток за каждый полупериод. Для положительного полупериода D1 и D3 пропускают электрический ток, тогда как во время отрицательного полупериода D2 и D4 пропускают электрический ток через них. Это означает, что во время положительного полупериода D1 и D3 находятся в состоянии смещения вперед, а D2 и D4 находятся в состоянии смещения в обратном направлении.

    Таким образом, ток будет проходить по пути, создаваемому D1 и D3, а выходное напряжение положительно на C и D.Таким же образом, когда применяется отрицательный импульс, D1 и D3 находятся в состоянии обратного смещения, а D2 и D4 находятся в состоянии прямого смещения. Таким образом, ток будет проходить по пути, создаваемому D2 и D4, а выходное напряжение положительно на C и D.

    Здесь следует отметить, что выходное напряжение имеет положительную полярность независимо от полярности приложенного входа. Но полученный выходной сигнал будет пульсирующим, и это можно устранить, используя конденсатор в конструкции схемы.Итак, это работа мостового выпрямителя. Формы выходных сигналов показаны ниже:

    осциллограмм мостового выпрямителя

    КПД мостового выпрямителя

    Эффективность выпрямителя соответствует известной производительности мостового выпрямителя, что означает, насколько эффективно переменное напряжение преобразуется в постоянное. Высокий КПД указывает на то, что выпрямитель работает хорошо, тогда как низкий КПД указывает на низкую производительность. Он обозначается как отношение выходного постоянного тока к соответствующему входному переменному току.Он обозначается знаком «».

    Где ŋ = выход постоянного тока / вход переменного тока = P D / P A

    Максимальный КПД выпрямителя 81,1%.

    Типы мостовых выпрямителей

    Существуют различные классификации мостовых выпрямителей, и эти классификации основаны на таких параметрах, как конфигурация схемы, возможности обращения, тип питания и многие другие. Основная классификация - однофазные и трехфазные выпрямители, в зависимости от типа входной работы.Давайте кратко обсудим классификацию.

    Однофазные и трехфазные выпрямители

    Само название практически определяет тип выпрямителя. Когда применяемый вход однофазный, он называется однофазным выпрямителем, тогда как когда применяемый вход состоит из трех фаз, он называется трехфазным выпрямителем. Первоначальный состоит из 4 диодов, а трехфазный - из 6 диодов для генерации постоянного напряжения. Кроме того, они классифицируются как неуправляемый и управляемый тип на основе коммутационного оборудования, такого как тиристоры и диоды.

    Управляемый мостовой выпрямитель

    Они снова подразделяются на управляемые однополупериодные и двухполупериодные выпрямители. Название определяет, что выходное напряжение можно изменять. Поскольку у неуправляемого мостового выпрямителя мало недостатков, их можно устранить с помощью регулируемых. Этот выпрямитель состоит из полевых МОП-транзисторов, IGBT-транзисторов и резисторов с кремниевым управлением. Это означает, что можно полностью контролировать, когда тиристоры могут переключаться между состояниями ВКЛ и ВЫКЛ в зависимости от применяемых импульсов затвора.Это связано с тем, что, когда SCR является проводником прямого смещения, он будет проводить электричество, а в обратном состоянии он блокирует ток. Итак, будет контролируемый выход.

    Опять же, это однополупериодные и двухполупериодные управляемые центрально-отводные и мостовые выпрямители.

    Неуправляемый мостовой выпрямитель

    Название определяет, что выходное напряжение не может быть изменено. Этот выпрямитель состоит из переключателей, состоящих из управляемых и неуправляемых переключателей. Поскольку диод допускает протекание тока только в одиночном.Работа диода не ограничивается до тех пор, пока он не будет смещен в обратном направлении. Таким образом, с комбинацией диодов и выпрямителей не будет управления работой, и поэтому они называются неуправляемыми мостовыми выпрямителями. В зависимости от потребности в нагрузке они не допускают колебаний мощности.

    Опять же, это однополупериодные и двухполупериодные неуправляемые выпрямители с центральным отводом и мостовые выпрямители.

    Коэффициент пульсации

    Коэффициент пульсации мостового выпрямителя определяется как уровень плавности генерируемого выхода постоянного тока.Сигнал с меньшим количеством пульсаций имеет максимальный коэффициент пульсаций и плавный, тогда как сигнал с большим количеством пульсаций имеет минимальный коэффициент пульсаций и пульсации.

    Представляется как отношение уровня пульсаций напряжения к уровню постоянного напряжения.

    Выдается

    γ = sqrt [(Vrms / v DC ) 2 -1]

    Преимущества

    Преимущества мостового выпрямителя заключаются в следующем:

    • По сравнению с однополупериодным выпрямителем выходной сигнал менее пульсирующий и имеет большую плавность.Это означает, что он имеет максимальный коэффициент пульсации.
    • Повышенный КПД выпрямителя
    • Минимальные потери мощности и пространства, так как схема состоит только из резистора, диодов и источника входного сигнала

    Приложения

    Как правило, из-за выпрямления выпрямители используются в выпрямлении мощности и во многих электронных устройствах.

    Применения мостового выпрямителя следующие:

    • Используется для преобразования переменного напряжения в постоянное
    • Для генерации поляризованного напряжения они реализованы в электросварочных аппаратах
    • .
    • Применяются в подвижном составе, опорных и трехфазных двигателях для работы поездов
    • В основном мостовые выпрямители используются в модуляциях, умножителях и демодуляционном оборудовании.
    • Используется для служб обнаружения пиков сигнала, а также в радиоприемниках AM.

    Часто задаваемые вопросы

    1). Как протекает ток в мостовом выпрямителе?

    Для отрицательного и положительного полупериодов ток будет проходить в прямом направлении через контур.

    2). Является ли мостовой выпрямитель двухполупериодным выпрямителем?

    Считается, что это своего рода двухполупериодный выпрямитель, обеспечивающий эффективность преобразования входного переменного тока в выходной постоянный ток.

    3). Почему мы используем 4 диода в мостовом выпрямителе?

    Без трансформатора с центральным отводом использование четырех диодов позволяет полностью выпрямить ток.

    4). Какой диод используется в мостовом выпрямителе?

    В большинстве мостовых выпрямителей используются кремниевые диоды, потому что здесь меньше падение напряжения, а также обеспечивается максимальная выходная мощность.

    5). Почему конденсатор используется в мостовом выпрямителе?

    Для устранения любых пульсирующих волн, присутствующих в сигнале постоянного тока, в мостовых выпрямителях используются конденсаторы.

    Это все о детальной концепции мостового выпрямителя. Уникальность конструкции позволяет использовать это устройство в различных отраслях промышленности и в различных устройствах. Итак, узнайте больше о мостовых выпрямителях и знаете, каковы точные функции и как они работают?

    Мостовой выпрямитель - определение, изготовление и работа

    Раньше собираясь мостовой выпрямитель, нам нужно знать, что на самом деле выпрямитель есть и зачем нужен выпрямитель.Так Сначала давайте посмотрим на эволюцию выпрямителей.

    Эволюция выпрямители

    Выпрямители являются в основном подразделяется на три типа: полуволна выпрямитель, Центр двухполупериодный выпрямитель с отводом и мостовой выпрямитель. Все у этих трех выпрямителей есть общая цель - преобразовать Чередование Ток (переменный ток) в постоянный Ток (постоянный ток).

    Нет все эти три выпрямителя эффективно преобразуют Переменный ток (AC) в постоянный ток (DC), только двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением и мостовой выпрямитель эффективно преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный Ток (постоянный ток).

    В однополупериодный выпрямитель, допускается только 1 полупериод и оставшаяся половина цикла заблокирована.В результате почти половина приложенная мощность тратится на полуволновой выпрямитель. В в дополнение к этому, выходной ток или напряжение производимый однополупериодным выпрямителем - это не чистый постоянный ток, а пульсирующий постоянный ток, который не очень полезен.

    В чтобы преодолеть эту проблему, ученые разработали новый тип выпрямителя, известный как двухполупериодный с отводом по центру выпрямитель.

    Основным преимуществом двухполупериодного выпрямителя с центральным ответвлением является то, что пропускает электрический ток как во время положительного, так и отрицательного полупериоды входного сигнала переменного тока. В результате DC выходная мощность двухполупериодного выпрямителя с отводом в два раза больше то из полуволнового выпрямителя. В дополнение к этому, DC выход двухполупериодного выпрямителя с центральным ответвлением содержит очень меньше ряби.В результате выход постоянного тока центра двухполупериодный выпрямитель с ответвлениями более плавный, чем полуволновой выпрямитель.

    Однако двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением имеет один недостаток: трансформатор с центральным отводом, используемый в нем, очень дорого и занимает большую площадь.

    Кому сократить эти дополнительные расходы, ученые разработали новый тип выпрямитель, известный как мостовой выпрямитель.В мостовом выпрямителе, центральный кран не требуется. Если уйти или подняться напряжения не требуется, тогда даже трансформатор можно устранен в мостовом выпрямителе.

    выпрямительный КПД мостового выпрямителя практически равен к центру двухполупериодного выпрямителя. Единственное преимущество мостового выпрямителя над двухполупериодным выпрямителем с отводом по центру это снижение стоимости.

    В мостовой выпрямитель, вместо использования центрального отвода трансформатор, используются четыре диода.

    Сейчас мы получаем представление о трех типах выпрямителей. Половина волновой выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель с отводом по центру (двухполупериодный выпрямитель) уже обсуждались в предыдущем учебные пособия. В этом уроке основное внимание уделяется мосту. выпрямитель.

    Let’s взгляните на мостовой выпрямитель…!

    Мост выпрямитель определение

    А мостовой выпрямитель - это тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используется четыре или более диодов в конфигурации мостовой схемы для эффективного преобразовать переменный ток (AC) в постоянный ток (ОКРУГ КОЛУМБИЯ).

    Мост выпрямитель строительный

    строительство Схема мостового выпрямителя показана на рисунке ниже. Мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов. а именно D 1 , D 2 , D 3 , D 4 и нагрузочный резистор R L . Четыре диода подключены в конфигурации с замкнутым контуром (мостом) к эффективно преобразовывать переменный ток (AC) в постоянный Ток (постоянный ток).Главное достоинство этой мостовой схемы конфигурация такова, что нам не нужен дорогой центр трансформатор с ответвлениями, что снижает его стоимость и габариты.

    входной сигнал переменного тока подается на две клеммы A и B и выходной сигнал постоянного тока получается через нагрузочный резистор R L , который подключается между клеммами C и Д.

    четыре диода D 1 , D 2 , D 3 , D 4 расположены последовательно только с двумя диодами, что позволяет электрическое ток в течение каждого полупериода. Например, диоды D 1 и D 3 рассматриваются как одна пара, которая позволяет электрический ток в течение положительного полупериода, тогда как диоды D 2 и D 4 считаются другая пара, которая пропускает электрический ток во время отрицательный полупериод входного сигнала переменного тока.

    Как мост выпрямитель работает?

    Когда входной сигнал переменного тока подается на мостовой выпрямитель, во время положительного полупериода диоды D 1 и D 3 имеют прямое смещение и пропускают электрический ток, в то время как диоды D 2 и D 4 имеют обратное смещение и блокирует электрический ток.С другой стороны, во время отрицательные полупериодные диоды D 2 и D 4 имеют прямое смещение и пропускают электрический ток, а диоды D 1 и D 3 имеют обратное смещение и блокирует электрический ток.

    Во время положительный полупериод, клемма A становится положительной в то время как клемма B становится отрицательной.Это вызывает диоды D 1 и D 3 с прямым смещением и при при этом вызывает диоды D 2 и D 4 обратный смещенный.

    направление тока в течение положительного полупериода равно показано на рисунке A (то есть от A до D, от C до B).

    Во время отрицательный полупериод, клемма B становится положительной в то время как клемма A становится отрицательной.Это вызывает диоды D 2 и D 4 с прямым смещением и при при этом вызывает диоды D 1 и D 3 обратный смещенный.

    показано текущее направление потока во время отрицательного полупериода на рисунке B (то есть от B до D, от C до A).

    От два вышеупомянутых рисунка (A и B), мы можем заметить, что направление тока через резистор нагрузки R L то же самое в течение положительной половины цикла и отрицательной половины цикл.Следовательно, полярность выходного сигнала постоянного тока то же самое как для положительных, так и для отрицательных полупериодов. Выход Полярность сигнала постоянного тока может быть либо полностью положительной, либо отрицательный. В нашем случае это полностью положительно. Если направление диодов перевернут, то мы получаем полный отрицательный постоянный ток Напряжение.

    Таким образом, мостовой выпрямитель пропускает электрический ток во время обоих положительные и отрицательные полупериоды входного сигнала переменного тока.

    формы выходных сигналов мостового выпрямителя показаны на рисунок ниже.

    Характеристики из мостовой выпрямитель

    Пик обратный Напряжение (PIV)

    максимальное напряжение, которое диод может выдержать при обратном смещении состояние называется пиковым обратным напряжением (PIV)

    или

    максимальное напряжение, которое может выдержать непроводящий диод называется пиковым обратным напряжением (PIV).

    Во время положительный полупериод, диоды D 1 и D 3 находятся в проводящем состоянии, а диоды D 2 и D 4 находятся в непроводящем состоянии. На с другой стороны, во время отрицательного полупериода диоды D 2 и D 4 находятся в проводящем состоянии, в то время как диоды D 1 и D 3 находятся в непроводящее состояние.

    Пиковое обратное напряжение (PIV) для мостового выпрямителя дано по

    PIV = V Smax

    Коэффициент пульсации

    гладкость выходного сигнала постоянного тока измеряется с использованием известного коэффициента как фактор пульсации. Выходной сигнал постоянного тока с очень меньшим рябь рассматривается как плавный сигнал постоянного тока, в то время как выходной сигнал постоянного тока с высокой пульсацией считается высоким пульсирующий сигнал постоянного тока.

    Пульсация фактор математически определяется как отношение пульсации напряжения к чистое постоянное напряжение.

    коэффициент пульсаций для мостового выпрямителя равен

    .

    коэффициент пульсаций мостового выпрямителя составляет 0,48, что равно в качестве двухполупериодного выпрямителя с отводом по центру.

    Выпрямитель эффективность

    выпрямитель КПД определяет, насколько эффективно выпрямитель преобразует Переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).

    Высокая выпрямитель КПД указывает на самый надежный выпрямитель, в то время как низкий КПД выпрямителя указывает на плохой выпрямитель.

    Выпрямитель эффективность определяется как отношение выходной мощности постоянного тока к мощности переменного тока. входная мощность.

    Максимальный выпрямительный КПД мостового выпрямителя - 81.2% который аналогичен двухполупериодному выпрямителю с отводом по центру.

    Преимущества выпрямительного моста

    Низкий пульсации в выходном сигнале постоянного тока

    Выходной сигнал постоянного тока мостового выпрямителя более плавный, чем однополупериодный выпрямитель. Другими словами, мост выпрямитель имеет меньше пульсаций по сравнению с полуволновым выпрямитель.Однако коэффициент пульсации моста выпрямитель такой же, как двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом.

    Высокая выпрямитель эффективность

    выпрямитель КПД мостового выпрямителя очень высок по сравнению с к однополупериодному выпрямителю. Однако выпрямитель КПД мостового выпрямителя и двухполупериодного сигнала с центральным ответвлением выпрямитель такой же.

    Низкий потеря мощности

    В полупериодный выпрямитель только один полупериод входного переменного тока сигнал разрешен, а оставшийся полупериод ввода Сигнал переменного тока заблокирован. В результате почти половина приложенная входная мощность тратится впустую.

    Однако в мостовом выпрямителе допускается наличие электрического тока в течение как положительных, так и отрицательных полупериодов ввода Сигнал переменного тока.Таким образом, выходная мощность постоянного тока почти равна входная мощность переменного тока.

    Недостатки из мостовой выпрямитель

    Мост выпрямитель схема выглядит очень сложной

    В полуволновой выпрямитель, используется только один диод, тогда как в двухполупериодном выпрямителе с отводом по центру используются два диода. Но в мостовом выпрямителе мы используем четыре диода для схема работы.Так выглядит схема мостового выпрямителя более сложный, чем однополупериодный выпрямитель и с отводом по центру двухполупериодный выпрямитель.

    Подробнее потеря мощности по сравнению с полной волной с центральным ответвлением выпрямитель

    В электронный цепей, чем больше диодов мы используем, тем больше будет падение напряжения происходить. Потери мощности в мостовом выпрямителе почти равны двухполупериодный выпрямитель с отводом по центру.Однако в мосту выпрямитель, падение напряжения немного выше по сравнению с двухполупериодный выпрямитель с отводом по центру. Это связано с двумя дополнительные диоды (всего четыре диода).

    В двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением, проводит только один диод в течение каждого полупериода. Значит падение напряжения в цепи составляет 0,7 вольт. Но в мостовом выпрямителе два диода, которые соединены последовательно в течение каждого полупериода.Так падение напряжения происходит из-за двух диодов, что равно 1,4 вольта (0,7 + 0,7 = 1,4 вольта). Однако потеря мощности из-за этого падение напряжения очень мало.

    "Это статья посвящена только мостовому выпрямителю. Если хотите читайте про мостовой выпрямитель с посещением фильтра: мостовой выпрямитель с фильтром «

    Полноволновой мостовой выпрямитель

    - принципиальная схема и принцип работы »

    Здравствуйте, друзья! С возвращением в ElectroDuino.Этот блог основан на полноволновом мостовом выпрямителе . В предыдущих уроках мы уже обсуждали полуволновой выпрямитель и полноволновой выпрямитель с центральным отводом. Здесь мы обсудим, что такое полноволновой мостовой выпрямитель, принцип работы, принципиальная схема, формы сигналов, формула, преимущества и недостатки.

    Полнополупериодный мостовой выпрямитель

    Мостовой выпрямитель - это тип двухполупериодного выпрямителя, в котором используются четыре отдельных выпрямительных диода, соединенных вместе в мостовой конфигурации с обратной связью для эффективного преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). ).Он может исправлять оба полупериода входной синусоидальной волны переменного тока.

    Что такое двухполупериодный мостовой выпрямитель

    Эта схема выпрямителя выдает ту же форму выходного сигнала, что и схема двухполупериодного выпрямителя. Основным преимуществом мостового выпрямителя является то, что в этой конструкции не используется дорогой трансформатор с центральным отводом, вместо трансформатора с центральным отводом используется обычный трансформатор. Таким образом, уменьшатся размеры схемы и уменьшится ее стоимость. По этой причине двухполупериодные мостовые выпрямители имеют гораздо большее практическое применение, чем двухполупериодные выпрямители с центральным отводом.

    Конструкция полнополупериодного мостового выпрямителя

    Схема двухполупериодного мостового выпрямителя состоит из четырех диодов (D1, D2, D3, D4), нормального трансформатора и нагрузочного резистора (RL). Четыре диода соединены вместе в виде моста с обратной связью. На следующем рисунке показана принципиальная схема мостового выпрямителя: Принципиальная схема

    и конструкция полноволнового мостового выпрямителя

    Эти диоды расположены последовательно парами, так что только два диода проводят ток в течение каждого полупериода.Например, во время положительного полупериода входа переменного тока диоды D1 и D3 проходят последовательно, что позволяет пропускать электрический ток, но на этот раз диоды D2 и D4 смещены в обратном направлении, что блокирует электрический ток. Во время отрицательного полупериода входа переменного тока диоды D2 и D4 проводят последовательно, что позволяет пропускать электрический ток, но на этот раз диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, что блокирует электрический ток. Трансформатор используется для преобразования переменного напряжения высокого уровня в переменное напряжение низкого уровня, поскольку входное напряжение переменного тока высокого уровня может разрушить диоды.Вторичная обмотка трансформатора подключена к двум диаметрально противоположным точкам моста в точках A и C , а сопротивление нагрузки (RL) подключено к двум другим диаметрально противоположным точкам моста в точках B и D . Мы получаем выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе (RL).

    Если мы упростим эту схему выпрямителя для лучшего понимания, то принципиальная схема будет выглядеть как на следующем рисунке:

    Простая принципиальная схема полноволнового мостового выпрямителя

    Принцип работы мостового выпрямителя (Теория)

    Во время положительного сигнала полупериод входного переменного напряжения, клемма-1 (T1) вторичной обмотки трансформатора положительна (+) по отношению к клемме-2 (земля).В этом состоянии диоды D1 и D3 имеют прямое смещение и . Итак, ток протекает через диод D1 (плечо AB), входит в сопротивление нагрузки (RL), затем он течет через диод D3 (плечо DC) и возвращается на клемму-2 (земля). Но диоды D4 и D2 имеют обратное смещение, что блокирует прохождение тока через диоды D2 (плечо AD и BC). Таким образом, на нагрузочном резисторе появляется только положительное напряжение .

    На следующем рисунке показан выходной сигнал полнополупериодного мостового выпрямителя во время положительного полупериода.Диоды D4 и D2 имеют обратное смещение, поэтому мы исключим диоды D4 и D2 из схемы выпрямителя, что помогает нам лучше понять направление протекания тока в цепи.

    Выход полнополупериодных мостовых выпрямителей для входного положительного полупериода

    Во время отрицательного полупериода входного напряжения переменного тока клемма 2 вторичной обмотки трансформатора является положительной (+) по отношению к клемме 1 (заземление). ). В этом состоянии диоды D2 и D4 имеют прямое смещение .Итак, ток протекает через диод D2 (плечо выключателя), входит в сопротивление нагрузки (RL), затем он течет через диод D4 (плечо DA) и возвращается на клемму-1 (земля). Но диоды D1 и D3 имеют обратное смещение, что блокирует прохождение тока через диоды D1 и D3 (AB и плечо постоянного тока). В этом случае на нагрузочном резисторе снова появляется положительное напряжение, как и раньше.

    На следующем рисунке показан выходной сигнал полнополупериодного мостового выпрямителя во время отрицательного полупериода. Диоды D1 и D3 смещены в обратном направлении, поэтому мы не будем использовать диоды D1 и D3 из схемы выпрямителя, что помогает нам лучше понять направление протекания тока в цепи.

    Выход полнополупериодных мостовых выпрямителей для входного отрицательного полупериода

    В результате мы получаем выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе. Это выходное напряжение имеет одинаковую полярность и выходной ток в том же направлении. Выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе представляет собой серию положительных полупериодов или положительных синусоидальных импульсов. Таким образом, этот выпрямитель преобразует входное напряжение переменного тока в выходное напряжение постоянного тока.

    Форма выходного сигнала постоянного тока

    Полнополупериодный мостовой выпрямитель с конденсаторным фильтром

    Выходной сигнал двухполупериодного мостового выпрямителя представляет собой пульсирующее напряжение постоянного тока с множеством пульсаций, которое увеличивается до максимума, а затем уменьшается до нуля.Обычно такое постоянное напряжение не имеет практического применения. Итак, нам нужно преобразовать пульсирующее постоянное напряжение в плавное постоянное напряжение, которое может быть выполнено с помощью фильтра. Здесь мы будем использовать конденсатор в качестве фильтра, который параллельно подключен к нагрузочному резистору (RL). Принципиальная схема полнополупериодного мостового выпрямителя

    с конденсаторным фильтром

    Изначально конденсатор не заряжен. Во время первого положительного полупериода диоды D1 и D3 смещены в прямом направлении, в то же время конденсатор начинает заряжаться.Зарядка конденсатора продолжается до тех пор, пока входной сигнал не достигнет пикового значения (Vp). В этот момент входное напряжение равно напряжению конденсатора. Когда входное напряжение достигает пикового значения, оно начинает уменьшаться. Когда входное напряжение меньше Vp, в то же время конденсатор начинает разряжаться через нагрузочный резистор и подает ток нагрузки, пока не наступит следующий пик.

    Во время отрицательного полупериода наступает следующий пик, на этот раз диоды D2 и D4 смещены в прямом направлении.Итак, конденсатор снова начинает заряжаться, пока входной сигнал не достигнет своего пикового значения (Vp). Когда входное напряжение меньше Vp, конденсатор снова начинает разряжаться через нагрузочный резистор и подает ток нагрузки, пока не наступит следующий пик.

    Этот процесс повторяется снова и снова. В результате мы получаем плавное выходное напряжение постоянного тока на нагрузочном резисторе (RL).

    Выходной сигнал постоянного тока с конденсаторным фильтром

    Преимущества
    • Использование трансформатора: Мостовой выпрямитель может быть изготовлен с трансформатором или без него.Если для создания этой схемы используется трансформатор, мы можем использовать любой нормальный понижающий / повышающий трансформатор.
    • Высокая эффективность выпрямителя: Эффективность выпрямления двухполупериодного мостового выпрямителя вдвое выше, чем у полуволнового выпрямителя. Таким образом, он может более эффективно преобразовывать переменное напряжение в постоянное напряжение моста по сравнению с полуволновым выпрямителем.
    • Низкие пульсации: Выход мостового выпрямителя имеет меньше пульсаций по сравнению с полуволновым выпрямителем.Но коэффициент пульсаций мостового выпрямителя и двухполупериодного выпрямителя с центральным отводом одинаков.
    • Низкие потери мощности: Допускаются как положительные, так и отрицательные полупериоды входного переменного напряжения. Таким образом, выходная мощность почти равна входной.
    • High TUF: Коэффициент использования трансформатора (TUF) выше по сравнению с выпрямителем с центральным отводом.

    Недостатки
    • Для конструкции нужно четыре диода.
    • Конструкция и конструкция схемы мостового выпрямителя сложнее, чем однополупериодный выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель с центральным отводом.
    • Для изготовления этого выпрямителя требуется четыре диода, поэтому его стоимость будет высокой.

    Половина | Принцип работы полноволнового выпрямителя

    Привет, друзья, в этой статье я собираюсь описать принцип работы полнополупериодного выпрямителя и принцип работы полнополупериодного выпрямителя , если вам интересно, продолжайте читать.

    Электроэнергия доступна в домах и на производстве в виде переменного напряжения. Но для работы большинства устройств в электронном оборудовании требуется постоянное напряжение. Поэтому почти все электронное оборудование состоит из схемы, преобразующей переменное напряжение сети в постоянное. Эта часть оборудования называется источником питания.

    Процесс получения однонаправленных токов и напряжений из переменных токов и напряжений известен как выпрямление.Эта функция выполняется схемой, называемой схемой выпрямителя . Свойство диода однонаправленной проводимости находит широкое применение в выпрямительных схемах.




    В этой схеме выпрямление достигается за счет использования одного диода D, как показано на рис.
    . Трансформатор используется для изменения уровня напряжения в сети. Он также обеспечивает изоляцию от линии электропередачи и снижает риск поражения электрическим током.

    Когда цепь подключена к электросети, на вторичной обмотке трансформатора индуцируется переменное напряжение.Он имеет чередующиеся положительные и отрицательные полупериоды.

    Во время положительного полупериода напряжения, A является положительным по отношению к B

    • диод включен (из-за прямого смещения)
    • ток i течет.

    Во время отрицательного полупериода напряжения, A является отрицательным по отношению к B

    • Диод D выключен (из-за обратного смещения)
    • нет тока через резистор нагрузки R L .

    Таким образом, переменный синусоидальный сигнал, подаваемый на первичную обмотку трансформатора, выпрямляется в однонаправленный сигнал. Очевидно, отрицательный полупериод на входе подавляется, то есть он не используется для подачи энергии на нагрузку.

    Как видно, на выходе не постоянный постоянный ток, а только пульсирующая волна постоянного тока с частотой пульсаций, равной частоте входного напряжения.

    Эту волну можно наблюдать с помощью осциллографа, подключенного к R L .При измерении вольтметром постоянного тока он покажет некоторое среднее положительное значение напряжения (примерно , половина входного напряжения ). Поскольку используется только один полупериод входной волны, он называется полупериодным выпрямителем .




    Четыре диода используются в схеме полного мостового выпрямителя , как показано на рис. Для получения выходного сигнала. Входной сигнал применяется к двум противоположным углам, а выходной - к двум оставшимся углам этой схемы.



    Во время положительного полупериода входного сигнала клемма A вторичной обмотки является положительной, а C - отрицательной, как показано на рис. Чтобы сделать концепцию понятной, на рис.

    • диоды с обратным смещением (ВЫКЛ) опущены диоды. D 2 и D 4 становятся смещенными в прямом направлении (ВКЛ)
    • , тогда как D 1 и D 3 имеют обратное смещение (ВЫКЛ)
    • ток течет вдоль ABEDC, вызывая падение на R L .

    Во время полупериода отрицательного входа вторичная клемма C становится положительной, а отрицательная.

    • диоды D 2 и D 4 с обратным смещением (ВЫКЛ)
    • D 1 и D 3 с прямым смещением (ВКЛ)
    • ток цепи течет по CBEDA.



    Следовательно, ток продолжает течь через сопротивление нагрузки R L в том же направлении BE в течение обоих полупериодов входного переменного тока. Точка B полного мостового выпрямителя действует как анод и точка D. в качестве катода . Выходное напряжение на R L равно входному напряжению.Его частота вдвое больше, чем частота питания.



    Пульсирующие выходы, полученные от цепей полуволнового и двухполупериодного выпрямителей, не подходят для работы электронных устройств. Чтобы получить стабильное постоянное напряжение, мы должны отфильтровать или сгладить изменение переменного тока выпрямленного напряжения.

    Обычно для этой цели к выходу выпрямителя подключается конденсатор C. Этот конденсатор улучшает волновые формы выпрямителя.

    Когда выходное напряжение выпрямителя увеличивается, конденсатор заряжается до пикового напряжения V m , а когда выходное напряжение выпрямителя уменьшается, конденсатор начинает разряжаться через нагрузку.Этот процесс продолжается. Таким образом, он сглаживает пульсации выпрямителя.

    Коэффициент пульсаций и эффективность выпрямления выпрямителя


    Насколько эффективно выпрямитель преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, описывается коэффициентом пульсаций и эффективностью выпрямления.

    Коэффициент пульсаций (r) - это мера чистоты выхода постоянного тока выпрямителя.

    r = среднеквадратичное значение составляющей волны / среднее значение или значение постоянного тока

    Это 1.21 для однополупериодного выпрямителя и 0,482 для полного мостового выпрямителя.

    Эффективность выпрямления (ȵ) сообщает нам, какой процент от общей входной мощности переменного тока преобразуется в полезную выходную мощность постоянного тока.

    ȵ = мощность постоянного тока, подаваемая на нагрузку / мощность переменного тока на входе выпрямителя

    Это 40,6% для однополупериодного выпрямителя и 81,2% для полного мостового выпрямителя.

    Спасибо за то, что прочитали о принципе работы полупериодного выпрямителя и принцип работы двухполупериодного выпрямителя .

    Электроника | Все сообщения

    © https://yourelectricalguide.com/ Принцип работы полуволнового выпрямителя и принцип работы двухполупериодного выпрямителя.

    Трехфазный диодный выпрямитель | Plexim

    Принцип работы

    Трехфазный диодный выпрямитель преобразует трехфазное переменное напряжение на входе в постоянное напряжение на выходе. Чтобы показать принцип работы схемы, индуктивности источника и нагрузки (L s и L d ) не учитываются для простоты.Напряжение постоянного тока делится на шесть сегментов в пределах одного периода основного источника, который соответствует различным комбинациям линейного напряжения источника (V LL ). В каждом сегменте есть минимальное и максимальное напряжение постоянного тока:

    • Минимальное напряжение постоянного тока: Если одно линейное напряжение равно нулю, то напряжение постоянного тока составляет минимум V DC = V LL · sin (60 °).
    • Максимальное напряжение постоянного тока: напряжение постоянного тока увеличивается до максимального значения V DC = V LL , где два линейных напряжения равны.

    Между минимальным и максимальным напряжениями постоянного тока находится среднее напряжение постоянного тока, которое определяется по формуле: V DC, av = V LL · 3 / pi. Пульсации постоянного напряжения возникают с частотой, в 6 раз превышающей частоту сети. Для шести интервалов знаки фазных токов (I a , I b , I c ) даются по формуле:

    Фазовый интервал Знак фазных токов
    0 ° <φ <60 ° (0, -1, 1)
    60 ° <φ <120 ° (1, -1, 0)
    120 ° <φ <180 ° (1, 0, -1)
    180 ° <φ <240 ° (0, 1, -1)
    240 ° <φ <300 ° (-0, 1, 0)
    300 ° <φ <360 ° (-1, 0, 1)

    Влияние индукторов

    Как и в случае однофазного диодного выпрямителя, включение нагрузки (L d ) и индуктивности источника (L s ) приводит к интервалу коммутации тока между двумя парами диодов.Чем больше индуктивность источника, тем больше времени требуется для коммутации тока. Например, после фазового интервала 1 (0 ° <φ <60 °) ток коммутируется с пары диодов D 5 / D 6 на D 1 / D 6 . В течение этого интервала V ca остается равным нулю, поскольку D 1 и D 5 оба являются проводящими, что приводит к уменьшению постоянного напряжения. Падение постоянного напряжения пропорционально индуктивности источника, то есть ΔV out ~ L s.

    Эксперименты

    • Измените индуктивность источника с 0 мкГн на 50 мкГн и наблюдайте увеличение интервала коммутации тока, а также падение напряжения нагрузки.
    • Убедитесь, что большая индуктивность нагрузки снижает пульсации постоянного напряжения.
    Мостовой выпрямитель

    Работа, характеристики, типы и применение

    Назначение мостового выпрямителя может быть во многих системах питания постоянного тока, это может быть бытовая техника, где требуется питание постоянного тока, чтобы переменный ток выпрямления можно было преобразовать в постоянный ток. .Следовательно, его можно рассматривать как основную часть блоков питания. Исходя из требований к нагрузке, желательно выбрать для него конкретный выпрямитель.

    Мостовые выпрямители достаточно эффективны и имеют минимальное значение пульсации. Этот тип выпрямителя разработан для устранения недостатка трансформатора с центральным отводом двухполупериодной схемы выпрямления.

    Выпрямитель

    Выпрямитель

    Электрическая и электронная схема, которая используется для процесса выпрямления, называется выпрямителем.Существуют различные типы выпрямителей, такие как однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель. Полупериодный выпрямитель преобразует или выпрямляет только полупериод входной формы волны. Двухполупериодный выпрямитель преобразует или выпрямляет полный цикл или всю форму входного сигнала. Мостовой выпрямитель также преобразует или выпрямляет всю форму входного сигнала. Но в основном мостовой выпрямитель используется для максимального числа приложений, поскольку он более эффективен и выгоден, чем полуволновой выпрямитель и двухполупериодный выпрямитель.Каждый проект силовой электроники на базе микроконтроллера требует выпрямителя, так как для большинства компонентов требуется источник питания с напряжением около 5 В постоянного тока.

    Мостовой выпрямитель

    Что такое мостовой выпрямитель?

    Схема, состоящая из четырех или более диодов таким образом, что она соответствует топологии моста. Он упоминается как мостовой выпрямитель . Он может быть сконструирован с использованием обычных диодов или с использованием в нем управляемых переключателей. Он использует как положительную, так и отрицательную половины циклов, так что это приводит к полному выпрямлению волны.

    Типы мостовых выпрямителей

    В зависимости от исходной поставки и основных элементов, использованных при их проектировании, а также функций управления мостовые выпрямители подразделяются на два типа. В основном, эти два типа - однофазные и трехфазные с. Кроме того, эти основные типы подразделяются на управляемые и неуправляемые выпрямители.

    1. Однофазные и трехфазные выпрямители

    В однофазной схеме выпрямителей к источнику переменного тока подключены четыре диода.Тогда как трехфазный состоит из шести диодов в своей схеме. Это основные выпрямители, которые далее классифицируются как управляемые и неуправляемые на основе используемых компонентов, таких как диоды, кремниевые выпрямители и т. Д.

    Однофазная цепь питания

    Трехфазная цепь питания

    1. Неуправляемые мостовые выпрямители

    В этом типе выпрямителя используются диоды в схеме.В свойстве диодов четко указано, что ток может протекать в одном направлении. Следовательно, это будет основной компонент неуправляемого выпрямителя, так что мощность в выпрямителе остается неизменной даже при изменении требований к нагрузке. Следовательно, они называются постоянными выпрямителями .

    Базовая схема, представляющая неуправляемый выпрямитель

    1. 3 . Управляемые выпрямители (мост)

    В выпрямителях этого типа вместо обычных диодов для этой схемы предпочтительны кремниевые управляемые выпрямители (SCR).Вместо использования только SCR можно использовать MOSFET и другие управляющие устройства. При этом значение выходной мощности изменяется в зависимости от требований к нагрузке. Это можно сделать, подав на него различное напряжение. Метод, используемый здесь для изменения выходного напряжения на нагрузке, называется запуск .

    Схема мостового выпрямителя, представляющая управляемые выпрямители

    Выше представлены типы мостовых выпрямителей, которые классифицируются на основе предоставленного источника питания, а также дополнительно классифицируются на основе управляемой или изменяемой выходной мощности.Исходя из необходимости, выбирается предпочтительный тип выпрямителя.

    Типы мостовых выпрямителей

    Диод

    Существуют разные типы мостовых выпрямителей, которые классифицируются по разным критериям. Рассмотрим различные типы мостовых выпрямителей, которые классифицируются на основе типов выпрямителей, например, неуправляемые выпрямители и управляемые выпрямители. Диоды называются неуправляемыми выпрямителями, поскольку диоды начинают проводить проводимость всякий раз, когда анодное напряжение превышает катодное напряжение.Но в случае управляемых выпрямителей, известных как тиристоры, даже если анодное напряжение больше, чем катодное напряжение, тиристоры начинают проводить проводимость только при срабатывании клеммы затвора. Таким образом, мы можем запустить терминал затвора согласно требованию; следовательно, мы можем контролировать работу выпрямителя.

    Тиристор

    Мостовые выпрямители, в которых используются тиристоры, называются управляемыми мостовыми выпрямителями. Работой выпрямления можно управлять, активировав терминал затвора тиристора всякий раз, когда это необходимо.Мы знаем, что диод - это полупроводниковый прибор, состоящий из двух слоев (P-N), а тиристор также является полупроводниковым устройством, состоящим из четырех слоев (P-N-P-N). Его можно использовать как переключатель разомкнутой цепи, а также как выпрямитель в зависимости от того, как срабатывает вывод затвора тиристора.

    Типы диодов мостового выпрямителя

    1N4007 Диод

    Существуют серии диодов от 1N4001 до 1N4007 с различными номинальными токами и напряжениями, но часто 1N4007 используется для проектирования мостовых выпрямителей.Диод 1N4007 имеет абсолютные максимальные характеристики, включая номинальное напряжение: пиковое повторяющееся обратное напряжение 1000 В VRPM, средний выпрямленный выходной ток 1 А IF (AV), непериодический пиковый прямой импульсный ток 30 А IFSM, который может работать при температуре от -55 до +175 градусов . Тепловые характеристики, такие как рассеиваемая мощность 3 Вт, переход к тепловому сопротивлению окружающей среды 50 градусов / Вт. Дидо, которые иногда используются для проектирования выпрямителей, представляют собой серии дидо от 1N5400 до 1N5408 и 6A4.

    1N5048 Диод

    1N5408 Дидо-выпрямители моста также используются для некоторых специальных приложений, и они имеют номинальные характеристики: максимальное повторяющееся пиковое обратное напряжение 1000 В, максимальное среднеквадратичное напряжение 700 В, максимальное напряжение блокировки постоянного тока 1000 В, максимальный средний прямой выпрямленный ток 3 А, рабочий диапазон температур перехода и хранения от -50 до +150 градусов по Цельсию.Управление ACPWM для асинхронного двигателя является практическим примером, в котором мостовой выпрямитель спроектирован с использованием диодов 1N5408.

    6A4 Диод

    Эти диоды мостового выпрямителя 6A4 имеют максимальные номинальные характеристики и электрические характеристики, такие как максимальное рекуррентное пиковое обратное напряжение 400 В, максимальное обратное напряжение 280 В, максимальное напряжение отключения постоянного тока 400 В и максимальный средний прямой выпрямленный ток 6 А. Диоды 6A4 используются для мостовых выпрямителей в некоторых специальных приложениях, например, пропеллерное отображение сообщения виртуальными светодиодами.Работа схемы мостового выпрямителя одинакова, независимо от диодов, используемых для проектирования выпрямителя, поэтому давайте рассмотрим схему мостового выпрямителя, разработанную с использованием диодов 1N4007, поскольку она используется для мостовых выпрямителей в некоторых специальных приложениях - например, пропеллер отображает сообщение виртуальные светодиоды.

    Схема мостового выпрямителя

    Мостовой выпрямитель представляет собой двухполупериодную схему выпрямления, которая использует оба цикла для выпрямления. Единственная разница между этой схемой и другой схемой двухполупериодного с трансформатором с центральным отводом состоит в том, что здесь диоды соединены по мостовой топологии без необходимости использования в нем трансформатора с центральным отводом.

    Поскольку использование трансформатора с центральным отводом сделало схему дорогостоящей. Этот выпрямитель призван преодолеть этот недостаток, так как эффективность остается неизменной в обоих случаях.

    Схема мостового двухполупериодного выпрямителя

    Выше показана схема мостового выпрямителя, которая состоит из начального источника переменного тока, а также четырех диодов, соединенных по мостовой топологии, и подключенного к нему нагрузочного резистора. На начальном этапе питание подается с помощью понижающего трансформатора.В зависимости от характеристик, касающихся требований к выпрямителю, это могут быть номинальные значения тока или пикового обратного напряжения, и поэтому были выбраны соответствующие диоды.

    После обработки входных сигналов на диодном мосту другой каскад выпрямителя будет его нагрузкой. Здесь нагрузка принята как резистор. Как только выпрямление выполнено, входной переменный ток преобразуется в пульсирующий постоянный ток, но требуется чистый постоянный ток. В этом случае к нагрузке добавляется еще один компонент, называемый конденсатором или катушкой индуктивности.Так что он может убрать рябь из схемы и сделать вывод плавным.

    Работа схемы мостового выпрямителя

    Здесь рассматриваемая схема представляет собой однофазный выпрямитель и четыре диода в мостовой топологии. Они дополнительно подключаются к резистивной нагрузке. Работа диодов зависит от применяемых циклов и основана на действии диодов в соответствии с ними.

    Анализ работы мостового выпрямителя

    Давайте рассмотрим приведенную выше базовую схему, чтобы проанализировать мостовой выпрямитель.Четыре соединены по диагонали, как диодный мост. Предположим, что на схему подано питание, что означает, что первый положительный цикл войдет в схему. Когда положительный цикл попадает в электрическую схему, диод D1 и диод D2 переходят в состояние прямого смещения и пропускают путь для прохождения тока.

    При этом диод D3 и диод D4 останутся в состоянии обратного смещения. Следовательно, D3 и D4 не будут проводить. Как только отрицательный цикл попадет в схему, D3 и D4 будут в проводящем режиме.D1 и D2 останутся в состоянии обратного смещения. Это приводит к использованию как положительной, так и отрицательной половины цикла. Можно наблюдать, является ли это положительным или отрицательным циклом, применяемым к потоку тока в одном и том же направлении, чтобы удовлетворить свойству диода. Следовательно, схема становится более эффективной.

    Однако после исправления в сгенерированном выходе имеется некоторая рябь, которую можно сгладить с помощью техники фильтрации.Значение коэффициента пульсаций у этого типа выпрямителя меньше, чем у полуволнового выпрямителя.

    Работа мостового выпрямителя, используемого для преобразования 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока

    Понижающий трансформатор

    Понижающие трансформаторы используются для преобразования 230 В переменного тока (высокое напряжение) в 12 В переменного тока (низкое напряжение). Этот выход 12 В представляет собой среднеквадратичное значение, а его пиковое значение определяется как произведение квадратного корня из двух на среднеквадратичное значение выхода понижающего трансформатора, которое составляет примерно 17 В. Принцип работы трансформаторов основан на законах электромагнитной индукции Фарадея.

    Неуправляемые мостовидные выпрямители

    Мостовые выпрямители

    Мощность 230 В переменного тока преобразуется в среднеквадратичное значение 12 В переменного тока или пиковое значение 17 В (приблизительно), но 5 В постоянного тока является необходимой мощностью; для этого мощность 17 В переменного тока (пиковое значение) преобразуется в мощность постоянного тока, а затем понижается до 5 В постоянного тока. 17 В переменного тока преобразуются в постоянный ток с помощью мостового выпрямителя, состоящего из четырех диодов, которые называются неуправляемыми выпрямителями. Диод будет проводить только при прямом смещении и не будет проводить при обратном смещении.Если анодное напряжение диода больше, чем катодное, то говорят, что диод находится в прямом смещении. Диоды D2 и D4 проводят в течение положительного полупериода, а диоды D1 и D3 проводят в течение отрицательного полупериода.

    Фильтр

    Эта зарядка и разрядка конденсатора превращают пульсирующий постоянный ток в чистый постоянный ток, как показано на рисунке. Понижающий преобразователь, а именно стабилизатор напряжения IC 7805, используется для преобразования 15 В постоянного тока в 5 В постоянного тока.

    Блок-схема IC7805

    Блок-схема регулятора напряжения IC7805 показана на рисунке выше.Он состоит из операционного усилителя, который действует как усилитель ошибки, стабилитрона, используемого для обеспечения опорного напряжения.

    Стабилитрон, используемый для обеспечения опорного напряжения

    Как правило, диапазон рабочего напряжения стабилизатора IC7805 составляет от 7,2 В до 35 В. Если входное напряжение составляет 7,2 В, то это дает максимальный КПД, а если напряжение превышает 7,2 В, эффективность будет снижаться, так как будут потери энергии в виде тепла. Итак, радиаторы используются для защиты регулятора от перегрева.Даже без использования трансформатора мы можем напрямую преобразовать 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока с помощью высокопроизводительных диодов. Если у нас есть источник питания 230 В постоянного тока, то мы можем напрямую преобразовать 230 В постоянного тока в 5 В постоянного тока с помощью понижающего преобразователя постоянного тока в постоянный. Не стесняйтесь оставлять свои комментарии в разделе комментариев ниже и поощрять других читателей узнать основы выпрямителей.

    Характеристики двухполупериодного (мостового) выпрямителя

    Характеристики двухполупериодных выпрямителей одинаковы как для выпрямителя с центральным отводом, так и для мостового выпрямителя.

    (1) Коэффициент пульсации

    Как обсуждалось в приведенном выше анализе схемы мостового выпрямителя, выходной сигнал, генерируемый после выпрямления, состоит из некоторой составляющей переменного тока, присутствующей в нем. Эти компоненты называются рябью. Волны можно измерить с помощью коэффициента пульсации .

    Его можно выразить как отношение между присутствием составляющей переменного тока в генерируемом выходе и полученным постоянным током на выходе. Символ «r» используется для представления коэффициента пульсации.

    [latexpage]
    \ [
    r = I_rms / I_DC
    \]

    Для мостового выпрямителя значение коэффициента пульсаций r = 0,483. Этот коэффициент пульсации важен для анализа эффективности схемы. Значение коэффициента пульсации и КПД схемы обратно пропорциональны друг другу.

    (2) КПД мостового выпрямителя

    КПД выпрямителя определяется как отношение выходной мощности постоянного тока к приложенному переменному току в качестве входной мощности.

    E = (генерируемая мощность постоянного тока) / (подаваемая входная мощность переменного тока)

    Полученный КПД схемы мостового выпрямителя составляет 81,2%. По эффективности по сравнению с полуволновой схемой он более эффективен и по сравнению с трансформатором с центральным ответвлением очень дешев. Общий анализ мостового выпрямителя прост для понимания. Однако он также требует поддержки фильтра, чтобы использовать его в практических приложениях.

    Преимущества мостового выпрямителя
    1. По сравнению с однополупериодным выпрямителем схема мостового выпрямителя более эффективна.
    2. Нет потери выходной мощности из-за использования обеих половин цикла.
    3. Входной сигнал отсутствует, поскольку выходной сигнал полностью выпрямлен.
    4. Значение коэффициента пульсации в мостовом выпрямителе меньше, потому что схема более эффективна.
    5. Среднее значение постоянного тока наивысшего значения достигается благодаря схеме двухполупериодного мостового выпрямителя.
    6. С точки зрения стоимости, это намного меньше, потому что концепция трансформатора с центральным отводом исключается из мостового выпрямителя.

    Согласно анализу и эффективности, мостовой выпрямитель имеет много преимуществ по сравнению с недостатками. Но для практического применения необходимо внести некоторые необходимые изменения.

    Применение мостового выпрямителя
    1. При модуляции радиосигналов для определения его амплитуды концепция мостового выпрямителя имеет важное значение.
    2. Для электрического управления требуется стабильная подача постоянного тока с поляризацией, это возможно с помощью двухполупериодной схемы выпрямления.
    3. Из-за эффективного характера мостового выпрямителя его предпочитают в качестве части блока питания различных устройств.
    4. Высокое напряжение переменного тока может быть преобразовано в низкое значение постоянного тока с помощью мостового выпрямителя.
    5. Для питания устройств, это может быть светодиод или двигатель постоянного тока, предпочтительно использовать выпрямители этого типа.

    Выше приведены некоторые применения мостового выпрямителя. Проектирование и анализ мостовых выпрямителей упростили понимание, а его эффективность и коэффициент пульсации сделали его высокоэффективным.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *