Una varietà di ponti a diodi e la loro connessione. circuito a ponte di diodi

02.04.2022

A cosa serve un ponte a diodi?

In base alla definizione, una corrente alternata con una certa frequenza (in una rete elettrica domestica a 50 Hz) cambia direzione, con un valore costante.

Importante! Poiché sappiamo che per alimentare la maggior parte dei circuiti elettrici è necessaria una tensione polare, negli alimentatori dei dispositivi la corrente alternata viene sostituita dalla corrente continua.

Questo avviene in due o tre fasi:
Con l'aiuto di un gruppo diodi, la corrente alternata viene convertita in una pulsante. Questo è già un grafico raddrizzato, tuttavia, per il normale funzionamento del circuito, questa qualità di alimentazione non è sufficiente.

Per appianare le increspature, dopo il ponte viene installato un filtro. Nel caso più semplice, questo è un normale condensatore polare. Se necessario, aumenta la qualità: viene aggiunto un acceleratore.

Dopo la conversione e il livellamento, è necessario garantire un valore costante della tensione di esercizio.

Per questo, nella terza fase, vengono installati stabilizzatori di tensione.

Eppure, il primo elemento di qualsiasi alimentatore è un ponte a diodi.

Può essere realizzato sia da parti separate che in una custodia mono.

La prima opzione occupa molto spazio ed è più difficile da installare.

Ci sono anche vantaggi:
un tale progetto è poco costoso, più facile da diagnosticare e, in caso di guasto di un elemento, cambia solo.

Il secondo design è compatto, gli errori di installazione sono esclusi. Tuttavia, il costo è leggermente superiore a quello dei singoli diodi ed è impossibile riparare un elemento, è necessario sostituire l'intero modulo.

Il principio di funzionamento del ponte a diodi

Richiama le caratteristiche e lo scopo del diodo. Se non entri nei dettagli tecnici, passa una corrente elettrica in una direzione e chiude il suo percorso nella direzione opposta.

Questa proprietà è già sufficiente per assemblare il raddrizzatore più semplice su un singolo diodo.

L'elemento è semplicemente incluso nel circuito in serie e ogni secondo impulso di corrente che va nella direzione opposta viene interrotto.

Questo metodo è chiamato semionda e presenta molti svantaggi:

Un'ondulazione molto forte, tra i semiperiodi c'è una pausa nell'erogazione di corrente, pari alla lunghezza di metà della sinusoide.

Come risultato del taglio delle onde inferiori della sinusoide, la tensione viene dimezzata. Se misurata accuratamente, la diminuzione è maggiore, poiché ci sono anche perdite nei diodi.

La possibilità di dimezzare la tensione quando viene rettificata ha trovato applicazione nelle abitazioni e nei servizi comunali.

I residenti degli ingressi di più appartamenti, stanchi di cambiare le lampadine costantemente accese, li equipaggiano con diodi.

Se accesa in serie, la luminosità del bagliore diminuisce e la lampada “vive” molto più a lungo.

Il vero, forte sfarfallio affatica gli occhi e una lampada del genere è adatta solo per l'illuminazione di emergenza.

Per ridurre le perdite, viene utilizzata una connessione di quattro elementi.

Ponte a diodi a onda intera, schema di funzionamento:

In qualunque direzione fluisca la corrente alternata ai contatti di ingresso, l'uscita del ponte a diodi fornisce una polarità costante ai suoi contatti di uscita.

La frequenza di ripple di tale connessione è esattamente il doppio della frequenza dell'ingresso CA.

Poiché i bracci del ponte non possono far passare la corrente in entrambe le direzioni contemporaneamente, viene fornita una protezione del circuito stabile.

Anche se il ponte a diodi nel dispositivo è bruciato, non ci saranno cortocircuiti o sbalzi di tensione.

L'affidabilità del circuito del ponte è stata dimostrata per decenni. La protezione da sovratensione in ingresso è garantita dal trasformatore.

Lo stabilizzatore all'uscita salva dal sovraccarico. Interrompe il ponte a diodi solo se vengono utilizzate parti difettose o in un'auto in cui il circuito è soggetto a carichi costanti.

Come funziona un ponte a diodi alla minima tensione?

La caduta di tensione nel ponte a diodi è fino a 0,7 volt. Quando si utilizza una base di elementi convenzionale in circuiti a bassa tensione, a volte la caduta di tensione è fino al 50% della potenza nominale. Un tale errore è inaccettabile..

Per garantire il funzionamento di alimentatori con una tensione da 1,5 volt a 12 volt, vengono utilizzati diodi Schottky.

Con il flusso di corrente continua, la caduta di tensione su un cristallo non è superiore a 0,3 volt. Moltiplichiamo per quattro elementi nel ponte: otteniamo un valore di perdita completamente accettabile.

Inoltre, se il ponte a diodi Schottky è al livello di rumore, otterrai un valore irraggiungibile per i diodi p-n al silicio.

Un altro vantaggio dovuto all'assenza di una giunzione p-n è la capacità di operare ad alta frequenza.

Pertanto, i raddrizzatori in eccesso di tensione ad alta frequenza sono realizzati esclusivamente su diodi di questo tipo.

Tuttavia, i diodi Schottky presentano anche degli svantaggi.. Se esposto a una tensione inversa, anche per un breve periodo, l'elemento si guasta.

Il controllo del ponte a diodi con un multimetro mostra che proprio questo motivo ha conseguenze irreversibili.

Un normale elemento di germanio o silicio con una giunzione p-n viene ripristinato indipendentemente dopo un'inversione di polarità.

Pertanto, i ponti a diodi Schottky sono utilizzati solo negli alimentatori a bassa tensione e con protezione da tensione inversa.

Cosa fare se si sospetta un ponte rotto?

Il raddrizzatore è assemblato su una base di elementi convenzionale, quindi ti diremo come controllare il ponte a diodi con un multimetro a casa.

L'illustrazione mostra come la corrente scorre attraverso il ponte. Il principio del test è lo stesso di quando si testano i singoli diodi.

Esaminiamo il libro di riferimento, quali terminali del modulo corrispondono a un ingresso variabile oa un'uscita polare ed eseguiamo un dial-up.

Come suonare un ponte a diodi senza saldare dal circuito?

Poiché la corrente non scorre nella direzione inversa attraverso il diodo, risultati di test errati indicano una rottura del ponte.

Non è necessario rimuovere il ponte, gli altri elementi dell'alimentatore non influiscono sulla misura.

In conclusione: chiunque di voi sarà in grado di assemblare autonomamente un ponte a diodi e ripararlo in caso di guasto. È sufficiente avere competenze di base in ingegneria elettrica.

Guarda il video: come controllare il ponte a diodi del generatore della tua auto con un multimetro.

Una storia dettagliata su come controllare un ponte a diodi con un multimetro in questo video racconto

la batteria della macchina

Yaroslav Puoi collezionare.

Collega l'uscita della trance al ponte Vasily e dai "ferri di cavallo" in alluminio c'è un'uscita in corrente continua. Ma chiaramente 12 volt non sono sufficienti: dovrebbero fornire circa 18 volt. Parte della tensione si troverà sui diodi e parte sulla resistenza interna della trance.

Ilya Dipende da cosa deve essere addebitato.
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Allora puoi.

Vyacheslav È necessario sopra 12v e regolazione della corrente di carica.

Nikolai Trans deve essere acc. potenza, perché la corrente di carica dovrebbe essere 1/10 della capacità della batteria

Mikhail La tensione è di 16 volt, la potenza della trance è di almeno 80 watt. diodi gialli per 10 ampere. il più semplice è inserire un reostato nell'ultima batteria, se non l'hai mai incontrato chiedi aiuto ai tuoi amici

Gennady 12 volt non bastano. La resistenza R1 dipende dalla tensione all'uscita del ponte.

questo video descrive come utilizzare i diodi dal ponte di un generatore per auto.

Voglio collegare il ponte a diodi Vladimir dal generatore moscovita al trasformatore, ma non so come, dimmelo. | Autore del tema: Pietro

Ponte a diodi Andrey chiunque può avere diagrammi, grazie in anticipo!

Valery C'è un ponte trifase. Puoi connetterti, ma alcuni diodi non funzioneranno. Ecco il diagramma regolare:

Peter ? ci sono normali ponti a diodi Ivan nel negozio di radio

Dmitry, elimina 2 e salda, perché devi sbottare l'intero gruppo

È mortale e spesso delude i conducenti durante un lungo viaggio. ... Dormirà abbastanza e ti aiuterà a rimanere sveglio, distraendoti con le conversazioni. ... Anche la cola aiuta un po', la caffeina è ferma :)) Personalmente non bevo caffè, non riconosco le bevande energetiche. ..... A volte viaggio da casa a Mosca principalmente di notte (circa 750 km).

Come realizzare un ponte a diodi per convertire AC in DC, ponte a diodi monofase e trifase. Di seguito è riportato un diagramma classico di un ponte a diodi monofase.

Come puoi vedere nella figura, sono collegati quattro diodi, all'ingresso viene applicata una tensione alternata e l'uscita è già più e meno. Il diodo stesso è un elemento semiconduttore che può far passare solo una tensione con un certo valore attraverso se stesso. In una direzione, il diodo può passare solo una tensione negativa attraverso se stesso, ma un più non può e viceversa nella direzione opposta. Di seguito è riportato il diodo e la sua designazione nei diagrammi. Solo meno può passare attraverso l'anodo e solo più attraverso il catodo.

Una tensione alternata è una tensione in cui, con una certa frequenza, cambia più e meno. Ad esempio, la frequenza della nostra rete a 220 volt è 50 hertz, ovvero la polarità della tensione cambia da meno a più e viceversa 50 volte al secondo. Per rettificare la tensione, inviare un plus a un filo e un plus all'altro, sono necessari due diodi. Uno è collegato da un anodo, il secondo da un catodo, quindi quando appare un meno sul filo, va lungo il primo diodo e il secondo meno non passa, e quando appare un più sul filo, quindi, sul al contrario, il primo diodo positivo non passa e il secondo passa. Di seguito è riportato uno schema del principio di funzionamento.

Per la rettifica, o meglio la distribuzione di più e meno in tensione alternata, sono necessari solo due diodi per filo. Se ci sono due fili, quindi, rispettivamente, due diodi per filo, solo quattro e lo schema di collegamento sembra un rombo. Se ci sono tre fili, allora sei diodi, due per filo, e quello sarà un ponte a diodi trifase. Di seguito è riportato lo schema di collegamento di un ponte a diodi trifase.

Il ponte a diodi, come puoi vedere dalle immagini, è molto semplice, questo è il dispositivo più semplice per convertire la tensione alternata di trasformatori o generatori in corrente continua. La tensione alternata ha una frequenza di variazione della tensione da più a meno e viceversa, quindi queste increspature vengono trasmesse anche dopo il ponte a diodi. Per appianare l'ondulazione, se necessario, metti un condensatore. Il condensatore è posto in parallelo, cioè un'estremità al positivo in uscita e l'altra estremità al positivo. Il condensatore qui funge da batteria in miniatura. Si sta caricando e durante la pausa tra gli impulsi alimenta il carico scaricandosi, quindi le increspature diventano invisibili e se si collega, ad esempio, un LED, non lampeggerà e l'altra elettronica funzionerà correttamente. Di seguito è riportato uno schema con un condensatore.

Voglio anche notare che la tensione passata attraverso il diodo diminuisce leggermente, per un diodo Schottky è di circa 0,3-0,4 volt. Pertanto, è possibile abbassare la tensione con i diodi, ad esempio 10 diodi collegati in serie abbasseranno la tensione di 3-4 volt. I diodi si riscaldano proprio a causa della caduta di tensione, diciamo che una corrente di 2 ampere scorre attraverso il diodo, una caduta di 0,4 volt, 0,4 * 2 \u003d 0,8 watt, quindi 0,8 watt di energia vengono spesi per il calore. E se 20 ampere passano attraverso un potente diodo, le perdite di riscaldamento saranno già di 8 watt.

Un ponte a diodi è un circuito elettronico elementare che converte la corrente alternata in corrente continua. È il componente radio più comune, senza il quale nessun alimentatore raddrizzatore può fare.

Tipi strutturali di ponti a semiconduttore

Il ponte a diodi può essere assemblato da elementi semiconduttori separati o realizzato come un assieme monolitico. La comodità di quest'ultimo è la facilità di montaggio su circuito stampato, l'ingombro ridotto. I parametri degli elementi in esso contenuti sono accuratamente selezionati in fabbrica, il che elimina la loro diffusione e distorsione del regime di temperatura di funzionamento, tuttavia, in caso di guasto di un elemento di un tale circuito, l'intero gruppo deve essere sostituito. Se non sei soddisfatto dei gruppi di diodi già pronti, puoi assemblare tu stesso questo semplice circuito. L'installazione di elementi può essere eseguita su un circuito stampato, ma molto spesso è realizzata incernierata, direttamente sul trasformatore. Se è necessario un ponte a diodi ad alta potenza, non bisogna dimenticare che i diodi possono diventare molto caldi, nel qual caso vengono montati su un radiatore in alluminio per rimuovere il calore in eccesso. I diodi per il ponte devono essere selezionati in base alla potenza richiesta del circuito. Il valore del carico può essere calcolato secondo la legge di Ohm, per questo la corrente massima deve essere moltiplicata per la tensione massima. Il risultato deve essere moltiplicato per due in modo che il circuito abbia un margine di sicurezza. Quando si assembla un ponte di diodi, va ricordato che solo il 70 percento della corrente nominale scorre attraverso ciascun diodo.

Principio di funzionamento

All'ingresso del circuito viene fornita una tensione alternata, nel primo semiciclo la corrente elettrica passa attraverso due diodi, la seconda coppia di diodi è chiusa. Nel secondo semiciclo, la corrente passa attraverso la seconda coppia di diodi e il primo è chiuso. Pertanto, all'uscita del ponte a diodi, si ottiene una tensione pulsante, la cui frequenza è doppia rispetto a quella dell'ingresso. Per attenuare l'ondulazione della tensione di uscita, all'uscita del ponte viene posizionato un condensatore.

Area di applicazione

I ponti a diodi sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature industriali (alimentatori, caricabatterie, circuiti di controllo motori, regolatori di potenza), negli alimentatori per elettrodomestici (TV, frigoriferi, aspirapolvere, computer, utensili elettrici e così via), nei dispositivi di illuminazione ( lampade fluorescenti, nei pannelli solari), nei contatori elettrici.

Ponte a diodi per saldatrice

Tale raddrizzatore deve essere assemblato sulla base di potenti diodi (ad esempio è adatto il tipo B200 con una corrente massima di 200 ampere). Hanno ingombri solidi, il loro corpo deve essere appoggiato su un radiatore in alluminio per allontanare il calore. Il caso di tali diodi è eccitato, rispettivamente, anche il radiatore, quindi l'installazione deve tenere conto di queste caratteristiche. Di conseguenza, il design della saldatrice aumenta di dimensioni. Tuttavia, ci sono assemblaggi già pronti in vendita, integrati in un caso. Le dimensioni di un tale ponte sono paragonabili a una scatola di fiammiferi o a un diodo B200 senza dissipatore di calore. La corrente massima è di 30-50 ampere e il prezzo è molto inferiore ai diodi sopra descritti.

Generatore a ponte di diodi

Questa è un'unità raddrizzatore, composta da tre semiponti paralleli, assemblati su sei diodi (schema dello scienziato sovietico Larionov A.N.). Tale circuito converte una tensione alternata trifase in una costante.

Ponte a diodi - un circuito elettrico progettato per convertire la corrente alternata in impulso diretto. L'invenzione del circuito nel 1897 è attribuita al fisico tedesco Leo Graetz, anche se fonti in lingua inglese affermano che nel 1895 il ponte a diodi fu creato dal "Polacco Edison" - l'ingegnere elettrico Karol Pollak. Lo schema è diventato più diffuso dopo l'introduzione diffusa di diodi a semiconduttore.

Il principio di funzionamento di questo tipo di raddrizzatore si basa sulla proprietà di un diodo a semiconduttore di far passare la corrente elettrica in una direzione e di non passare nell'altra. Quindi, se colleghiamo correttamente il più e il meno, la corrente scorrerà attraverso il dispositivo. Scambia i punti più e meno: non ci saranno movimenti.

La corrente alternata è diversa in quanto durante un mezzo ciclo si muove in una direzione e durante la seconda nella direzione opposta. E se includi semplicemente un diodo nel circuito, funzionerà "utilmente" solo per un mezzo ciclo. E se colleghi i diodi in modo da utilizzare entrambi i semicicli? Grazie a questa idea sono comparsi i raddrizzatori a ponte.

Il circuito raddrizzatore a ponte di diodi è abbastanza semplice e può essere assemblato a mano. È costituito da quattro diodi collegati a forma di quadrato. Due angoli opposti sono alimentati con corrente alternata dal generatore. Dagli altri due angoli opposti viene rimossa una costante. Nel primo semiciclo si aprono due diodi, rettificando la semionda della corrente alternata. Nel secondo semiciclo si aprono altri due diodi, convertendo la seconda semionda. Di conseguenza, l'uscita è una corrente continua con una frequenza degli impulsi doppia rispetto alla frequenza della corrente alternata.

Vantaggi e svantaggi dello schema

Per utilizzare una corrente raddrizzata, la componente dell'impulso deve essere livellata con un condensatore di filtro. Maggiore è la frequenza, migliore sarà il processo di smoothing. Pertanto, raddoppiare la frequenza in un circuito a ponte è un vantaggio.
La rettifica a onda intera consente di utilizzare al meglio la potenza del trasformatore di alimentazione e quindi di ridurne le dimensioni.

svantaggi.

Raddoppia la caduta di tensione rispetto a un raddrizzatore a semionda.
La perdita di potenza dovuta alla dissipazione del calore è raddoppiata. I diodi Schottky a bassa caduta di tensione vengono utilizzati per ridurre le perdite nei circuiti ad alta potenza e bassa tensione.
Se uno dei diodi a ponte si guasta, il raddrizzatore funzionerà, ma i suoi parametri differiranno dal normale. Questo, a sua volta, può influire negativamente sul funzionamento dei sistemi alimentati dal raddrizzatore.

Utilizzo e applicazione

Oggi i ponti sono ampiamente utilizzati in tutti i casi in cui viene utilizzata la corrente continua, dai telefoni cellulari alle automobili. L'industria produce un gran numero di dispositivi raddrizzatori realizzati secondo il circuito del ponte. Pertanto, scegliere il ponte giusto non è difficile, a patto di avere una chiara comprensione del motivo per cui viene acquistato e quali funzioni svolgerà.

Strutturalmente, i raddrizzatori possono essere realizzati su diodi separati o sotto forma di una singola unità. Nel primo caso, se uno dei diodi è danneggiato, è possibile sostituirlo. Per fare ciò, devi sapere come far suonare il ponte a diodi. Il test viene eseguito sotto forma di un'enumerazione sequenziale di tutti i diodi per il passaggio di corrente nelle direzioni avanti e indietro. Come indicatore, puoi utilizzare sia una normale lampadina che un dispositivo che misura la forza o la resistenza della corrente.

Nonostante la disponibilità di raddrizzatori di fabbrica, molti sono interessati a come realizzare da soli un ponte a diodi da 12 volt. Il fatto è che 12 volt è la tensione più comune per alimentare molti dispositivi, ad esempio i personal computer. E il desiderio di assemblare un raddrizzatore da solo è spesso abbastanza giustificato. Dopotutto, gli alimentatori più economici che possono essere acquistati non corrispondono ai parametri dichiarati per corrente e potenza.

Naturalmente, è improbabile che un blocco fatto in casa assomigli a uno di fabbrica, ma ti consentirà di collegare i dispositivi nel pieno rispetto dei parametri richiesti.

Nonostante il ponte raddrizzatore non sia un circuito complesso, il suo assemblaggio richiede non solo la capacità di saldare le parti, ma anche di calcolarne correttamente i parametri. Prima di tutto, è necessario un trasformatore di alimentazione che abbassi la tensione a 10 volt. Il fatto è che la tensione di uscita del ponte è circa il 18 percento superiore alla tensione di ingresso. Pertanto, se applichiamo 12 volt di corrente alternata al raddrizzatore, otterremo 14-15 volt di corrente continua e questo può essere pericoloso per dispositivi progettati per 12 volt.

Successivamente, è necessario selezionare i diodi progettati per un doppio margine di corrente. Quindi, se si presume che il raddrizzatore debba fornire una corrente di 5 ampere, i diodi devono resistere ad almeno 10 ampere. Anche il condensatore dovrebbe avere un doppio margine, ma in termini di tensione. E per attenuare meglio la corrente rettificata, deve avere una grande capacità. Pertanto, un condensatore elettrolitico è ottimale, progettato per una tensione di 25 volt, con una capacità di 2000 microfarad. Resta da collegare correttamente tutte queste parti e controllare i parametri di uscita utilizzando gli strumenti.