Różnorodne mostki diodowe i ich połączenie. obwód mostka diodowego
Większość elektrowni wytwarza prąd przemienny. Wynika to z cech konstrukcyjnych generatorów. Jedynymi wyjątkami są panele słoneczne, z których usuwany jest prąd stały.
Ogólnie rzecz biorąc, wybór między prądem stałym a przemiennym w zakresie produkcji, transportu i konsumpcji jest walką sprzeczności.
Wygodniej i łatwiej jest wytwarzać (produkować w elektrowniach) prąd przemienny.
Transport prądu stałego jest ekonomicznie korzystny. Zmiana półokresów napięcia przemiennego prowadzi do strat.
Z punktu widzenia transformacji (zmniejszenia wartości napięcia) wygodniej jest pracować z prądem przemiennym. Zasada działania transformatorów opiera się na napięciu pulsującym lub przemiennym.
Większość odbiorców energii elektrycznej (mówimy o urządzeniach) działa na prąd stały. Obwody elektryczne nie mogą pracować przy napięciu przemiennym.
W rezultacie mamy następujący obraz:
Gniazdko otrzymuje prąd przemienny o napięciu 220 woltów. A wszystkie domowe urządzenia elektryczne (z wyjątkiem tych, które zawierają potężne silniki elektryczne i elementy grzejne) są zasilane prądem stałym.
Większość sprzętu domowego ma w środku zasilacze. Po obniżeniu (przekształceniu) wartości napięcia konieczne jest przekształcenie prądu z AC na DC. Podstawą takiego obwodu jest mostek diodowy.
Do czego służy mostek diodowy?
Zgodnie z definicją prąd przemienny o określonej częstotliwości (w domowej sieci elektrycznej 50 Hz) zmienia swój kierunek o stałej wartości.
Ważny! Ponieważ wiemy, że do zasilania większości obwodów elektrycznych potrzebne jest napięcie biegunowe, w zasilaczach urządzeń prąd przemienny jest zastępowany prądem stałym.
Dzieje się to w dwóch lub trzech etapach:
Za pomocą zespołu diod prąd przemienny zamieniany jest na pulsujący. To już wyprostowany wykres, jednak do normalnego funkcjonowania układu ta jakość zasilania nie wystarcza.
Aby wygładzić zmarszczki, za mostem montowany jest filtr. W najprostszym przypadku jest to zwykły kondensator polarny. W razie potrzeby zwiększ jakość - dodano przepustnicę.
Po konwersji i wygładzeniu konieczne jest zapewnienie stałej wartości napięcia roboczego.
W tym celu w trzecim etapie instalowane są stabilizatory napięcia.
A przecież pierwszym elementem każdego zasilacza jest mostek diodowy.
Może być wykonany zarówno z oddzielnych części, jak i w obudowie mono.
Pierwsza opcja zajmuje dużo miejsca i jest trudniejsza do zainstalowania.
Są też zalety:
taka konstrukcja jest tania, łatwiejsza do zdiagnozowania, a w przypadku awarii jednego elementu zmienia się tylko on.
Druga konstrukcja jest zwarta, błędy w instalacji są wykluczone. Koszt jest jednak nieco wyższy niż pojedynczych diod i nie da się naprawić jednego elementu, trzeba wymienić cały moduł.
Zasada działania mostka diodowego
Przypomnij sobie charakterystykę i przeznaczenie diody. Jeśli nie wchodzisz w szczegóły techniczne - przepuszcza prąd elektryczny w jednym kierunku, a zamyka swoją drogę w przeciwnym.
Ta właściwość wystarcza już do zmontowania najprostszego prostownika na jednej diodzie.
Element jest po prostu włączany w obwód szeregowo, a co drugi impuls prądu płynący w przeciwnym kierunku jest odcinany.
Ta metoda nazywa się półfalą i ma wiele wad:
Bardzo silne tętnienie, pomiędzy półokresami występuje przerwa w dopływie prądu, równa długości połowy sinusoidy.
W wyniku odcięcia dolnych fal sinusoidy napięcie spada o połowę. Przy dokładnym pomiarze spadek jest większy, ponieważ występują również straty w diodach.
Możliwość obniżenia o połowę napięcia podczas prostowania znalazła zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym i usługach komunalnych.
Zmęczeni wymianą ciągle palących się żarówek mieszkańcy wielomieszkaniowych wejść, wyposażają je w diody.
Po włączeniu szeregowo jasność świecenia spada, a lampa „żyje” znacznie dłużej.
To prawda, że silne migotanie męczy oczy, a taka lampa nadaje się tylko do oświetlenia awaryjnego.
Aby zmniejszyć straty, stosuje się połączenie czterech elementów.
Pełnofalowy mostek diodowy, schemat działania:
Niezależnie od kierunku, w którym prąd przemienny płynie na stykach wejściowych, wyjście mostka diodowego zapewnia stałą polaryzację na swoich stykach wyjściowych.
Częstotliwość tętnień takiego połączenia jest dokładnie dwa razy większa od częstotliwości wejścia AC.
Ponieważ ramiona mostka nie mogą jednocześnie przepuszczać prądu w obu kierunkach, zapewniona jest stabilna ochrona obwodu.
Nawet jeśli mostek diodowy w twoim urządzeniu jest przepalony, nie będzie zwarcia ani przepięcia.
Niezawodność obwodu mostkowego jest sprawdzona od dziesięcioleci. Ochronę przed przepięciami wejściowymi zapewnia transformator.
Stabilizator na wyjściu chroni przed przeciążeniem. Przebija mostek diodowy tylko w przypadku użycia wadliwych części lub w samochodzie, w którym obwód jest poddawany stałemu obciążeniu.
Jak działa mostek diodowy przy minimalnym napięciu?
Spadek napięcia na mostku diodowym wynosi do 0,7 wolta. W przypadku stosowania konwencjonalnej podstawy elementu w obwodach niskiego napięcia, czasami spadek napięcia wynosi do 50% wartości znamionowej zasilania. Taki błąd jest niedopuszczalny..
Aby zapewnić działanie zasilaczy o napięciu od 1,5 V do 12 woltów, stosuje się diody Schottky'ego.
Przy przepływie prądu stałego spadek napięcia na jednym krysztale nie przekracza 0,3 wolta. W moście mnożymy przez cztery elementy – otrzymujemy całkowicie akceptowalną wartość straty.
Dodatkowo, jeśli mostek diodowy Schottky'ego jest na poziomie szumu, uzyskasz wartość nieosiągalną dla krzemowych diod p-n.
Kolejną zaletą ze względu na brak złącza p-n jest możliwość pracy z wysoką częstotliwością.
Dlatego prostowniki przekraczające napięcie wysokiej częstotliwości są wykonywane wyłącznie na diodach tego typu.
Jednak diody Schottky'ego mają również wady.. Pod wpływem napięcia wstecznego, nawet przez krótki czas, element ulega awarii.
Sprawdzenie mostka diodowego multimetrem pokazuje, że właśnie ten powód ma nieodwracalne konsekwencje.
Zwykły element z germanu lub krzemu ze złączem p-n jest niezależnie przywracany po odwróceniu polaryzacji.
Dlatego mostki diodowe Schottky'ego są stosowane tylko w zasilaczach niskonapięciowych i z zabezpieczeniem przed odwrotnym napięciem.
Co zrobić, jeśli istnieje podejrzenie zerwania mostu?
Prostownik jest montowany na konwencjonalnej podstawie elementu, więc powiemy Ci, jak sprawdzić mostek diodowy za pomocą multimetru w domu.
Ilustracja pokazuje, jak prąd przepływa przez most. Zasada testowania jest taka sama jak w przypadku testowania pojedynczych diod.
Zaglądamy do podręcznika, które zaciski modułu odpowiadają zmiennemu wejściu lub wyjściu biegunowemu - i wykonujemy dial-up.
Jak zadzwonić mostek diodowy bez lutowania z obwodu?
Ponieważ prąd nie płynie przez diodę w odwrotnym kierunku, nieprawidłowe wyniki testu wskazują na awarię mostka.
Nie ma potrzeby zdejmowania mostka, pozostałe elementy zasilacza nie mają wpływu na pomiar.
Podsumowując: każdy z was będzie mógł samodzielnie złożyć mostek diodowy i naprawić go w przypadku awarii. Wystarczy posiadać podstawowe umiejętności z zakresu elektrotechniki.
Obejrzyj wideo: jak sprawdzić mostek diodowy generatora twojego samochodu za pomocą multimetru.
Szczegółowa opowieść o tym, jak sprawdzić mostek diodowy za pomocą multimetru w tym filmie wideo
akumulator
Jarosław Możesz zbierać.
Wyjście z transu podłączasz do mostka Wasilija, a z aluminiowych „podków” jest wyjście prądu stałego. Ale 12 woltów to zdecydowanie za mało - powinno dać około 18 woltów. Część napięcia będzie spoczywać na diodach, a część na wewnętrznej rezystancji transu.
Ilya To zależy od tego, co należy naładować.
-------
Wtedy możesz.
Wiaczesław Konieczne jest powyżej 12V i regulacja prądu ładowania.
Nikolai Trans musi być wg. moc, ponieważ prąd ładowania powinien wynosić 1/10 pojemności akumulatora
Michaił Napięcie wynosi 16 woltów, moc transu wynosi co najmniej 80 watów. diody żółte dla 10 amperów. najprościej jest włożyć reostat do ostatniej baterii.Jeśli sam go nie spotkałeś, poproś znajomych o pomoc
Giennadij 12 woltów to za mało. Rezystancja R1 zależy od napięcia na wyjściu mostka.
ten film opisuje, w jaki sposób można wykorzystać diody z mostka generatora samochodowego.
Chcę podłączyć mostek diodowy Vladimira z moskiewskiego generatora do transformatora, ale nie wiem jak, powiedz mi. | Autor tematu: Peter
Mostek diodowy Andrey może każdy ma schematy, z góry dzięki!
Valery Jest mostek trójfazowy. Można podłączyć, ale niektóre diody nie będą działać. Oto zwykły schemat:
Piotr ? w sklepie radiowym są normalne mostki diodowe Ivan
Dmitry, wybij 2 i przylutuj, po co wywalać cały montaż
Jest zabójczy i często zawodzi kierowców w długiej podróży. ... Dostanie wystarczająco dużo snu i pomoże ci nie zasnąć, rozpraszając cię rozmowami. ... Cola też trochę pomaga, kofeina nadal :)) Osobiście nie piję kawy, nie rozpoznaję napojów energetyzujących. ..... Czasami z domu do Moskwy dojeżdżam głównie nocą (około 750 km).
Jak zrobić mostek diodowy do konwersji AC na DC, jednofazowy i trójfazowy mostek diodowy. Poniżej znajduje się klasyczny schemat jednofazowego mostka diodowego.
Jak widać na rysunku, podłączone są cztery diody, na wejście podawane jest napięcie przemienne, a na wyjściu jest już plus i minus. Sama dioda jest elementem półprzewodnikowym, który może przepuszczać przez siebie tylko napięcie o określonej wartości. W jednym kierunku dioda może przepuszczać tylko ujemne napięcie przez siebie, ale plus nie i odwrotnie w przeciwnym kierunku. Poniżej dioda i jej oznaczenie na schematach. Tylko minus może przejść przez anodę, a tylko plus przez katodę.
>
Napięcie przemienne to napięcie, w którym z określoną częstotliwością zmienia się na plus i minus. Na przykład częstotliwość naszej sieci 220 woltów wynosi 50 herców, to znaczy polaryzacja napięcia zmienia się z minus na plus iz powrotem 50 razy na sekundę. Aby wyprostować napięcie, wyślij plus do jednego przewodu, a plus do drugiego, potrzebujesz dwóch diod. Jeden jest połączony anodą, drugi katodą, więc gdy na przewodzie pojawi się minus, to idzie wzdłuż pierwszej diody, a drugi minus nie przechodzi, a gdy na przewodzie pojawi się plus, to na wręcz przeciwnie, pierwsza dioda plus nie przechodzi, a druga przechodzi. Poniżej znajduje się schemat zasady działania.
>
Do prostowania, a raczej rozłożenia plusa i minusa w napięciu przemiennym, potrzebne są tylko dwie diody na przewód. Jeśli są dwa przewody, to odpowiednio dwie diody na przewód, tylko cztery, a schemat połączeń wygląda jak romb. Jeśli są trzy przewody, to sześć diod, po dwie na przewód, i będzie to trójfazowy mostek diodowy. Poniżej znajduje się schemat połączeń trójfazowego mostka diodowego.
>
Mostek diodowy, jak widać na zdjęciach, jest bardzo prosty, jest to najprostsze urządzenie do zamiany napięcia przemiennego z transformatorów lub generatorów na prąd stały. Napięcie przemienne ma częstotliwość zmian napięcia od plusa do minusa i odwrotnie, więc te tętnienia są również przenoszone za mostkiem diodowym. Aby wygładzić tętnienie, w razie potrzeby umieść kondensator. Kondensator jest umieszczony równolegle, to znaczy jeden koniec do plusa na wyjściu, a drugi koniec do plusa. Kondensator służy tutaj jako miniaturowa bateria. Ładuje się iw przerwie między impulsami zasila obciążenie rozładowując się, dzięki czemu tętnienia stają się niewidoczne, a jak podłączysz np. diodę LED to nie będzie migotać i inna elektronika będzie działać poprawnie. Poniżej schemat z kondensatorem.
>
Chcę również zauważyć, że napięcie przepuszczane przez diodę nieznacznie spada, dla diody Schottky'ego wynosi około 0,3-0,4 wolta. W ten sposób można obniżyć napięcie za pomocą diod, powiedzmy, że 10 diod połączonych szeregowo obniży napięcie o 3-4 wolty. Diody nagrzewają się właśnie z powodu spadku napięcia, powiedzmy, że przez diodę przepływa prąd o natężeniu 2 amperów, spadek 0,4 wolta, 0,4 * 2 \u003d 0,8 wata, więc na ciepło zużywa się 0,8 wata energii. A jeśli 20 amperów przejdzie przez potężną diodę, straty ciepła wyniosą już 8 watów.
Mostek diodowy to elementarny obwód elektroniczny, który przekształca prąd przemienny na prąd stały. Jest to najczęstszy element radiowy, bez którego żaden zasilacz prostownikowy nie może się obejść.
Typy strukturalne mostków półprzewodnikowych
Mostek diodowy można złożyć z oddzielnych elementów półprzewodnikowych lub wykonać jako zespół monolityczny. Wygodą tych ostatnich jest łatwość montażu na płytce drukowanej, małe gabaryty. Parametry znajdujących się w nim elementów są starannie dobierane w fabryce, co eliminuje ich rozprzestrzenianie się i zniekształcenie reżimu temperaturowego pracy, jednak w przypadku awarii jednego elementu takiego obwodu należy wymienić cały zespół. Jeśli nie jesteś zadowolony z gotowych zespołów diod, możesz sam złożyć ten prosty obwód. Montaż elementów można przeprowadzić na płytce drukowanej, ale najczęściej wykonuje się ją zawiasowo, bezpośrednio na transformatorze. Jeśli wymagany jest mostek diodowy dużej mocy, nie należy zapominać, że diody mogą się bardzo nagrzewać, w takim przypadku są one montowane na aluminiowym radiatorze, aby usunąć nadmiar ciepła. Diody do mostka muszą być dobrane zgodnie z wymaganą mocą obwodu. Wartość obciążenia można obliczyć zgodnie z prawem Ohma, w tym celu maksymalny prąd należy pomnożyć przez maksymalne napięcie. Wynik należy pomnożyć przez dwa, aby obwód miał margines bezpieczeństwa. Podczas montażu mostka diodowego należy pamiętać, że przez każdą diodę przepływa tylko 70 procent prądu znamionowego.
Zasada działania
Na wejście obwodu podawane jest napięcie przemienne, w pierwszym półcyklu prąd elektryczny przepływa przez dwie diody, druga para diod jest zamknięta. W drugiej połowie cyklu prąd przepływa przez drugą parę diod, a pierwsza jest zamknięta. W ten sposób na wyjściu mostka diodowego uzyskuje się napięcie pulsujące, którego częstotliwość jest dwukrotnie wyższa niż częstotliwość wejściowa. Aby wygładzić tętnienie napięcia wyjściowego, na wyjściu mostka umieszczony jest kondensator.
Obszar zastosowań
Mostki diodowe są szeroko stosowane w sprzęcie przemysłowym (zasilacze, ładowarki, obwody sterowania silnikami, regulatory mocy), w zasilaczach urządzeń gospodarstwa domowego (telewizory, lodówki, odkurzacze, komputery, elektronarzędzia itp.), w urządzeniach oświetleniowych ( świetlówki, w panelach słonecznych), w licznikach energii elektrycznej.
Mostek diodowy do spawarki
Taki prostownik musi być montowany w oparciu o mocne diody (na przykład odpowiedni jest typ B200 o maksymalnym prądzie 200 amperów). Mają solidne gabaryty, ich korpus musi być posadowiony na aluminiowym radiatorze w celu odprowadzania ciepła. W przypadku takich diod, odpowiednio zasilany jest również radiator, więc instalacja musi uwzględniać te cechy. W rezultacie konstrukcja spawarki powiększa się. W sprzedaży dostępne są jednak gotowe zestawy, zintegrowane w jednej obudowie. Wymiary takiego mostka są porównywalne do pudełka zapałek lub jednej diody B200 bez radiatora. Maksymalny prąd wynosi 30-50 amperów, a cena jest znacznie niższa niż w przypadku diod opisanych powyżej.
Generator mostka diodowego
Jest to jednostka prostownikowa, składająca się z trzech równoległych pół-mostków, zmontowanych na sześciu diodach (schemat radzieckiego naukowca Larionowa A.N.). Taki obwód przekształca trójfazowe napięcie przemienne w stałe.
Mostek diodowy - obwód elektryczny przeznaczony do konwersji prądu przemiennego na impuls bezpośredni. Wynalezienie układu w 1897 r. przypisuje się niemieckiemu fizykowi Leo Graetzowi, choć źródła anglojęzyczne podają, że już w 1895 r. mostek diodowy stworzył „polski Edison” – inżynier elektryk Karol Pollak. Schemat stał się najbardziej rozpowszechniony po powszechnym wprowadzeniu diod półprzewodnikowych.
Zasada działania tego typu prostownika opiera się na właściwości diody półprzewodnikowej polegającej na przepuszczaniu prądu elektrycznego w jednym kierunku i nieprzepuszczaniu w drugim. Jeśli więc prawidłowo połączymy plus i minus, prąd popłynie przez urządzenie. Zamień miejsca plus i minus - nie będzie ruchu.
Prąd przemienny różni się tym, że w jednym półcyklu porusza się w jednym kierunku, a w drugim - w przeciwnym. A jeśli po prostu włączysz jedną diodę do obwodu, będzie działać „przydatnie” tylko przez jeden półcykl. A jeśli podłączysz diody tak, aby korzystać z obu półcykli? Dzięki temu pomysłowi pojawiły się prostowniki mostkowe.
Obwód mostka diodowego-prostownik jest dość prosty i można go zmontować ręcznie. Składa się z czterech diod połączonych w formie kwadratu. Dwa przeciwległe rogi zasilane są prądem przemiennym z generatora. Z pozostałych dwóch przeciwległych rogów usuwana jest stała. W pierwszej połowie cyklu otwierają się dwie diody, prostując półfalę prądu przemiennego. W drugiej połowie cyklu otwierają się dwie inne diody, przekształcając drugą półfalę. W rezultacie wyjście jest prądem stałym o częstotliwości impulsów dwukrotnie większej niż częstotliwość prądu przemiennego.
Zalety i wady programu
- Aby użyć prądu wyprostowanego, składnik impulsowy musi zostać wygładzony za pomocą kondensatora filtrującego. Im wyższa częstotliwość, tym lepiej przebiega proces wygładzania. Dlatego podwojenie częstotliwości w obwodzie mostkowym jest zaletą.
- Prostowanie pełnookresowe pozwala lepiej wykorzystać moc transformatora zasilającego, a tym samym zmniejszyć jego rozmiar.
niedogodności.
- Podwój spadek napięcia w porównaniu do prostownika półfalowego.
- Strata mocy spowodowana rozpraszaniem ciepła jest podwojona. Diody Schottky'ego o niskim przerywaniu są stosowane w celu zmniejszenia strat w obwodach o dużej mocy i niskim napięciu.
- Jeśli jedna z diod mostkowych ulegnie awarii, prostownik będzie działał, ale jego parametry będą odbiegać od normalnych. To z kolei może niekorzystnie wpłynąć na pracę układów zasilanych z prostownika.
Użycie i aplikacja
Obecnie mosty są szeroko stosowane we wszystkich przypadkach, w których używany jest prąd stały - od telefonów komórkowych po samochody. Przemysł produkuje dużą liczbę urządzeń prostownikowych wykonanych zgodnie z obwodem mostkowym. Dlatego wybór odpowiedniego mostu nie jest trudny, pod warunkiem, że dobrze rozumiesz, dlaczego jest kupowany i jakie funkcje będzie pełnić.
Konstrukcyjnie prostowniki mogą być wykonane na osobnych diodach lub w postaci pojedynczej jednostki. W pierwszym przypadku, jeśli jedna z diod jest uszkodzona, można ją wymienić. Aby to zrobić, musisz wiedzieć, jak zadzwonić na mostek diodowy. Test przeprowadzany jest w postaci sekwencyjnego wyliczania wszystkich diod dla przepuszczania prądu w kierunku do przodu i do tyłu. Jako wskaźnik możesz użyć zarówno zwykłej żarówki, jak i urządzenia mierzącego natężenie prądu lub rezystancję.
Pomimo dostępności prostowników fabrycznych, wielu jest zainteresowanych tym, jak samodzielnie wykonać 12-woltowy mostek diodowy. Faktem jest, że 12 woltów jest najczęstszym napięciem do zasilania wielu urządzeń, na przykład komputerów osobistych. A chęć samodzielnego montażu prostownika jest często uzasadniona. W końcu najtańsze zasilacze, które można kupić, nie odpowiadają deklarowanym parametrom prądu i mocy.
Oczywiście domowy blok raczej nie będzie wyglądał jak fabryczny, ale pozwoli na podłączenie urządzeń w pełnej zgodności z wymaganymi parametrami.
Pomimo tego, że mostek prostowniczy nie jest skomplikowanym obwodem, jego montaż wymaga nie tylko umiejętności lutowania części, ale również prawidłowego obliczenia ich parametrów. Przede wszystkim potrzebny jest transformator zasilający, który obniża napięcie do 10 woltów. Faktem jest, że napięcie wyjściowe mostka jest o około 18 procent wyższe niż napięcie wejściowe. Dlatego jeśli przyłożymy do prostownika 12 woltów prądu przemiennego, otrzymamy 14-15 woltów prądu stałego, co może być niebezpieczne dla urządzeń zaprojektowanych na 12 woltów.
Następnie musisz wybrać diody zaprojektowane dla podwójnego marginesu prądu. Jeśli więc założymy, że prostownik musi dostarczać prąd o natężeniu 5 amperów, to diody muszą wytrzymać co najmniej 10 amperów. Kondensator również powinien mieć podwójny margines, ale pod względem napięcia. A żeby lepiej wygładzić wyprostowany prąd, musi mieć dużą pojemność. Dlatego optymalny jest kondensator elektrolityczny, zaprojektowany na napięcie 25 woltów, o pojemności 2000 mikrofaradów. Pozostaje poprawnie połączyć wszystkie te części i sprawdzić parametry wyjściowe za pomocą przyrządów.