Какво е диоден мост - просто обяснение

Разгледахме пасивни компоненти на електронни схеми, като напр резистори и кондензатори, Но освен тях, електротехниците и хамовете трябва да се справят с други, като полупроводникови диоди, ценерови диоди и т.н. В тази статия ще ви разкажем какво е диоден мост, как работи и за какво е предназначен.

дефиниция

Диодният мост е верижно решение, предназначено за ректификация на променлив ток. Друго име е полувълнов изправител. Той е изграден от полупроводникови изправителни диоди или тяхното разнообразие - диоди на Шотки.

Мостовата верига предполага наличието на няколко (за еднофазна верига - четири) полупроводникови диода, към които е свързан товарът.

Може да се състои от дискретни елементи, запоени на дъската, но през 21 век по-често свързани диоди в отделен корпус. Външно изглежда като всеки друг електронен компонент - крачетата за свързване към коловозите на печатаната платка се отстраняват от кутията с определен размер.

Диоден мост в корпуса и от отделни елементи

Струва си да се отбележи, че няколко клапана, комбинирани в един корпус, които не са свързани според мостова верига, се наричат ​​диодни монтажи.

В зависимост от обхвата и схемата на свързване, диодните мостове са:

  • монофазни;
  • три фази.

Обозначението на диаграмата може да се извърши в две версии, кой от тях да се използва UGO в чертежа зависи от това дали мостът е сглобен от отделни елементи или е завършен.

UGO в чертежа

Принцип на работа

Нека да разберем как работи диодният мост. Като начало диодите преминават ток в една посока. Ректификацията на променливото напрежение се получава поради едностранна проводимост на диодите. Поради правилното им свързване отрицателната полувълна на променливото напрежение навлиза в товара под формата на положително. С прости думи - той обръща отрицателната полувълна.

За простота и яснота, ние считаме нейната работа като пример за еднофазен двуполовинков изправител.

схема

Принципът на работа на веригата се основава на факта, че диодите провеждат ток в една посока и се състои в следното:

  • Алтернативен синусоидален сигнал се подава към входа на диодния мост, например 220V от домакинското захранване (в схемата на окабеляване входът на диодния мост е посочен като променлив или ~).
  • Всяка от полувълните на синусоидалното напрежение (фигура по-долу) се предава през двойка клапани, разположени по диагонал на веригата.

Синусоидално напрежение

Положителната полувълна се предава през диодите VD1, VD3, а отрицателната - VD2 и VD4. Сигналът на входа и изхода на веригата, която виждате по-долу.

Входно и изходно напрежение

Този сигнал се нарича - ректифицирано пулсационно напрежение. За да се изглади, към веригата се добавя филтър с кондензатор.

Филтър за изглаждане на кондензатора

Основни характеристики

Помислете основните характеристики на полупроводникови диоди. Латинските букви обозначават тяхното обозначение в англоезичната техническа документация (т. Нар. Фиш):

  • Vоб - пиково или максимално обратно напрежение. Когато това напрежение е превишено, pn преходът е необратимо разрушен.
  • Vr (rms) - средно обратно напрежение. Нормално за работа, същото като UПр в характеристиките на домашните компоненти.
  • азо - среден ректифициран ток, същият като Iи т.н. в домашни.
  • азFSM - пиков изправен ток.
  • VFM - спадът на напрежението при отклонение напред (в отворено проводимо състояние) обикновено е 0.6-0.7V и повече при модели с висок ток.

Когато ремонтират електронно оборудване и захранвания или ги проектират, начинаещите задават въпроса: как да изберат диодния мост?

В този случай най-важните параметри за вас ще бъдат обратното напрежение и ток. Например, за да изберете диоден мост за 220V, трябва да разгледате модели с номинално напрежение над 400 V и желания ток, например KBPC106 (или 108, 110). Техническите му характеристики:

  • максимален ректифициран ток - 3А;
  • пиков ток (краткосрочен) - 50A;
  • обратно напрежение - 600V (800V, 1000V за KBPC108 и 110 съответно).

KBPC106

Запомнете тези характеристики и лесно можете да определите коя опция да изберете от каталога.

Токоизправителни вериги

Ректификацията на тока в захранванията е основната цел, сред останалите компоненти на веригата можете да изберете входния филтър, който е свързан след изправителя - той е предназначен за изглаждане на пулсации. Нека разгледаме по-подробно този въпрос!

На първо място, заслужава да се отбележи, че диоден мост се нарича еднофазна токоизправителна верига от 4 диода или трифазна от 6. Но вентилаторите често наричат ​​токоизправителната верига със средна точка.

В полувълнов изправител две полувълни пристигат при натоварване, а в полувълнов изправител - една.

За да избегнете объркване, нека разберем терминологията.

По-долу виждате еднофазна двуполовинна верига, правилното й наименование е "Gretz верига", именно това най-често се подразбира от името "диоден мост".

Грец схема

Веригата на Ларионов е трифазен диоден мост, изходният сигнал е полувълнов. Диодите в него преминават полувълни, отваряйки се линейно напрежение, т.е. последователно: горен диод фаза А и долен фаза В диод, горна фаза В и долна фаза С и т.н.

Схемата на Ларионов

За пълнота е необходимо да разкажете за други схеми на токоизправители на променливо напрежение.

Полувълнов изправител с 1 диод, свързан последователно с товара. Използва се в баластни захранвания, миниатюрни захранвания с ниска мощност, както и в устройства, които не изискват фактор пулсации. При натоварването пристига само една полувълна.

Входно и изходно напрежение на полувълнов изправител

Полувълна със средна точка - това е, което погрешно се нарича мост от 2 диода. Тук само един диод провежда всяка полувълна. Предимството му е по-голямата ефективност от веригата Gretz, поради по-малкия брой полюси на полупроводници. Използването му обаче се усложнява от факта, че имате нужда от трансформатор с кран от средната точка, което се отразява на схемата. Не може да се използва за коригиране на мрежовото напрежение 220V.

Среден токоизправител

Токоизправител от възли на Шотки. Използва се при превключване на захранвания, тъй като диодите на Шотки имат по-малко време за обратно възстановяване, малък бариерен капацитет (по-бърз преход от отворено в затворено състояние) и малък спад на напрежението напред (по-малко загуби). Шотки най-често се намира в сглобки с общ анод или катод, както е показано на фигурата по-долу.

Монтаж на Шотки с общ катод

Следователно, за да се сглоби мостовата верига, ще са необходими няколко монтажа. По-долу е даден пример за 3 монтажа на Шотки с общ катод.

Мост от 3 монтажа на Шотки с общ катод

От 4 монтажа с общ катод. Тя се различава от предишната по това, че може да издържи повече ток, със същите компоненти, тъй като проводниците на Шотки в него са свързани паралелно.

Мост от 4 монтажа на Шотки с общ катод

От 2-те монтажа на Шотки, един с общ анод и един с общ катод. Научете повече за какво е анодът и катодаМожете в нашата отделна статия.

2 Шотки изправител с общ катод

Как да спойкате и да свържете

Не е трудно да се проучи и да се познаят веригите, основните трудности възникват, когато начинаещ реши да спое диоден мост със собствените си ръце. За да спойкате изправител от 4 съветски копия от типа cd202, използвайте илюстрацията по-долу.

Как да спойка изправител

За да сглобите диоден мост от съвременни дискретни диоди, като например 1n4007 с ниска мощност (и други - всички те изглеждат сходни и се различават само по размер), внимателно погледнете следната илюстрация.

Свързване на съвременни диоди

Но ако не го сглобявате от отделни части, а използвате готов мост, тогава вижте по-долу как правилно да го свържете към веригата.

Ще бъде интересно и за начинаещите да гледат видео как да направят обикновено 12V захранване:

Обхват и цел

Най-често диодните мостове се използват в захранващите устройства. При захранването на трансформатора те са свързани към вторичната намотка на трансформатора

Схема на свързване в захранващия блок на трансформатора

В импулсни захранвания - към входа на 220V мрежа. В този случай електронната управляваща верига и UPS захранващата верига се захранват от изправено и загладено (не винаги) мрежово напрежение (достига около 300-310 волта).

Превключване на токоизправителни токоизправители

В клемите на вторичната намотка на комутационното захранване, високочестотно променливо напрежение. За да го изправите, инсталирайте сглобки от двойни диоди на Шотки. В тази връзка често се използва схема за ректификация в средна точка.

Мостът в генератора на колата

В автомобили и мотоциклети се използват трифазни диодни мостове, сглобени по схемата на Ларионов с три допълнителни клапана, защото за захранване на бордовата мрежа се използва трифазен генератор. Мостът в генератора е направен под формата на сектор от кръга и е инсталиран от задната му страна.

 

Автомобилен генератор на верига

Изключение правят някои съвременни автомобили на Toyota и други марки, те използват 6-фазен генератор, за да осъществят верига за ректификация с дванадесет импулса от 12 клапана. Това е необходимо за намаляване на пулсациите и увеличаване на изходния ток.

Методи за проверка

За тестване на диоден мост най-подходящ е мултицет в режим на диоден тест.

Тестване на диоди и звуково набиране

За да направите това, трябва да позвъните на входа, а след това на изходната верига за късо съединение (диодният мост трябва да бъде запоен).

Определение на пин

Без запояване директно върху платката, можете да измерите спада на напрежението през диодните съединения. За да направите това, трябва да определите извода на моста, обикновено той е посочен директно върху случая, който разгледахме по-горе.

Тестване на дъската без запояване

На екрана на мултицета, в предното отклонение, числата трябва да се показват в диапазона от 500-800 mV, а в обратната - над 1500 и до безкрайност (зависи от конкретния компонент и измервателното устройство). Същото може да се направи в режим Омметър, както е показано на фигурата по-долу.

Проверете с омметър

Този процес е описан по-подробно в статията „как да проверите диодния мост“, Където в допълнение към методологията на изпитване, говорихме за признаците на неизправност. Вижте и видеото как да тествате еднофазен токоизправител и диоден мост на автомобилен генератор:

С това приключваме нашето подробно обяснение. Надяваме се, че сега разбирате за какво е диоден мост и какво прави в електрическа верига. Ако имате въпроси, попитайте ги в коментарите под статията!

Свързани материали:

(2 гласа)
Зареждане...

Добави коментар

Задължителните полета са маркирани *