Diodni most mikro krug. Diodni most - kako radi? Principi rada diodnog mosta

Diodni most je elementarni elektronski sklop koji se koristi za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu. To je najčešća radio komponenta, bez koje ne može ni jedno napajanje ispravljača.

Konstrukcijski tipovi poluprovodničkih mostova

Diodni most se može sastaviti od pojedinačnih poluvodičkih elemenata ili napraviti kao monolitni sklop. Pogodnost potonjeg je jednostavnost ugradnje na tiskanu ploču i male ukupne dimenzije. Parametri elemenata u njemu pažljivo su odabrani u tvornici, što eliminira njihovo raspršivanje i iskrivljene radne temperaturne uvjete, međutim, ako jedan element takvog kruga pokvari, cijeli sklop mora biti zamijenjen. Ako niste zadovoljni gotovim sklopovima dioda, možete sami sastaviti ovo jednostavno kolo. Elementi se mogu montirati na štampanu ploču, ali se najčešće montira direktno na transformator. Ako je potreban diodni most velike snage, ne treba zaboraviti da se diode u ovom slučaju mogu jako zagrijati, montiraju se na aluminijski radijator kako bi uklonili višak topline. Diode za most moraju se odabrati u skladu sa potrebnom snagom kola. Vrijednost opterećenja se može izračunati korištenjem Ohmovog zakona, maksimalna struja se mora pomnožiti sa maksimalnim naponom. Rezultat treba pomnožiti sa dva tako da krug ima marginu sigurnosti. Prilikom sastavljanja diodnog mosta, treba imati na umu da samo 70 posto nazivne struje teče kroz svaku diodu.

Princip rada

Naizmjenični napon se dovodi na ulaz kruga u prvom poluciklusu, električna struja prolazi kroz dvije diode, drugi par dioda je zatvoren. U drugom poluperiodu struja prolazi kroz drugi par dioda, a prva je zatvorena. Dakle, izlaz diodnog mosta proizvodi pulsirajući napon čija je frekvencija dvostruko veća od ulazne. Da bi se izgladilo talasanje izlaznog napona, kondenzator se postavlja na izlaz mosta.

Područje primjene

Diodni mostovi se široko koriste u industrijskoj opremi (napajanja, punjači, upravljački krugovi motora, regulatori snage), u napajanjima za kućanske aparate (TV, frižideri, usisivači, računari, električni alati, itd.), u rasvjetnim uređajima (fluorescentnim lampe, u modulima solarnih baterija), u brojilima električne energije.

Diodni most za aparat za zavarivanje

Takav ispravljač mora biti sastavljen na bazi snažnih dioda (na primjer, tip B200 s maksimalnom strujom od 200 ampera je pogodan). Imaju značajne ukupne dimenzije, njihovo tijelo mora biti postavljeno na aluminijski radijator kako bi se uklonila toplinska energija. Kućište takvih dioda je pod naponom, kao i radijator, tako da se pri ugradnji ove karakteristike moraju uzeti u obzir. Kao rezultat toga, dizajn aparata za zavarivanje se povećava u veličini. Međutim, u prodaji postoje gotovi sklopovi, integrirani u jedno kućište. Dimenzije takvog mosta su usporedive s kutijom šibica ili jednom diodom tipa B200 bez radijatora. Maksimalna struja je 30-50 ampera, a cijena je znatno niža od gore opisanih dioda.

Diodni most generatora

Ova ispravljačka jedinica, koja se sastoji od tri paralelna polu-mosta, sastavljena je na šest dioda (kolo sovjetskog naučnika A. N. Larionova). Ovo kolo pretvara trofazni naizmjenični napon u jednosmjerni napon.

Dioda je poluvodička jedinica s različitim vodljivostima koje su određene primijenjenim naponom. Ima dva terminala: katodni i anodni. Ako se primijeni jednosmjerni napon, odnosno potencijal na anodi je pozitivan u odnosu na katodu, jedinica je otvorena.

Ako je napon negativan, zatvara se. Ova karakteristika je našla primjenu u elektrotehnici: diodni most se aktivno koristi u zavarivanju za ispravljanje naizmjenične struje i poboljšanje kvalitete operacija zavarivanja.

Kako napraviti peglu vlastitim rukama?

Ako majstor ima potrebne komponente, sasvim je moguće napraviti domaći ispravljač za zavarivanje. Pod uvjetom da se poštuju sve preporuke stručnjaka, zajamčeno je osigurati proces ručnog lučnog zavarivanja jednosmjernom strujom, ali će biti potrebno koristiti obloženu elektrodu.

Također je dozvoljeno koristiti žicu bez premaza, ali samo ako imate veliko iskustvo u poslovima zavarivanja. Za neiskusnog zavarivača bit će gotovo nemoguće nositi se s tim.

Diodni most za aparat za zavarivanje.

Premaz pri topljenju elektrode sprječava prodiranje komponenti zraka u rastopljeni metal zavarenog spoja. Bez toga, kontakt rastaljenog metala s dušikom i kisikom će smanjiti svojstva čvrstoće šava, čineći ga krhkim i poroznim.

Prvo ćete morati vlastitim rukama odabrati ili namotati opadajući transformator sa potrebnim parametrima. Prije spajanja diodnog mosta sastavite transformator.

Ako odlučite sami proizvoditi uređaj, važno je pravilno izračunati njegove elemente, uključujući:

• parametri magnetnog kola;
• trenutni broj okreta;
• dimenzije poprečnog presjeka sabirnica i žica.

Na napomenu! Proračuni za proizvodnju transformatora provode se po jedinstvenoj metodologiji, tako da ovaj zadatak ne predstavlja poteškoće čak ni za neiskusnog zavarivača sa školskim znanjem električne energije.

Rad se ne može obaviti bez LED dioda: one su potrebne kao strujni provodnici u jednom smjeru. Najjednostavnija dioda, stvorena pomoću mostnog kruga, postavljena je na radijator u svrhu izmjene topline i hlađenja.

Snažne diode za aparat za zavarivanje, poput VD-200, tijekom rada emitiraju prilično veliku količinu toplinske energije. Da bi se osigurala opadajuća strujna karakteristika, prigušnica će se morati serijski spojiti na kolo.

Aktivni promjenjivi otpor u takvom krugu će zavarivaču pružiti mogućnost da glatko regulira struju zavarivanja. Zatim, jedan stup treba spojiti na zavarenu žicu, a drugi na radni predmet.

Elektrolitički kondenzator u krugu je potreban kao filter za ujednačavanje radi smanjenja talasa.

Nije teško samostalno namotati reostat, ali za takav zadatak trebat će vam keramička jezgra i žica od nikla ili nikroma. Stvarni prečnik žice će biti određen količinom podesive struje u operaciji zavarivanja.

Proračun otpora reostata mora se izvršiti uzimajući u obzir specifični otpor elektrode, njen poprečni presjek i ukupnu dužinu.

Električni krug za zavarivanje sa diodnim mostom.

Korak podešavanja struje za zavarivanje zavisi od prečnika zavoja. Ako pravilno sastavite navedene dijelove u jednu cjelinu, proces zavarivanja će biti praćen jednosmjernom strujom. Ne bi bilo suvišno ugraditi otpornik koji sprečava kratke spojeve tokom rada.

Može se dogoditi kada žica dodirne metal bez zapaljenja luka. Ako u ovom trenutku nema otpora na kondenzatoru, on će se trenutno isprazniti, pojavit će se klik, elektroda će se srušiti ili zalijepiti za metal.

Ako imate otpornik, možete izgladiti pražnjenje na kondenzatoru i učiniti paljenje elektrode lakšim i mekšim. Izrada uređaja za ispravljanje struje zavarivanja vlastitim rukama omogućit će vam stvaranje najpreciznijih i najtrajnijih zavarenih spojeva. .

Rezultati

Diodni most za aparat za zavarivanje pretvara izmjeničnu struju u jednosmjernu, što poboljšava kvalitetu zavarenih spojeva. Takav uređaj se može kupiti gotov ili kreiran vlastitim rukama, slijedeći savjete navedene u članku.

Svi znaju da kućne mreže rade naizmjeničnim električnim naponom s amplitudom od 220 volti. Međutim, određeni primjeri modernih elektronskih uređaja (vaš mobilni, na primjer) zahtijevaju konstantan ili ispravljen napon. Transformator će vam pomoći da ga spustite na potrebnu vrijednost, a za ispravljanje varijabilne komponente svakako vam je potreban diodni most (fotografija ispod).

Ispravljački uređaji o kojima se ovdje govori dio su većine elektroničkih uređaja kojima je potrebna jednosmjerna struja za normalan rad (od jedinica za zavarivanje do minijaturnih izvora napajanja).

Ovaj pregled daje detaljan opis kola i principa rada klasičnog ispravljačkog diodnog mosta. Također će se raspravljati o pitanju kako napraviti diodni most vlastitim rukama.

Sastav modula ispravljača

Svima koji žele da se bolje upoznaju sa onim što je ispravljač savjetujemo da naprave kratak povijesni izlet. Počnimo s činjenicom da se rodonačelnikom ispravljačkog mosta smatra krug koji je izumio njemački naučnik L. Graetz, sastavljen na bazi 4 elementa (diodni sklopovi).

Bilješka! Ovi uređaji su profesionalno poznatiji kao Graetz mostovi ili punovalni ispravljači.

Takvi sklopovi od četiri diode s vremenom su postali poznati kao mostovna kola, koja su se počela koristiti kao univerzalni ispravljački moduli.

Klasični diodni most, čiji je krug predstavljen u nastavku, sadrži ispravljačke diode povezane na određeni način.

Iz gornje slike se može vidjeti da mosni krug uključuje četiri poluvodička elementa (diode), čiji redoslijed povezivanja odgovara principu back-to-back. Jedan par ovih uređaja je povezan u provodnom smjeru, a drugi ima obrnutu vezu.

Princip rada

Da bismo razumjeli kako diodni most radi, prvo se upoznajmo sa samom suštinom efekta ispravljanja naizmjeničnih napona.

Princip rada klasičnog ispravljačkog mosta baziranog na četiri diode je sljedeći:

• Kada pozitivni val mrežnog napona stigne na pozitivni terminal diode spojene na opterećenje, strujni signal istog polariteta prolazi kroz njega;
• Istovremeno, nikakva struja ne prolazi kroz drugu diodu iz para u mostu, čija je veza obrnuta u odnosu na prvu, budući da je njen spoj zatvoren potencijalom suprotnog predznaka;
• Ali poluval obrnutog polariteta prolazi kroz njega vremenom, formirajući strujni impuls na izlazu u istom smjeru kao u prvom slučaju.

Možemo reći da za svaki poluval ulaznog napona postoji dioda koja generiše (nakon spajanja na opterećenje) struju u istom smjeru.

Prema teoriji elektrotehnike, uočeni efekat u ovom slučaju znači njegovo ispravljanje.

Princip rada diodnog mosta o kojem smo gore govorili omogućava nam da izvučemo sljedeće zaključke:

• Kao rezultat opisanog procesa formiraju se strujni polutalasi na izlazu ispravljača, istog pozitivnog polariteta (slika ispod);

• Ako osciloskopom pogledate signal na opterećenju mosta, možete vidjeti pulsirajuću jednosmjernu struju u obliku polutalasa istog polariteta koji se ponavlja na frekvenciji od 100 Hz;
• Ova vrijednost (100 Hz) se dobija udvostručavanjem mrežne frekvencije od 50 Hz na izlazu diodnog ispravljača;
• Udvostručenje frekvencije objašnjava se činjenicom da svaki poluval ulaznog signala obrađuje vlastita dioda (točnije, par njih).

Dodatne informacije. Nakon filtriranja nastalih valova nakon ispravljanja (ovo se radi pomoću elektrolitičkih kondenzatora), na opterećenju se dobiva ispravljeni napon.

Ponekad, kako bi se zabilježilo njegovo prisustvo na izlazu kruga, potonji je dopunjen LED indikacijom. Kada zasvijetli LED spojen preko ograničavajućeg otpornika, možete biti sigurni da se na izlazu pojavio konstantan potencijal.

Za trofazni vod moraju se koristiti posebni tipovi mosnih krugova, odabrani i uključeni uzimajući u obzir karakteristike napajanja elektrana. Sve koji žele da se upoznaju sa načinom rada trofaznog ispravljačkog mosta šaljemo na adresu http://hardelectronics.ru/shema-diodnogo-mosta.html.

Pravite sopstveni most

Prije lemljenja diodnog mosta, obavezno provjerite ispravnost svake od dioda uključenih u njegov sastav. Također skrećemo pažnju na činjenicu da se može sastaviti od pojedinačnih (diskretnih) elemenata ili uzeti u obliku čvrstog sklopa kućišta sa četiri izlazna kontakta.

Svaka od ovih opcija mosta ima svoje prednosti i nedostatke.

Bitan! Ako jedna dioda u monolitnom sklopu pokvari, morat će se zamijeniti cijeli sklop (uprkos činjenici da bi tri preostala elementa mogla biti servisirana).

Ali takav modul je vrlo prikladan za lemljenje ispravljačkog kruga, kada trebate spojiti diodni most na izvor izmjeničnog napona s jedne strane i na opterećenje s druge strane.

U situaciji kada diodni most sastavljamo vlastitim rukama od diskretnih elemenata, uvijek je moguće zamijeniti svaki od njih nezavisno od drugih. Ali s ovim pristupom, sam proizvodni proces postaje složeniji, za što će sve četiri njegove komponente morati biti zalemljene.

Nakon završetka samomontaže ispravljačkog proizvoda, ostaje samo spojiti diodni most na transformator ili drugi izvor iz kojeg se napaja izmjenični napon.

U završnom dijelu pregleda, posvećenom tome kako radi sklop diodnog mosta, skrećemo pažnju na činjenicu da kada ga sami sastavljate, trebate proučiti parametre elemenata uključenih u njegov sastav. Poznavanje ovih podataka omogućit će vam da ispravno izračunate dopuštene struje opterećenja, a također ćete biti sigurni da sklop diode neće uspjeti.

Video

Postoji most preko rijeke, preko jaruge, a također i preko puta. Ali jeste li ikada čuli frazu "diodni most"? Kakav je ovo most? Ali pokušaćemo da pronađemo odgovor na ovo pitanje.

Izraz "diodni most" izveden je iz riječi "dioda". Ispada da se diodni most mora sastojati od dioda. Ali ako u diodnom mostu postoje diode, to znači da će dioda proći u jednom smjeru, ali ne i u drugom. Koristili smo ovo svojstvo dioda da odredimo njihove performanse. Ako se ne sjećate kako smo to uradili, onda je ovo mjesto za vas. Stoga se most dioda koristi za dobivanje konstantnog napona iz naizmjeničnog napona.

A evo dijagrama diodnog mosta:

Ponekad se u dijagramima označava na sljedeći način:

Kao što vidimo, krug se sastoji od četiri diode. Ali da bi sklop diodnog mosta radio, moramo ispravno spojiti diode i pravilno primijeniti naizmjenični napon na njih. Na lijevoj strani vidimo dvije ikone "~". Stavljamo naizmjenični napon na ova dva terminala, a uklanjamo konstantni napon sa druga dva terminala: plus i minus.

Da biste izmjenični napon pretvorili u jednosmjerni, možete koristiti jednu diodu za ispravljanje, ali nije preporučljivo. Pogledajmo sliku:

AC napon se mijenja tokom vremena. Dioda propušta napon kroz sebe samo kada je napon iznad nule, a kada padne ispod nule, dioda se gasi. Mislim da je sve elementarno i jednostavno. Dioda prekida negativni poluval, ostavljajući samo pozitivni poluval,što vidimo na gornjoj slici. A ljepota ovog jednostavnog kola je u tome što dobijamo konstantan napon iz naizmjeničnog napona. Cijeli problem je u tome što gubimo polovinu AC snage. Dioda ga glupo isključuje.

Da bi se ispravila ova situacija, razvijeno je kolo diodnog mosta. Diodni most "okreće" negativni poluval, pretvarajući ga u pozitivan poluval. Na ovaj način štedimo struju. Divno, zar ne?

Na izlazu diodnog mosta imamo konstantan pulsirajući napon sa frekvencijom dvostruko većom od frekvencije mreže: 100 Hz.

Mislim da nema potrebe pisati kako sklop radi, ionako vam neće trebati, glavno je zapamtiti gdje ide naizmjenični napon i odakle dolazi konstantni pulsirajući napon.

Pogledajmo praktično kako rade dioda i diodni most.

Prvo, uzmimo diodu.

Odlemio sam ga od napajanja kompjutera. Katoda se može lako prepoznati po njenoj traci. Gotovo svi proizvođači prikazuju katodu sa prugom ili tačkom.

Da bi naši eksperimenti bili sigurni, uzeo sam opadajući transformator, koji pretvara 220 volti u 12 volti. Za one koji ne znaju kako to radi, možete pročitati članak dizajn transformatora.

Povezujemo 220 volti na primarni namotaj i uklanjamo 12 volti iz sekundarnog namota. Crtić pokazuje malo više, jer na sekundarni namotaj nije priključeno nikakvo opterećenje. Transformator radi na tzv. "praznom hodu".

Pogledajmo oscilogram koji dolazi iz sekundarnog namotaja transa. Maksimalna amplituda napona je lako izračunati. Ako se ne sjećate kako izračunati, možete pogledati članak Osciloskop. Osnove rada. 3.3x5= 16.5V je maksimalna vrijednost napona. A ako podijelimo maksimalnu vrijednost amplitude s korijenom dva, dobićemo negdje oko 11,8 volti. Ovo je efektivna vrijednost napona. Oscill ne laže, sve je u redu.

Još jednom, mogao sam koristiti 220 volti, ali 220 volti nije šala, pa sam smanjio naizmjenični napon.

Zalemite našu diodu na jedan kraj sekundarnog namota transa.

Ponovo se držimo oscilatornim sondama

Pogledajmo oscilacije

Gdje je donji dio slike? Dioda ga je prekinula. Dioda je ostavila samo gornji dio, odnosno onaj koji je pozitivan. I pošto je odsjekao donji dio, posljedično je isključio struju.

Pronalazimo još tri takve diode i lemimo diodni most.

Držimo se sekundarnog namota transa prema krugu diodnog mosta.

Sa druga dva kraja oscilatorskim sondama uklanjamo konstantni pulsirajući napon i gledamo oscilatore.

Eto, sad je sve u redu, a snage nismo izgubili :-).

Kako se ne bi petljali s diodama, programeri su sve četiri diode smjestili u jedno kućište. Rezultat je vrlo kompaktan i praktičan diodni most. Mislim da možete pogoditi koji je uvozni, a koji sovjetski))).

A evo i sovjetskog:

Kako ste pogodili? :-) Na primjer, na sovjetskom diodnom mostu prikazani su kontakti na koje se mora primijeniti naizmjenični napon (sa simbolom "~") i kontakti s kojih se mora ukloniti konstantni pulsirajući napon ("+" i "-").

Provjerimo uvezeni diodni most. Da bismo to učinili, spojimo dva njegova kontakta na varijablu, a sa druga dva kontakta uzimamo očitanja na oscilatoru.

A evo i oscilograma:

To znači da uvezeni diodni most radi sasvim dobro.

U zaključku, želio bih dodati da se diodni most koristi u gotovo svim radio opremi koja troši napon iz mreže, bilo da se radi o običnom televizoru ili čak punjaču za mobitel. Diodni most se provjerava radi ispravnosti svih njegovih dioda.

Dakle, dragi moji, sastavili smo našu šemu i vrijeme je da je provjerimo, testiramo i uživamo u ovoj sreći. Sljedeće je povezivanje kruga na izvor napajanja. Hajde da počnemo. Nećemo se zadržavati na baterijama, akumulatorima i drugim izvorima napajanja; Ovdje ćemo pogledati postojeće šeme ispravljanja, kako rade i šta mogu učiniti. Za eksperimente će nam trebati jednofazni (kod kuće iz utičnice) napon i odgovarajući dijelovi. Trofazni ispravljači se koriste u industriji, nećemo ih ni razmatrati. Ako odrasteš u električara, onda si dobrodošao.

Napajanje se sastoji od nekoliko najvažnijih dijelova: Mrežni transformator - prikazan na dijagramu kao sličan onom na slici,

Ispravljač - njegova oznaka može varirati. Ispravljač se sastoji od jedne, dvije ili četiri diode, ovisno o tome koji ispravljač. Sada ćemo to shvatiti.

a) - jednostavna dioda.
b) - diodni most. Sastoji se od četiri diode spojene kao na slici.
c) - isti diodni most, samo nacrtan jednostavnije radi sažetosti. Zadaci kontakata su isti kao i za most pod slovom b).

Filter kondenzator. Ova stvar je nepromijenjena i u vremenu i u prostoru, i označena je na sljedeći način:

Postoji mnogo oznaka za kondenzator, koliko i sistema označavanja u svijetu. Ali općenito su svi slični. Nemojmo se zbuniti. I radi jasnoće, nacrtajmo opterećenje, označimo ga kao Rl - otpor opterećenja. Ovo je naša šema. Također ćemo ocrtati kontakte izvora napajanja na koji ćemo povezati ovo opterećenje.

Dalje - par postulata.
- Izlazni napon je definiran kao Uconst = U*1,41. Odnosno, ako imamo 10 volti izmjeničnog napona na namotu, onda ćemo na kondenzatoru i na opterećenju dobiti 14,1 V. Kao to.
- Pod opterećenjem napon malo pada, a koliko zavisi od dizajna transformatora, njegove snage i kapaciteta kondenzatora.
- Ispravljačke diode bi trebale imati 1,5-2 puta više struje nego što je potrebno. Za zalihe. Ako je dioda namijenjena za ugradnju na radijator (s rupom za maticu ili vijak), tada se pri struji većoj od 2-3A mora ugraditi na radijator.

Da vas podsjetim i šta je bipolarni napon. Ako je neko zaboravio. Uzimamo dvije baterije i spajamo ih u seriju. Srednja tačka, odnosno tačka u kojoj su baterije povezane, zvaće se zajednička tačka. U narodu je poznata kao uzemljenje, uzemljenje, tijelo, obična žica. Buržoazija to naziva GND (uzemljenje), često se naziva 0V (nula volti). Voltmetri i osciloskopi su povezani na ovu žicu u odnosu na nju, ulazni signali se dovode u kola i uzimaju izlazni signali. Zbog toga se zove obična žica. Dakle, ako povežemo tester sa crnom žicom na ovu tačku i izmjerimo napon na baterijama, tada će tester pokazati plus 1,5 volti na jednoj bateriji, a minus 1,5 volti na drugoj. Ovaj napon +/-1.5V naziva se bipolarni. Oba polariteta, odnosno plus i minus, moraju biti jednaka. To jest, +/-12, +/-36V, +/-50, itd. Znak bipolarnog napona je ako tri žice idu od strujnog kola do napajanja (plus, zajednički, minus). Ali to nije uvijek slučaj - ako vidimo da se krug napaja naponom od +12 i -5, tada se takva snaga naziva dvostepena, ali će i dalje biti tri žice za napajanje. Pa, ako se u krug napajaju čak četiri napona, na primjer +/-15 i +/-36, onda ćemo ovo napajanje jednostavno nazvati - bipolarno dvostepeno.

Pa, sad na stvar.

1. Premosni ispravljački krug.
Najčešća shema. Omogućava vam da dobijete unipolarni napon iz jednog namota transformatora. Kolo ima minimalno talasanje napona i jednostavnog je dizajna.

2. Polutalasno kolo.
Baš kao i pločnik, priprema nam unipolarni napon iz jednog namotaja transformatora. Jedina razlika je u tome što ovo kolo ima dvostruko više talasa u odnosu na mostno kolo, ali jedna dioda umjesto četiri uvelike pojednostavljuje kolo. Koristi se za male struje opterećenja, i to samo kod transformatora koji je mnogo veći od snage opterećenja, jer takav ispravljač uzrokuje jednostrano preokretanje magnetizacije transformatora.

3. Puni talas sa srednjom tačkom.
Dve diode i dva namotaja (ili jedan namotaj sa srednjom tačkom) će nas snabdeti naponom niskog talasa, plus dobićemo manje gubitke u poređenju sa mosnim kolom, jer imamo 2 diode umesto četiri.

4. Mostno kolo bipolarnog ispravljača.
Za mnoge je ovo bolna tema. Imamo dva namotaja (ili jedan sa srednjom tačkom), uklanjamo dva identična napona iz njih. Oni će biti jednaki, talasi će biti mali, budući da je krug mostni krug, napon na svakom kondenzatoru se izračunava kao napon na svakom namotu pomnožen korijenom iz dva - sve je kao i obično. Žica iz sredine namotaja izjednačava napon na kondenzatorima ako su pozitivno i negativno opterećenje različito.

5. Krug za udvostručenje napona.
To su dva poluvalna kruga, ali s diodama povezanim na različite načine. Koristi se ako trebamo dobiti duplo veći napon. Napon na svakom kondenzatoru će biti određen našom formulom, a ukupni napon na njima će se udvostručiti. Kao i polutalasni krug, i ovaj ima velike talase. U njemu možete vidjeti bipolarni izlaz - ako srednju tačku kondenzatora nazovete uzemljenjem, ispada kao u slučaju baterija, pogledajte bliže. Ali iz takvog kola ne možete dobiti puno energije.

6. Dobijanje napona različitog polariteta od dva ispravljača.
Uopće nije nužno da se radi o istim izvorima napajanja - mogu biti različiti po naponu ili po snazi. Na primjer, ako naš krug troši 1A na +12 volti, i 0.5A na -5 volti, onda su nam potrebna dva izvora napajanja - +12V 1A i -5V 0.5A. Također možete spojiti dva identična ispravljača da biste dobili bipolarni napon, na primjer, za napajanje pojačala.

7. Paralelno povezivanje identičnih ispravljača.
Daje nam isti napon, samo sa dvostruko većom strujom. Ako spojimo dva ispravljača, tada ćemo imati dvostruko povećanje struje, tri - trostruko, itd.

Pa, ako vam je sve jasno, dragi moji, onda ću vam vjerovatno dati domaći zadatak. Formula za izračunavanje kapacitivnosti filtera za punovalni ispravljač je:

Za polutalasni ispravljač formula je malo drugačija:

Dva u nazivniku je broj "ciklusa" ispravljanja. Za trofazni ispravljač, nazivnik će biti tri.

U svim formulama varijable se nazivaju ovako:
Cf - kapacitet filterskog kondenzatora, µF
Po - izlazna snaga, W
U - izlazni ispravljeni napon, V
f - frekvencija naizmjeničnog napona, Hz
dU - opseg pulsiranja, V

Za referencu, dozvoljeno talasanje:
Mikrofonska pojačala - 0,001...0,01%
Digitalna tehnologija - valovitost 0,1...1%
Pojačala snage - talasanje opterećenog napajanja 1...10% u zavisnosti od kvaliteta pojačala.

Ove dvije formule vrijede za naponske ispravljače frekvencije do 30 kHz. Na višim frekvencijama, elektrolitski kondenzatori gube svoju efikasnost, a ispravljač je malo drugačije dizajniran. Ali to je druga tema.

U mnogim elektroničkim uređajima koji rade na izmjeničnu struju od 220 volti ugrađeni su diodni mostovi. 12-voltni diodni mostni krug omogućava vam da učinkovito obavljate funkciju ispravljanja naizmjenične struje. To je zbog činjenice da većina uređaja koristi jednosmjernu struju za rad.

Kako radi diodni most?

Na ulazne kontakte mosta dovodi se naizmjenična struja određene frekvencije. Na izlazima sa pozitivnim i negativnim vrijednostima stvara se unipolarna struja koja ima povećano valovanje, značajno premašujući frekvenciju struje koja se dovodi na ulaz.

Pulsacije koje se pojavljuju moraju se ukloniti, inače elektroničko kolo neće moći normalno raditi. Stoga krug sadrži posebne filtere, koji su elektrolitički filteri velikog kapaciteta.

Sam sklop mosta sastoji se od četiri diode sa istim parametrima. Povezani su u zajedničko kolo i smješteni su u zajedničko kućište.

Diodni most ima četiri terminala. Dva od njih su povezana na izmjenični napon, a druga dva su pozitivni i negativni terminali pulsirajućeg ispravljenog napona.

Ispravljački most u obliku diodnog sklopa ima značajne tehnološke prednosti. Dakle, jedan monolitni dio se ugrađuje na štampanu ploču odjednom. Tokom rada, sve diode imaju iste termičke uslove. Cijena cjelokupnog sklopa je niža od četiri diode odvojeno. Međutim, ovaj dio ima ozbiljan nedostatak. Ako barem jedna dioda pokvari, cijeli sklop se mora zamijeniti. Po želji, bilo koji opći dijagram može se zamijeniti sa četiri odvojena dijela.

Primjena diodnih mostova

Svi uređaji i elektronika koji se napajaju izmjeničnom električnom strujom imaju 12-voltni diodni most. Koristi se ne samo u transformatorima, već iu impulsnim ispravljačima. Najtipičnija sklopna jedinica je napajanje računara.

Osim toga, diodni mostovi se koriste u kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama ili štedljivim lampama. Daju veoma dobar efekat kada se koriste u elektronskim prigušnicama. Široko se koriste u svim modelima modernih uređaja.

Kako napraviti diodni most

Diodni most pomoći će pretvoriti izmjeničnu struju u istosmjernu - dijagram i princip rada ovog uređaja su dati u nastavku. U konvencionalnom krugu rasvjete teče naizmjenična struja, koja mijenja svoju veličinu i smjer 50 puta u jednoj sekundi. Njegova transformacija u trajnu je prilično uobičajena potreba.

Princip rada poluvodičke diode

Naziv opisanog uređaja jasno ukazuje da se ovaj dizajn sastoji od dioda - poluvodičkih uređaja koji dobro provode električnu energiju u jednom smjeru i praktički je ne provode u suprotnom smjeru. Slika ovog uređaja (VD1) na dijagramima kola prikazana je na Sl. 2c. Kada struja teče kroz njega u smjeru naprijed - od anode (lijevo) do katode (desno), njegov otpor je nizak. Kada se smjer struje promijeni u suprotan smjer, otpor diode se povećava mnogo puta. U ovom slučaju kroz nju teče obrnuta struja koja se malo razlikuje od nule.

Stoga, kada se naizmjenični napon Uin (lijevi grafikon) primjenjuje na kolo koje sadrži diodu, električna energija teče kroz opterećenje samo tijekom pozitivnih poluperioda kada se na anodu primjenjuje pozitivan napon. Negativni polu-ciklusi su "odsječeni", a u ovom trenutku praktički nema struje u otporu opterećenja.

Strogo govoreći, izlazni napon U out (desni grafikon) nije konstantan, iako teče u jednom smjeru, već pulsira. Lako je shvatiti da je broj njegovih impulsa (pulsacija) u sekundi 50. To nije uvijek prihvatljivo, ali talasanje se može izgladiti ako spojite kondenzator dovoljno velikog kapaciteta paralelno s opterećenjem. Punjenje tokom naponskih impulsa, u intervalima između njih kondenzator se prazni u otpor opterećenja. Pulsacije se izglađuju, a napon postaje blizu konstantnog.

Ispravljač proizveden u skladu s ovim krugom naziva se poluvalni ispravljač, jer koristi samo jedan poluciklus ispravljenog napona. Najznačajniji nedostaci takvog ispravljača su sljedeći:

• povećan stepen talasanja ispravljenog napona;
• niska efikasnost;
• velika težina transformatora i njegova neracionalna upotreba.

Stoga se takvi sklopovi koriste samo za napajanje uređaja male snage. Da bi se ispravila ova nepoželjna situacija, razvijeni su punovalni ispravljači koji pretvaraju negativne poluvalove u pozitivne. To se može učiniti na različite načine, ali najlakši način je korištenje diodnog mosta.

Rice. 2

Diodni most - punovalni ispravljački krug koji sadrži 4 diode umjesto jedne (slika 2c). U svakom poluperiodu, dva su otvorena i dozvoljavaju struji da teče u smjeru naprijed, dok su druga dva zatvorena i kroz njih ne teče struja. Tokom pozitivnog poluciklusa, pozitivni napon se primjenjuje na anodu VD1, a negativan napon na katodu VD3. Kao rezultat, obje ove diode su otvorene, a VD2 i VD4 su zatvoreni.

Tokom negativnog poluciklusa, pozitivni napon se primjenjuje na anodu VD2, a negativan napon na katodu VD4. Ove dvije diode se otvaraju, a one se otvaraju tokom prethodnog polu-ciklusa zatvaraju. Struja kroz otpor opterećenja teče u istom smjeru. U poređenju sa polutalasnim ispravljačem, broj talasa se udvostručuje. Rezultat je veći stepen izglađivanja sa istim kapacitetom filterskog kondenzatora, povećavajući efikasnost transformatora koji se koristi u ispravljaču.

Diodni most se ne može sastaviti samo od pojedinačnih elemenata, već i proizvoditi kao monolitna konstrukcija (diodni sklop). Lakše je instalirati, a diode se obično biraju prema parametrima. Takođe je važno da rade u istim termičkim uslovima. Nedostatak diodnog mosta je potreba za zamjenom cijelog sklopa ako čak i jedna dioda pokvari.

Pulsirajuća ispravljena struja bit će još bliža konstantnoj, što omogućava dobivanje trofaznog diodnog mosta. Njegov ulaz je spojen na trofazni izvor naizmjenične struje (generator ili transformator), a izlazni napon je gotovo isti kao konstantan i još ga je lakše izgladiti nego nakon punovalnog ispravljanja.

Diodni mostni ispravljač

Kolo punovalnog ispravljača baziranog na diodnom mostu, pogodnog za DIY montažu, prikazano je na Sl. 3a. Napon koji je uklonjen sa sekundarnog namotaja transformatora T podliježe ispravljanju Da biste to učinili, trebate spojiti diodni most na transformator.

Pulsirajući ispravljeni napon izglađuje elektrolitički kondenzator C, koji ima prilično veliki kapacitet - obično reda veličine nekoliko hiljada mikrofarada. Otpornik R djeluje kao opterećenje ispravljača u praznom hodu. U ovom modu, kondenzator C se puni do vrijednosti amplitude koja je 1,4 (korijen od dva) puta veća od efektivne vrijednosti napona uzete iz sekundarnog namotaja transformatora.

Kako se opterećenje povećava, izlazni napon se smanjuje. Možete se riješiti ovog nedostatka spajanjem jednostavnog tranzistorskog stabilizatora na izlaz ispravljača. U dijagramima kola, slika diodnog mosta je često pojednostavljena. Na sl. 3b pokazuje kako se može prikazati i odgovarajući fragment na slici 3. 3a.

Treba napomenuti da iako je prednji otpor dioda mali, ipak se razlikuje od nule. Iz tog razloga se zagrijavaju u skladu s Joule-Lenzovim zakonom, što jače, to je veća struja koja teče kroz kolo. Kako bi se spriječilo pregrijavanje, diode velike snage često se postavljaju na hladnjake (radijatore).

Diodni most je gotovo obavezan element svakog elektronskog uređaja koji se napaja iz mreže, bilo da se radi o kompjuteru ili ispravljaču za punjenje mobilnog telefona.

Izraz “diodni most” je izveden od riječi “dioda”. Stoga se diodni most mora sastojati od dioda, ali one moraju biti povezane jedna s drugom u određenom redoslijedu. Razgovarat ćemo zašto je to važno u ovom članku.

Oznaka na dijagramu

Diodni most na dijagramima izgleda ovako:

Ponekad se u dijagramima označava i na sljedeći način:

Kao što vidimo, krug se sastoji od četiri diode. Da bi ispravno radio, moramo ispravno spojiti diode i pravilno primijeniti naizmjenični napon na njih. Na lijevoj strani vidimo dvije ikone “~”. Stavljamo naizmjenični napon na ova dva terminala, a uklanjamo jednosmjerni napon sa druga dva terminala označena znakovima “+” i “-”. Diodni most se još naziva i diodni ispravljač.

Princip rada

Za ispravljanje izmjeničnog napona u DC možete koristiti jednu diodu za ispravljanje, ali to nije preporučljivo. Pogledajmo sliku kako će sve to izgledati:

Dioda prekida negativni poluval naizmjeničnog napona, ostavljajući samo pozitivan, što vidimo na gornjoj slici. Ljepota ovog jednostavnog kola je u tome što dobijamo konstantan napon iz naizmjeničnog napona. Problem leži u činjenici da gubimo polovinu AC snage. Dioda ga isključuje.

Da bi ispravili ovu situaciju, veliki umovi su smislili sklop diodnog mosta. Diodni most "preokreće" negativni poluval, pretvarajući ga u pozitivan poluval, čime se štedi energija.

Na izlazu diodnog mosta pojavljuje se konstantan pulsirajući napon frekvencije od 100 Hz. Ovo je dvostruko veća frekvencija mreže.

Praktična iskustva

Počnimo s jednostavnom diodom.

Katoda se može lako prepoznati po srebrnoj traci. Gotovo svi proizvođači prikazuju katodu sa prugom ili tačkom.

Da bi naši eksperimenti bili sigurni, uzeo sam uređaj za smanjenje, koji pravi 12V od 220V.

Povezujemo 220 volti na primarni namotaj i uklanjamo 12 volti iz sekundarnog namota. pokazao malo više, jer nema opterećenja na sekundarnom namotu. Transformator radi na takozvanoj „brzini praznog hoda“.

3,3x5=16,5V je maksimalna vrijednost napona. A ako podijelimo maksimalnu vrijednost amplitude s korijenom dva, dobićemo negdje oko 11,8 volti. To je ono što je . Osciloskop ne laže, sve je u redu.

Još jednom, mogao sam upotrijebiti 220 volti, ali 220 volti nije šala, pa sam smanjio AC napon.

Zalemite našu diodu na jedan kraj sekundarnog namota transformatora.

Zgrabimo ponovo osciloskop

Pogledajmo oscilogram

Gdje je donji dio slike? Dioda ga je prekinula. Ostavio je samo gornji dio, odnosno onaj koji je pozitivan.

Pronalazimo još tri takve diode i lemimo ih diodni most.

Držimo se sekundarnog namota transformatora pomoću diodnog mosta.

Sa druga dva kraja sondom osciloskopa uklanjamo konstantni pulsirajući napon i gledamo oscilogram

Evo, sad je red.

Vrste diodnih mostova

Kako se ne bi zamarali diodama, programeri su sve četiri diode smjestili u jedno kućište. Rezultat je vrlo kompaktan i praktičan radio element - diodni most. Mislim da možete pogoditi koji je uvozni, a koji sovjetski))).

Na primjer, na sovjetskom diodnom mostu kontakti na koje trebate primijeniti naizmjenični napon prikazani su ikonom "~", a kontakti s kojih morate ukloniti konstantni pulsirajući napon označeni su "+" i "- “ ikone.

Postoji mnogo tipova diodnih mostova u različitim kućištima

Postoji čak i auto diodni most

Tu je i diodni most za trofazni napon. Sastavljen je prema takozvanom Larionovom kolu i sastoji se od 6 dioda:

Trofazni diodni mostovi se uglavnom koriste u energetskoj elektronici.

Kao što ste možda primijetili, takav trofazni ispravljač ima pet terminala. Tri izlaza po fazi i sa druga dva izlaza ćemo ukloniti konstantan pulsirajući napon.

Kako provjeriti diodni most

1) Prva metoda je najjednostavnija. Diodni most se provjerava integritetom svih njegovih dioda. Da bismo to učinili, testiramo svaku diodu multimetrom i gledamo integritet svake diode. Kako to učiniti, pročitajte

2) Druga metoda je 100% tačna. Ali to će zahtijevati osciloskop ili opadajući transformator. Provjerimo uvezeni diodni most. Da bismo to učinili, spajamo dva njegova kontakta na naizmjenični napon sa simbolima "~", a sa druga dva kontakta, sa "+" i "-", uzimamo očitanja pomoću osciloskopa.

Pogledajmo oscilogram

To znači da uvezeni diodni most radi.

Sažetak

Diodni most (ispravljač) koristi se za pretvaranje naizmjenične struje u istosmjernu.

Diodni most se koristi u gotovo svim radio opremi koja "jede" napon iz naizmjenične mreže, bilo da se radi o običnom TV-u ili čak punjaču za mobitel.