Diodni most: uređaj, princip rada, namjena, sklopovi

Definicija

Diodni most je sklopovsko rješenje za ispravljanje izmjenične struje. Drugi naziv je punovalni ispravljač. Izgrađen je od poluvodičkih ispravljačkih dioda ili njihovih varijanti - Schottky dioda.

Shema povezivanja mosta pretpostavlja prisutnost nekoliko (za jednofazni krug - četiri) poluvodičkih dioda na koje je priključeno opterećenje.

Može se sastojati od diskretnih elemenata zalemljenih na ploči, ali u 21. stoljeću češće su spojene diode u zasebnom paketu. Izvana izgleda kao bilo koja druga elektronička komponenta - noge se uklanjaju iz kućišta određene standardne veličine za spajanje na staze tiskane ploče.

Vrijedi napomenuti da se nekoliko ventila kombiniranih u jednom kućištu, koji nisu spojeni prema mosnom krugu, nazivaju diodnim sklopovima.

Ovisno o opsegu i dijagramu povezivanja, diodni mostovi su:

• jednofazni;
• tri faze.

Označavanje na dijagramu može se izvesti u dvije inačice, koje UGO koristiti na crtežu ovisi o tome je li most sastavljen od pojedinačnih elemenata ili se koristi gotov.

Princip rada

Hajde da shvatimo kako radi diodni most. Za početak, diode propuštaju struju u jednom smjeru. Do ispravljanja izmjeničnog napona dolazi zbog jednostranog provođenja dioda. Zbog njihova ispravnog spajanja, negativni poluval izmjeničnog napona dovodi se do opterećenja u obliku pozitivnog. Jednostavnim riječima, preokreće negativni poluval.

Radi jednostavnosti i jasnoće, razmotrit ćemo njegov rad na primjeru jednofaznog punovalnog ispravljača.

Načelo rada kruga temelji se na činjenici da diode provode struju u jednom smjeru i to je kako slijedi:

• Na ulaz diodnog mosta dovodi se izmjenični sinusni signal, na primjer, 220V iz kućnog napajanja (u dijagramu povezivanja, ulaz diodnog mosta označen je kao AC ili ~).
• Svaki od poluvalova sinusoidnog napona (slika ispod) prolazi kroz par vrata smještenih dijagonalno na dijagramu.

Pozitivni poluval prolaze diode VD1, VD3, a negativnu polovicu - VD2 i VD4. Možete vidjeti signal na ulazu i izlazu kruga ispod.

Takav signal naziva se ispravljeni napon mreškanja. Kako bi se izgladio, u krug se dodaje filtar s kondenzatorom.

Glavne karakteristike

Razmotrimo glavne karakteristike poluvodičkih dioda. Latinska slova daju svoju oznaku u tehničkoj dokumentaciji na engleskom jeziku (tzv. Datasheet):

• V_o/min - vršni ili maksimalni obrnuti napon. Kada se ovaj napon prekorači, pn spoj je nepovratno uništen.
• V_{r (rms)} - prosječni obrnuti napon. Normalno za posao, isto kao U_arr u karakteristikama domaćih komponenti.
• ja_o - prosječna ispravljena struja, ista kao I_NS od domaćih.
• ja_fsm - vršna ispravljena struja.
• V_fm - pad napona u prednaponu (u otvorenom vodljivom stanju) je obično 0,6-0,7V, a više za modele visoke struje.

Prilikom popravljanja elektroničke opreme i napajanja ili njihovog projektiranja, početnici se pitaju: kako odabrati pravi diodni most?

U ovom slučaju, najvažniji parametri za vas će biti obrnuti napon i struja. Na primjer, da biste odabrali diodni most od 220 V, morate pogledati modele s nominalnim naponom većim od 400 V i potrebnom strujom, na primjer, KBPC106 (ili 108, 110). Njegove tehničke karakteristike:

• maksimalna ispravljena struja - 3A;
• vršna struja (kratkoročna) - 50A;
• obrnuti napon - 600V (800V, 1000V za KBPC108 i 110, respektivno).

Zapamtite ove karakteristike i lako ćete odrediti koju opciju odabrati iz kataloga.

Ispravljački krugovi

Ispravljačka struja u izvorima napajanja je glavna svrha; među ostalim komponentama kruga može se razlikovati ulazni filtar, koji je spojen nakon ispravljača - dizajniran je za izglađivanje mreškanja. Pogledajmo pobliže ovo pitanje!

Prije svega, vrijedno je napomenuti da se diodni most naziva jednofazni ispravljački krug od 4 diode ili trofazni od 6. Ali amateri to često nazivaju ispravljačkim krugom srednje točke.

U punovalnom ispravljaču na teret se dovode dva poluvala, a u poluvalnom ispravljaču jedan.

Da ne bude zabune, razumijemo terminologiju.

Ispod vidite jednofazni punovalni krug, njegov ispravan naziv je "Gretz krug", to je ono što se najčešće podrazumijeva pod nazivom "diodni most".

Larionov sklop je trofazni diodni most, izlaz je punovalni signal. Diode u njemu prenose poluvalove, otvarajući se prema linijski napon, tj. naizmjenično: gornja faza A dioda i donja faza B dioda, gornja faza B i donja faza C itd.

Radi potpunosti, trebali biste govoriti o drugim krugovima ispravljača izmjeničnog napona.

Poluvalni ispravljač od 1 diode spojen serijski s opterećenjem. Koristi se u balastnim izvorima napajanja, minijaturnim napajanjima male snage, kao i u uređajima koji su nezahtjevni prema koeficijentu mreškanja. Opterećenju se dovodi samo jedan poluval.

Puni val sa središnjom točkom - to je ono što se pogrešno naziva mostom od 2 diode. Ovdje samo jedna dioda provodi svaki poluval. Njegova prednost je veća učinkovitost od Gretzovog kruga, zbog manjeg broja poluvodičkih vrata. Međutim, njegova je uporaba komplicirana činjenicom da je potreban transformator sa središnjom slavinom, što se odražava u shematskom dijagramu. Ne može se koristiti za ispravljanje mrežnog napona od 220 V.

Ispravljač izrađen od Schottky sklopova. Koristi se u prekidačkim izvorima napajanja, jer Schottky diode imaju manje vrijeme povratnog oporavka, malo kapacitivnost barijere (brži prijelaz iz otvorenog u zatvoreno stanje) i mali pad napona naprijed (manje gubici). Najčešće se Schottkies nalaze u sklopovima, sa zajedničkom anodom ili katodom, kao što je prikazano na donjoj slici.

Stoga je potrebno nekoliko sklopova za sastavljanje mosnog kruga. Ispod je primjer 3 uobičajena katodna Schottkyjeva sklopa.

Od 4 sklopa sa zajedničkom katodom. Od prethodnog se razlikuje po tome što može podnijeti veću struju, s istim komponentama, jer su u njemu paralelno spojeni Schottkijevi.

Od 2 Schottkyjeva sklopa, jedan sa zajedničkom anodom i jedan sa zajedničkom katodom. Upoznavanje što je anoda i katoda, možete u našem zasebnom članku.

Kako lemiti i spojiti

Nije teško proučavati i poznavati sklopove, glavne poteškoće nastaju kada početnik odluči lemiti diodni most vlastitim rukama. Za lemljenje ispravljača od 4 sovjetske kopije tipa kd202 upotrijebite donju ilustraciju.

Za sastavljanje diodnog mosta od modernih diskretnih dioda poput 1n4007 male snage (i drugih - svi izgledaju isto i razlikuju se samo po veličini), pažljivo pogledajte sljedeću ilustraciju.

Ali ako ga ne sastavite iz zasebnih dijelova, već koristite gotovi most, u nastavku pogledajte kako ga pravilno spojiti na krug.

Također, početnike će zanimati pogledati video o tome kako napraviti jednostavno napajanje od 12 V:

Opseg i svrha

Najčešće se diodni mostovi koriste u izvorima napajanja. U napajanjima transformatora spojeni su na sekundarni namot transformatora

U impulsnim izvorima napajanja - na mrežni ulaz od 220 V. U ovom slučaju, elektronički upravljački krug i strujni krug UPS-a napajaju se iz ispravljenog i izglađenog (ne uvijek) mrežnog napona (doseže oko 300-310 volti).

Na stezaljkama sekundarnog namota sklopnog napajanja postoji visokofrekventni izmjenični napon. Kako bi se to izravnalo, ugrađuju se sklopovi dvostrukih Schottky dioda. S tim u vezi, često se koristi ispravljački krug srednje točke.

U automobilima i motociklima koriste se trofazni diodni mostovi, sastavljeni prema shemi Larionova s tri dodatna ventila, jer se trofazni koristi za napajanje mreže na vozilu generator. Most u generatoru izrađen je u obliku sektora kruga i postavljen je na njegovom stražnjem dijelu.

Iznimka su neki moderni Toyotini automobili i druge marke, oni koriste 6-fazni generator za implementaciju kruga ispravljanja s dvanaest impulsa od 12 ventila. Ovo je za smanjenje mreškanja i povećanje izlazne struje.

Metode provjere

Multimetar u načinu testiranja dioda najbolji je za testiranje diodnog mosta.

Da biste to učinili, trebate zazvoniti ulazni kratki spoj, a zatim izlazni (diodni most mora biti zalemljen).

Bez lemljenja izravno na ploči, možete izmjeriti pad napona na diodnim spojevima. Da biste to učinili, morate odrediti pinout mosta, obično je naznačen izravno na kućištu, o čemu smo gore raspravljali.

Zaslon multimetra trebao bi prikazivati ​​brojeve u prednaponu u rasponu od 500-800 mV, au obrnutom - iznad 1500 i do beskonačnosti (ovisno o specifičnoj komponenti i mjernom uređaju). Isto se može učiniti u načinu rada Ohmmetra, kao što je prikazano na donjoj slici.

Ovaj proces je detaljnije opisan u članku "kako provjeriti diodni most“, gdje smo osim o metodi ispitivanja govorili i o simptomima kvara. Također pogledajte video o tome kako testirati jednofazni ispravljač i diodni most autogeneratora:

Ovo završava naše detaljno objašnjenje. Nadamo se da vam je sada postalo jasno čemu služi diodni most i što radi u električnom krugu. Ako imate pitanja, postavite ih u komentarima ispod članka!

Povezani materijali:

• Kako lemiti radio komponente s ploča
• Kako koristiti multimetar - upute za lutke
• Kako smanjiti napon u mreži

Kao(0)ne sviđa mi se(0)