V tomto článku sa pokúsime dať odpoveď, čo to je, obvod diódového mostíka a aký je účel. Ako môžete okamžite počuť, v tomto termíne je prítomné slovo „dióda“. A skutočne hlavný komponent   Diódový mostík je dióda, ktorej hlavnou vlastnosťou je prepúšťať napätie iba v jednom smere. Touto charakteristikou sa určuje účinnosť diód.

Účelom diódového mostíka je prevádzať striedavé napätie na jednosmerné napätie.

Obvod diódového mostíka

Obvod diódového mostíka pozostáva zo správne pripojených štyroch diód, a aby bol tento obvod funkčný, je potrebné k nemu správne pripojiť striedavé napätie.

Na diagrame, ako aj na kryte mostíka sú dva body pre napájanie striedavého napätia označené symbolom „~“. A z dvoch ďalších vodičov alebo výstupov, plus a mínus, sa odstráni konštantné napätie.

Teoreticky je možné vyrobiť konštantné napätie zo striedavého napätia s jedinou diódou, ale v praxi takáto rektifikácia nie je žiaduca. Ako viete, dióda prenáša napätie iba vyššie ako nula, v opačnom prípade je dióda zablokovaná a striedavé napätie časom mení svoju hodnotu. Zdá sa, že je všetko jasné.

Ukazuje sa však, že pri tomto spôsobe získavania striedavého jednosmerného prúdu, jednosmerného prúdu, podľa tohto „nádherného“ obvodu, dióda zanecháva iba pozitívnu polvlnu a záporná hodnota sa preruší. Spolu s tým jednoducho preruší polovicu napájacieho napätia. Táto strata energie je hlavnou nevýhodou usmerňovania prúdu jednou diódou.

Vyššie uvedená situácia je korigovaná diódovým mostíkom, ktorého obvod bol vyvinutý špeciálne s cieľom zvrátiť negatívnu polvlnu. Získajte druhú kladnú polvlnu a všetka energia elektrického prúdu sa ušetrí. Výsledkom je, že diódový mostík dodáva jednosmerný prúd, pričom napätie pulzuje dvakrát rýchlejšie ako frekvencia AC siete.

Som si istý, že obvod nepotrebuje špeciálny popis, hlavnou vecou, \u200b\u200bktorú si treba zapamätať, je miesto, kde sa má striedavé napätie pripojiť a odkiaľ dostávajú jednosmerný prúd. Teraz sa pozrime na fungovanie diódy a diódového mostíka v praxi. V prípade diódy takmer každého výrobcu je katóda označená bodkou alebo prúžkom. Pre bezpečnosť experimentov používame transformátor emitujúci dvanásť voltov.

Osciloskop ukazuje, že maximálna amplitúda je 16 a pol voltu, preto jednoduché výpočty (delené koreňom dvoch maximálnej hodnoty amplitúdy) hovoria, že efektívne napätie má hodnotu 11,8 V.

Teraz pripojte diódu k navíjaciemu drôtu (prirodzene) sekundárnemu transformátoru a zmerajte ju osciloskopom. Môžete vidieť, ako dióda prerušila dolnú zápornú časť grafu napätia. Preto sa stratila polovica energie.

Teraz zoberte ďalšie tri rovnaké diódy a zbierajte diódový mostík. K vinutiu transformátora, kde vstup slúži na striedavý prúd, pripojíme diódový most a pomocou sond zariadenia odstránime konštantné napätie z dvoch zostávajúcich bodov. Pozeráme na osciloskop a vidíme pulzujúce napätie na obrazovke, ale bez straty energie.

Ako vytvoriť video s diódovým mostom

Aby sa neobťažovalo s diódami a spájkovaním, priemysel vyrába hotové diódové mostíky v jednom kryte so štyrmi kontaktmi, domácimi - viac a dovážanými kompaktnejšími. Na diódových mostoch sovietskej výroby sú označené DC kontakty aj kontakty pre striedavé napätie.

Ak pripojíte importovaný diódový mostík na striedavé napätie a osciloskop, uvidíte, že tento rádiový komponent pracuje dokonale a vytvára pulzujúci jednosmerný prúd. Samotný diódový mostík, ak je začiarknutý, zvoní iba na každú zo štyroch diód.

Takže teraz viete, prečo je v rádiovej elektronike potrebný obvod diódového mostíka a princíp činnosti, ktorý je opísaný v tomto článku. Je potrebné poznamenať, že ide o veľmi obľúbenú súčasť, ktorá sa často používa v širokej škále rádiových zariadení pripojených k elektrickej sieti. Páskový magnetofón, televízor, nabíjačka mobilných telefónov - všade sa používa diodový mostík.

Veľmi často sa vyskytuje problém s nabíjaním autobatérie, aj keď nabíjačka nie je na dosah, čo robiť v tomto prípade? Dnes som sa rozhodol tento článok vytlačiť, kde mám v úmysle vysvetliť všetky známe spôsoby nabíjania autobatérie, je to zaujímavé, však? Poďme!

PRVÁ METÓDA - SVIETIDLO A DOBA

Snímka 13: Toto je jeden z najviac jednoduchými spôsobmi nabíjanie, pretože „nabíjačka“ sa teoreticky skladá z dvoch komponentov - obyčajnej žiarovky a usmerňovacej diódy. Hlavnou nevýhodou tohto nabíjania je to, že dióda preruší iba dolný polovičný cyklus, preto na výstupe zariadenia nemáme úplne konštantný prúd, ale týmto prúdom môžete nabíjať aj autobatériu!

Lampa je najbežnejšia, môžete si vziať lampu 40/60/100 wattov, čím je lampa výkonnejšia, tým väčší je výstupný prúd, táto lampa je teoreticky iba pre hasenie.

Dióda, ako už bolo povedané pre usmerňovanie striedavého napätia, musí byť výkonná, zatiaľ čo musí byť skonštruovaná pre spätné napätie najmenej 400 voltov! Prúd diód musí byť väčší ako 10 A! Toto je predpoklad, dôrazne odporúčame nainštalovať diódu na chladič, možno ju budete musieť navyše vychladnúť.

A na obrázku je variant s jednou diódou, hoci v tomto prípade bude prúd dvakrát nižší, preto sa čas nabíjania predĺži (pri 150-wattovej žiarovke stačí nabiť akumulovanú batériu po dobu 5 až 10 hodín, aby ste mohli vozidlo naštartovať aj v mraze)

Na zvýšenie nabíjacieho prúdu môžete nahradiť žiarovku inou, výkonnejšou záťažou - kúrenie, bojler atď.

SPÔSOB DRUHÉHO KOTLA

Táto metóda funguje na rovnakom princípe ako prvá, s tou výnimkou, že na výstupe z tejto nabíjačky je prúd úplne konštantný.

Hlavnou náplňou je kotol, ktorý sa môže podľa potreby nahradiť lampou, ako v prvom uskutočnení.

Diódový mostík môže byť pripravený, ktorý nájdete v počítačové bloky   napájanie. POVINNÉ je používať diódový mostík s reverzným napätím najmenej 400 voltov s prúdom najmenej 5 ampérov, hotový mostík by sa mal inštalovať na chladič, pretože sa dosť prehrieva.

Mostík môže byť tiež zostavený zo 4 výkonných usmerňovacích diód, zatiaľ čo napätie a prúd týchto diód by mali byť rovnaké ako v prípade použitia mostíka. Vo všeobecnosti sa pokúste použiť výkonný usmerňovač, ktorý je tak silný, ako je to len možné, nadmerný výkon nikdy neublíži.

NEPOUŽÍVAJTE výkonné Schottkyho diódy zo zdrojov napájania počítačom, sú veľmi silné, ale spätné napätie týchto diód je asi 50 - 60 voltov, takže budú horieť.

SPÔSOB TRETÍCH KAPACITOROV

Táto metóda sa mi páči najviac, použitie kaliaceho kondenzátora robí nabíjací proces bezpečnejším a nabíjací prúd sa určuje z kapacitancie kondenzátora. Nabíjací prúd sa dá ľahko určiť podľa vzorca

I \u003d 2 * pi * f * C * U,

kde U je napätie v sieti (Volt), C je kapacita tlmiaceho kondenzátora (μF), f je frekvencia striedavého prúdu (Hz)

Striedavý elektrický prúd sa vďaka špeciálnym elektronickým obvodom - diódovým mostíkom mení na konštantný pulzný prúd. Obvod usmerňovacieho diódového mostíka je rozdelený na 2 verzie: jednofázové a trojfázové.

Pri prevádzke usmerňovača je hlavným prvkom dióda. Štrukturálne je to polovodičová čipová doska s dvoma zónami s rôznou vodivosťou. Prvkom je jednosmerný prenos elektrického prúdu v závislosti od smeru toku.

Dizajn a činnosť usmerňovacej diódy sú založené na pn funkcie   prechod medzi polovodičovými zónami. Jeho odpor závisí od polarity externého napätia. V jednom prípade je to skvelé, v druhom - nevýznamné.

Jednofázový diódový most

Keď je vstupom striedavé sínusové napätie, prúd prechádza v každom pol cykle jedným párom diód a druhý je uzavretý. Výsledkom je, že na výstupe usmerňovacieho diódového mostíkového obvodu je generované pulzujúce napätie, ktorého frekvencia je dvakrát vyššia ako na vstupe.

Trojfázový mostný obvod

Tento obvod používa polovodičové diódové usmerňovače. Výstupné napätie sa tu získava s menším zvlnením.

Ako vyhladiť vlnenie pri usmerňovaní energie?

Kvalita usmerneného napätia klesá so zvyšujúcim sa zvlňovaním. Na jeho zníženie sa používajú prvky, ktoré akumulujú energiu, keď pochádzajú z usmerňovača, a dávajú ju preč, keď prestane zásobovať.

V obvode usmerňovacieho diódového mostíka s kondenzátorom je kondenzátor pripojený paralelne so záťažou. Jeho kapacita je zvolená v závislosti od zaťažovacieho prúdu. Ak je aplikovaný impulz, kondenzátor sa nabíja. Medzi impulzmi (ak neexistujú) sa napätie z tohto napätia privádza k záťaži.

V dôsledku vyhladenia sa výstupné napätie filtra zvýši a priblíži sa k veľkosti amplitúdy usmernenej hodnoty.

Ideálne napätie na výstupe filtra sa nedá dosiahnuť kvôli vybitiu kondenzátora medzi impulzmi. Takéto vlnky sú zvyčajne prípustné. Môžu byť znížené zvýšením kapacity kondenzátora.

Ak sa na vyhladenie používa induktor, je zapojený do série so záťažou. Kombinované filtračné obvody zahŕňajú tlmivky a kondenzátory.

Dióde mosta vzory

Najjednoduchšie mostné zariadenie sa vyrába spájkovaním jednotlivých diód. Priemysel vyrába monolitické štruktúry, ktoré sú menšie a lacnejšie. Ďalej sú v nich vybrané diódy s podobnými charakteristikami, čo im umožňuje pracovať pri rovnakom zahrievaní. To zvyšuje spoľahlivosť obvodu usmerňovacieho diódového mostíka.

Výhodou diódových mostov vyrobených z jednotlivých prvkov je možnosť opravy v prípade zlyhania jedného z nich. Zostava sa musí úplne vymeniť. Poruchy sa vyskytujú zriedkavo, pretože prvky sú správne vybrané.

Výkon usmerňovača

Zariadenia, ktoré spotrebúvajú veľký prúd, sú obvykle napájané sieťou 220 V. Nezapájajú zariadenia priamo, pretože napätie v elektronických obvodoch je malé a prúd je konštantný. Potom použite sieťový adaptér.

Napätie sa redukuje pomocou transformátora, ktorý tiež vytvára galvanické oddelenie medzi primárnym a sekundárnym napájacím obvodom. Z tohto dôvodu je riziko úrazu elektrickým prúdom znížené a zariadenie je chránené, keď sa v obvode vyskytne skrat.

Moderné adaptéry vo väčšine prípadov fungujú podľa zjednodušeného beztransformátorového obvodu bez galvanického oddelenia, v ktorom je na kondenzátore absorbované nadmerné napätie.

Schéma 12-voltového diódového mostíka: pokyny a montáž

Napájacia jednotka sa skladá z dvoch modulov, z ktorých prvý je stupňovitý transformátor a druhý je diódový mostík, ktorý prevádza jeden druh napätia na druhý.

Vyberie sa vhodný transformátor. Primárne vinutie je lokalizované pomocou testera. Jej odpor by mal byť najväčší. Vytočením multimetra v režime merania odporu sa nájdu potrebné konce. Potom sa nájdu ďalšie páry a urobí sa označenie.

Napája sa primárne vinutie a potom sa tester prepne do režimu merania striedavého napätia a meria sa napätie zvyšných vinutí. Mali by ste si zvoliť alebo navíjať pri 10 V. Je dôležité, aby napätie nebolo 12 V, pretože po kapacitnom filtri sa zvýši o 18%.

Transformátor sa vyberie na požadovaný výkon, po ktorom sa získa hranica 25%.

4 diódy sú skrútené do diódového mostíka a konce sú spájkované. Potom je zapojený obvod, na výstup je pripojený kondenzátor 25 V a 2200 uF (elektrolyt) a skontrolovaný v prevádzke.

Bez transformátorový 24 V usmerňovací diódový mostový obvod

V amatérskej rozhlasovej praxi sa často používajú zdroje nízkej spotreby bez transformátorov.

Napájanie 220 V sa dodáva prostredníctvom kondenzátora C1. Usmerňovač sa skladá z diód VD1, VD2 a zenerových diód VD3, VD4. Aby sa eliminoval spínací prúd cez most, keď je napájanie zapojené do série s kondenzátorom, je nainštalovaný odpor obmedzujúci prúd s odporom 50 - 100 Ohmov. Na vybitie kondenzátora, keď obvod nepracuje, je k nemu paralelne pripojený odpor 150 - 300 kΩ.

Na výstupe z obvodu je nainštalovaný vyrovnávací kondenzátor s kapacitou 2 000 mikrofarád.

Nedostatok galvanickej väzby vytvára riziko úrazu elektrickým prúdom.

prihláška

Rozsah diodového mostíka je mimoriadne široký a rozmanitý:

• osvetľovacie zariadenia (LED a žiarivky);
• elektrické meracie zariadenia;
• napájacie zdroje pre elektronické zariadenia;
• priemyselné napájacie zdroje, ovládacie prvky a nabíjačky.

Ako zvoliť diódy na výrobu diódového mostíka?

Hlavnými kritériami výberu sú napätie a prúd, pri ktorých sa dióda neprehrieva. Pri priamom pripojení na ňu klesá napätie asi 0,6 V, pretože má vnútorný odpor. Reverzné napätie, ktorému dióda vydrží bez toho, aby vstúpila do režimu tepelnej a elektrickej poruchy, má určitý limit. Ak je navrhnutý pre napätie 220 V, použije sa rezerva najmenej 25%. Ale je lepšie vziať ho dostatočne veľký na ochranu pred náhodným prepätím.

Prúd sa berie s rezervou. Ak je to potrebné, je k dispozícii chladiaci radiátor.

Pre správny výber použite referenčnú tabuľku diód a diódových mostíkov.

Výrobcovia diódových mostov

Medzi prvkami technológie osvetlenia vynikajú usmerňovače radu 1N4007 a MS250 vyrábané spoločnosťou Diotec. Sú konštruované pre napätie do 1000 V. V prvom prípade obvod diódového mostíka pozostáva zo 4 diód umiestnených na doske plošných spojov a v druhom je prezentovaný vo forme kompaktnej zostavy. Aj keď je séria 1N4007 spoľahlivá, zostava MS250 šetrí hmotnosť a pôdorys. Napriek tomu zostáva dopyt po sériách 1N4007 vysoký, pretože cena natoľko klesla, že je určená hlavne nákladmi na výrobu medi.

Technológia výroby diódových mostov série MS pokračuje. Teraz sú všetky 4 kryštály mostíka inštalované spolu, čo zvyšuje jeho tepelnú odolnosť v dôsledku jednotnosti parametrov.

Spoľahlivosť usmerňovačov klesá so zvyšujúcou sa teplotou okolia. Tento problém je vyriešený prístrojom série B250S2A, navrhnutým pre prúd 2,3 A a prenášajúci 0,7 A pri 125 ° C.

Väčšina výrobcov nakupuje diódy a potom zostavuje hotové usmerňovače. Spoločnosť Diotec sa podieľa na celom výrobnom cykle, od výroby kryštálov po montáž a balenie.

Ďalšia vedúca svetová spoločnosť - IRF - má jedinečné technológie na zníženie rozmerov súčiastok, zlepšenie prenosu tepla a zvýšenie efektívnosti polovodičovej technológie. Je to jediný, ktorý vyrába komponenty pre celý cyklus premeny energie.

záver

Obvod usmerňovacieho diódového mostíka sa používa vo všetkých elektronických zariadeniach. Mali by sa použiť usmerňovače s dvoma polvlnami, ktorých vlastnosti sú omnoho lepšie ako jednosmerné. Každý z nich si môžete skontrolovať zvonením každej diódy.

Táto nabíjačka má minimálne časti: stupňový transformátor, paralelne zapojené žiarovky, prepínač (prepínače), diódový mostík a 2 poistky. Budem vedený, že čitateľ nie je vôbec dobre oboznámený s elektrotechnikou a pokúsim sa podrobne povedať, čo, ako a prečo. Nižšie je uvedený diagram takéhoto zariadenia:

Na začiatku budete musieť nájsť výkonový transformátor pre napätie 14,5 V. Prečo 14,5 voltov? Pretože pri nabíjaní 12-voltovej batérie mu nebude stačiť 12 voltov, pretože Plne nabitá batéria bude počítať 13-14 voltov. Transformátor by mal byť dostatočne výkonný, niekde 250 wattov, nie menej. Ak samozrejme plánujete nabíjať batériu prúdom 1 až 3 ampéry, potom je možné transformátor odobrať zo starej televízie s lampou pri 150 wattoch - bude to fungovať. Keď je obvod v prevádzke, monitorujte zahrievanie transformátora, pretože pri veľkom nabíjacom prúde sa sekundárne vinutie začína zahrievať. Ak sa vinutie prehrieva, izolačný lak na drôte sa roztaví a transformátor prestane fungovať, pretože dôjde k prerušovaciemu obvodu. Alebo to nebude fungovať správne, to znamená, že napätie sa môže znížiť. Poistka v okruhu chráni pred náhodným skratom. Nakoniec sa to stane. Teraz by ste mali spomenúť žiarovky: čím vyšší je výkon žiarovky, tým vyšší je nabíjací prúd. V tabuľke nižšie je uvedený prúd a výkon žiaroviek:

Prúd sa vypočíta podľa Ohmovho zákona. FORMULA: Prúd \u003d výkon / napätie, Koniec koncov, žiarovka je ako odpor, iba vyžaruje svetlo. Ako odpor v žiarovke sa používa prvok, ako je žiarovkové vlákno vyrobené z volfrámu. V tomto prípade žiarovka v tomto prípade slúži nielen ako odpor, ale tiež ako indikátor nabitia. Keď sa batéria začne nabíjať, svetlo začne slabšie svietiť. Keď je batéria nabitá, svetlo sa rozsvieti na podlahe. Všetky žiarovky sú zapojené paralelne pre pohodlné ovládanie nabíjacieho prúdu. Tu je vzorec na určenie celkového odporu 2 paralelne zapojených odporov (žiaroviek): Celkový odpor. \u003d (Odpor prvej žiarovky + odpor druhej žiarovky) / 2. Teraz nájdeme prúd: prúd \u003d napätie / odpor celkom. , Odpor žiarovky sa môže merať pomocou multimetra, nastavením na ohmmeter alebo obyčajného ohmetra. To znamená, že keď sú všetky tlačidlá zatvorené, prúd prejde maximum. Kľúč (prepínač) je nastavený na 3-5 ampérov.

Dnes som si kúpil tester a posadil som sa, aby som nabíjačku spájkoval so zvyškami subwoofera, ktorý bol zakalený skôr. Trocha teórie pre tých, ktorí sa rozhodli opakovať. Nabíjačka. Napájací zdroj pozostáva v zásade z dvoch modulov. Prvým z nich je transformátor, ktorého úlohou je v našom prípade znížiť napätie na 12 voltov. Druhým je diódový mostík, ktorý je potrebný na prevod striedavého napätia na smerovanie. Môžete samozrejme veci skomplikovať a inštruovať rôzne druhy filtrov pre žiarovky a prístroje. Ale nebudeme to robiť len pre lenivosť.

Berieme transformátor. Prvá vec, ktorú musíme nájsť, je primárne vinutie. Dodáme do zásuvky 220 V zo zásuvky. Tester sme dostali do režimu merania odporu. A volá všetky káble. Nájdeme pár, ktorý dáva najväčší odpor. Toto je primárne vinutie. Ďalej zavoláme zvyšné páry a zapamätáme si / zapíšeme, čo sa volalo.

Transformátorový obvod

Po nájdení všetkých párov sa kŕmime primárnym vinutím 220 V. Preneste tester do režimu merania striedavého napätia a zmerajte koľko voltov je na sekundárnych vinutiach. V mojom prípade boli všetky páry 12 palcov. Vzal som si jeden z najhrubších drôtov, zvyšok som odrezal a izoloval

transformátor

Týmto sme prešli na diódový most.

Spájkujte 4 diódy zo dosky subwoofera

Stočené do diódového mostíka a spájkované spojenie

Schéma diódového mostíka a graf zmien v štruktúre sínusoidy

To som dostal

Diódový most

Zostáva len pripojiť všetko a skontrolovať funkčnosť

Čo som dostal

Zapnite sieť a zmerajte napätie. Vľavo od poslednej fotografie na diódovom mostíku bude mínus. Right plus. Spájkujeme drôty, ktoré v budúcnosti kladieme na plus a mínus našej batérie.