Для некоторых радиолюбителей и даже профессионалов не секрет, что диод, так же как и транзистор, представляют собой относительно новые изобретения середины ХХ столетия. Но следует отметить, что основные направления в производстве и применении диодов начали развиваться уже в 70-х годах XIX века.
-
кенотронам;
-
газотронам;
-
игнитронам;
-
стабилитронам.
В ХХ столетии и сейчас основной акцент сделан в сторону использования полупроводниковых диодов и созданных на их основе выпрямительных схем. Если установить в роли выпрямителя только один диод, то выходная синусоида будет очень далекой от идеала. Для сглаживания пульсаций понадобиться мощный конденсатор.
Принцип работы
Диоды относятся к радиодеталям, которые обладают нелинейной вольтамперной характеристикой, то есть, в одном направлении они хорошо проводят ток, в обратном — плохо, или не проводят вообще, то есть, закрываются. Использование единичных диодов достаточно ограничено, более востребована простая схема выпрямления тока, названная «диодный мост».
В схему входят 4 диода, через которые переменный ток проходит поочередно. Схема подключения диодного моста не зависит от типа диода, а только от способа включения. Диодные выпрямители выпускаются в виде готовых моноблоков, например, используемых в автомобильных генераторах и зарядных устройствах для аккумуляторов, или собраны из отдельных элементов. На каждую фазу приходится 4 диода, образующих 2 отдельных пути прохождения тока к потребителю.
Один из полуконтуров проводит ток в требуемом направлении, и «гасит» синусоиду в обратном. Второй контур отстает на половину фазы колебаний в результате, к точке подключения подается постоянный ток с требуемой стабильностью параметров. Работа узла разделена на несколько этапов:
-
подача переменного напряжения на входы блока;
-
преобразование полуволн синусоиды напряжения на постоянные диагональные векторы;
-
суммирование векторов направления тока;
-
съем постоянного напряжения с выходов моста в стабильной полярности.
Часто в технической литературе такую схему выпрямления тока называют двухполупериодным выпрямителем, или схемой Гретца.
Типы диодных мостов
Выпрямители подразделяют на два основных типа — однофазные и трехфазные. Схема подключения трехфазного моста на диодах несколько сложнее, хотя в основе заложен один и тот же принцип — использование свойства радиодетали проводить ток только в одном направлении. Для трехфазных сетей применяют мосты, созданные по схеме Ларионова. Здесь на каждую из фаз работают два диода, установленные в обратной полярности. Смещение фаз на каждом из контуров равно 120о.
Если сравнивать результаты работы однофазного и трехфазного диодных мостов, то во втором случае на выходе получается плавное электропитание, без заметных скачков напряжения и силы тока.
Основные технические характеристики
Каждый из видов диодных мостов обладает рядом характеристики, по которым выбираются нужные модели для конкретной схемы, или рассчитывают блоки выпрямителей из отдельных деталей. К наиболее важным характеристикам относятся:
-
Максимальная амплитуда напряжения при обратной полярности UАобр (Vrpm). При превышении порогового напряжения мост необратимо выходит из строя.
-
Среднее напряжение обратной нагрузки (Uобр, или Vr(rms). В этом диапазоне мост сохраняет рабочие характеристики;
-
Средняя выпрямленная сила тока (Iпр или Io). Номинальное значение тока на выходных клеммах моста;
-
Максимальная рабочая частота;
-
Амплитудная сила тока Ifsm. Максимальное значение пульсаций силы тока.
В случае замены двух типовых диодов на тиристоры, мост превращается в управляемый. Такой вариант позволяет значительно точнее регулировать выходной ток, используя выпрямитель в точных приборах.
Применение в электронике и электротехнике
Диодный мостовой выпрямитель — универсальный прибор, использующийся во многих электронных устройствах, предусматривающих возможность подключения к сети переменного тока. Это:
-
люминесцентные лампы;
-
генераторы автомобилей и спецтехники;
-
зарядные устройства и блоки питания;
-
сварочных аппаратах;
-
музыкальных центрах;
-
телевизорах.
Некоторое ограничение сферы применения диодных мостов для чувствительной аппаратуры определяется пульсациями выходного тока. Но при использовании дополнительных схем систем защиты, ограничения становятся несущественными. Подбор диодных мостов https://ipelectron.ru/
Как проверить диодный мост на плате?
Для проверки диодного моста на плате можно использовать мультиметр. Диодный мост — это электронное устройство, состоящее из четырех диодов, которые соединены таким образом, чтобы позволять току протекать только в одном направлении.
Вот как можно проверить диодный мост на плате:
-
Отключите устройство от источника питания и удалите плату из корпуса, если это необходимо.
-
Установите мультиметр в режим проверки диодов. Для этого нужно повернуть переключатель мультиметра на значок диода (обычно обозначается знаком «диод» или «diode»). Если у вашего мультиметра нет такого режима, вы можете использовать режим проверки продолжительности, который также может использоваться для проверки диодного моста.
-
Подключите красный провод мультиметра к одному из выводов диодного моста и черный провод к другому выводу. Обратите внимание на полярность: если вы подключите мультиметр к диодному мосту неправильно, вы получите неверный результат.
-
Поверните плату на другую сторону и повторите операцию для другой пары выводов диодного моста.
-
Если диодный мост исправен, мультиметр должен показать напряжение в одном направлении, а в другом — ноль или близкое к нулю значение. Если мультиметр показывает напряжение в обоих направлениях, это может указывать на неисправность диода или диодов в мосте.
-
Повторите процедуру для оставшихся двух выводов диодного моста.
Если мультиметр показывает, что диодный мост неисправен, то его нужно заменить. Если вы не уверены в своих навыках ремонта электроники, лучше обратиться к специалисту.
Видео. Урок №9. Выпрямитель. Диодный мост.
