Спаять диодный мост: как собрать своими руками в домашних условиях

Содержание

как собрать своими руками в домашних условиях

В электротехнике существует несостыковка. С одной стороны, передавать энергию на большие расстояния удобнее, если она имеет форму переменного напряжения. С другой, для питания смартфонов, светодиодов в лампочках, плат в телевизорах и подобной бытовой техники требуется постоянный ток. Данную проблему успешно решает такое семейство радиодеталей, как выпрямительные диоды.

Диодный мост схема

Что такое диоды

Диод – это полупроводниковый элемент на основе кристалла кремния. Ранее эти детали также изготавливались из германия, но со временем этот материал был вытеснен из-за своих недостатков. Электрический диод функционирует как клапан, т.е. он пропускает ток в одном направлении и блокирует его в другом. Такие возможности в эту деталь заложены на уровне атомарного строения его полупроводниковых кристаллов.

Один диод не может получить из переменного напряжения полноценное постоянное. Поэтому на практике используют более сложные сочетания этих элементов.

Сборка из 4 или 6 деталей, объединённых по специальной схеме, образует диодный мост. Он уже вполне способен справиться с полноценным выпрямлением тока.

Интересно. Диоды обладают паразитной чувствительностью к температуре и свету. Прозрачные выпрямители в стеклянном корпусе могут использоваться как датчики освещённости. Германиевые диоды (прим. Д9Б) подходят в качестве термочувствительного элемента. Собственно из-за сильной зависимости свойств этих элементов от температуры их и перестали производить.

Однофазный и трёхфазный диодный мост

Существует две основные разновидности выпрямляющих сборок:

  • Однофазный мост. Чаще используется в бытовых электроприборах. Имеет 4 вывода. На два их них подаётся переменное напряжение, т.е. фаза (L) и ноль (N). С двух оставшихся снимается постоянное, т.е. плюс (+) и минус (-).
  • Трёхфазный мост. Встречается в мощных промышленных установках и оборудовании, питающимся от сети 380 вольт.
    На его вход подаются три фазы (L1, L2, L3). С выхода так же снимается постоянное напряжение. Такие мосты отличаются большими размерами и внушительными токами, которые они способны через себя пропустить.

Трёхфазный выпрямитель

Принцип работы диодного моста

Понять, как мост выполняет свою задачу, можно, разобравшись в том, как ведёт себя отдельный диод. Изначально имеются только два провода с переменным напряжением (L и N). Оно имеет форму синусоиды (рис. а). Если в схему добавить один диод, то он будет пропускать только положительную полуволну (рис. б), если этот компонент развернуть, то отрицательную составляющую (рис. в). Такое напряжение уже не будет переменным. Всё же оно не годится для питания серьёзных электроприборов. В нём наблюдаются моменты, когда ток совсем отсутствует. Применение четырёх диодов позволит получить постоянное напряжение без всяких прерываний (рис. г). Трёхфазные мосты выпрямляют по такому же методу. Однако они делают это одновременно с тремя синусоидами.

Форма напряжения после моста

Выпрямитель

Полученное после диодного моста напряжение имеет форму синусоиды, у которой отрицательная составляющая отражена относительно оси времени. Проще говоря, оно имеет форму холмов и называется пульсирующим. Такое напряжение положительное. Не содержит моментов, когда ток не течёт. Но всё же оно нестабильное. Например, в точке «a» оно рано 0 вольт, а в «b» – имеет максимальное значение. Данный выпрямитель нельзя считать законченным.

Для решения этой проблемы требуется сглаживающий электролитический конденсатор. На плате он обычно располагается там же, где и диодная сборка. Ёмкость накапливает энергию в те моменты, когда она имеет пиковые значения (точка b), и отдаёт её в моменты провалов (a). На выходе получается прямая линия – полноценный постоянный ток, пригодный для питания последующих электронных компонентов, процессоров, микросхем и т.п.

Постоянный ток

Преимущества двухполупериодного диодного моста

Полный мост, также называемый двухполупериодным выпрямителем, по ряду характеристик лучше, чем просто одиночный диод. Объясняется это тем, что он даёт возможность:

  1. снизить подмагничивание трансформатора, после которого стоит двухполупериодный выпрямитель;
  2. снять с выхода напряжение с удвоенной частотой, которое в итоге проще сгладить;
  3. повысить КПД трансформатора, на вторичной обмотке которого установлен полный диодный мост.

Недостатки полного моста

У полноценного двухполупериодного моста имеются недостатки:

  1. Ток вынужден протекать не по одному диоду, а сразу по двум, включенным последовательно. Поэтому удваивается падение напряжения на выпрямительном элементе. Для маломощных мостов на кремниевых диодах оно может достигать 2 вольт. В мощных выпрямителях – порядка 10 В. Отсюда существенные потери мощности на выпрямляющем элементе и его повышенный нагрев.
  2. При выходе из строя одного и четырёх диодов мост продолжает работать. Данный дефект может быть незаметен без специальных замеров. Однако он создаёт риск более серьёзной поломки устройства, которое питается через неисправный мостик.

Конструкция

Схема любого выпрямительного моста включает в себя диоды. Они могут быть по отдельности распаяны на печатную плату или находиться в одном корпусе. Касаемо размера выпрямители бывают миниатюрными, например, импортные MB6S или советские КЦ405А. Последние в народе именуют «ка-цэшками» или «шоколадками».

КЦ405А и MB6S

Встречаются образцы с внушительными габаритами. Например, трёхфазный выпрямительный мост китайского производства. Прибор предназначен для токов в сотни ампер, поэтому имеет винтовой крепёж под силовые провода и плоскую металлическую теплопроводящую поверхность с отверстиями для фиксации на радиаторе охлаждения.

Трёхфазный диодный мост

Маркировка выпрямителей

Не существует общепринятых правил, согласно которым производители маркируют свои диодные мосты. Каждый вправе называть своё изделие так, как считает нужным, т.е. по своей собственной номенклатуре.

Однако у большинства из этих деталей есть схожие признаки, помогающие визуально определить назначение их выводов. На фото трёхфазного моста (см. выше) отдельно выделен символ переменного тока – волнистая линия. Он указывает на то, что к этому контакту подключается входное синусоидальное напряжение. Также на некоторых моделях мостиков входные выводы помечаются буквами AC (Alternative Current), указывающими на переменный ток. При этом выходные контакты, с которых снимается постоянный ток, обозначаются символами DC (Direct Current) или традиционными «+» и «-».  Дополнительно на некоторых выпрямителях со стороны плюса «подпилен» один из углов. Также на «+» может указывать и удлинённый вывод. Подобная маркировка свойственна многим электронным компонентам и называется ключом.

Маркировка диодных выпрямителей

Диодный мостик своими руками

Чтобы самостоятельно собрать выпрямитель, понадобится 4 однотипных диода. При этом они должны подходить по обратному напряжению, максимальному току и рабочей частоте. Соединения нужно сделать в соответствии со схемой ниже. Между двумя катодами снимается положительное напряжение, между анодами – отрицательное. К точкам, в которых подключены разноимённые выводы диодов, подсоединяется источник переменного напряжения. Всю схему можно за пару минут спаять навесным монтажом или потрудиться и выполнить в виде небольшой печатной платы.

Дополнительная информация. Обратные напряжения диодов, включенных в последовательную цепь, складываются между собой.

Мостик своими руками

Выбор типа сборки

Для каждой задачи существует свой оптимальный вариант выпрямительной диодной сборки. Все их можно условно разделить на 3 вида:

  • Выпрямитель на одном диоде. Применяется в самых простых и дешёвых схемах, где нет к.л. требований к качеству выходного напряжения, как, например, в ночниках.
  • Сдвоенный диод. Эти детали внешне похожи на транзисторы, ведь они выпускаются в таких же корпусах. Они также имеют 3 вывода. По сути, это два диода, помещённых в один корпус. Один из выводов – средний. Он может быть общим катодом или анодом внутренних диодов.
  • Полноценный диодный мост. 4 детали в одном корпусе. Подходит для устройств с большими токами. Применяется в основном на входах и выходах различных блоков питания и зарядных устройств.

Дополнительная информация. Выпрямители используются и в автомобилях. Они нужны для преобразования идущего с генератора переменного напряжения в постоянное. Оно, в свою очередь, необходимо для зарядки аккумулятора. Обычный бензогенератор вырабатывает переменный ток.

Проверка элементов

В большинстве случаев для проверки выпаивать мостик из платы не требуется. Тестировать его следует точно так же, как 4 p-n перехода с подключением по схеме диодного моста. Данное измерение настолько распространено, что его возможность реализована в любом мультиметре. Прибор для теста нужно переключить в режим диодной прозвонки.

Падение напряжения в прямом направлении на исправном выпрямительном диоде составляет 500-700 мВ. В обратном – прибор отобразит «1».

Сгоревшая деталь чаще всего показывает в обоих направлениях «0», т.е. короткое замыкание. Реже бывает полный обрыв элемента (также в обе стороны). Все замеры следует повторить для каждого входящего в состав моста диода. Итого 8 измерений, т.е. 4 в прямом направлении и 4 – в обратном. Если тестируется диод Шоттки, то этот параметр составляет 200-400 мВ.

Использование барьера Шоттки

Применение диода Шоттки оправдано в двух случаях. Во-первых, когда нужно выпрямить высокочастотный ток. Барьер Шоттки идеально подходит для подобной задачи, ведь он имеет низкую ёмкость перехода и, соответственно, является быстродействующим. Во-вторых, когда требуется выпрямить большой ток в десятки или сотни ампер. В этом случае деталь отлично себя показывает ввиду низкого падения напряжения и малого тепловыделения.

Диодные мосты в мире электроники играют роль согласующего элемента. С их помощью можно подключать устройства, требующие постоянный ток, к сети удобного для передачи переменного напряжения. Подобных устройств очень много в быту, они крайне важны для комфортной жизни человека.

Видео

Как сделать диодный мост на 220 вольт

Простейшим преобразователем переменного тока в постоянный является диодный мост. Им называется такой элемент электрической цепи, который состоит из нескольких диодов, соединённых друг с другом по специальной схеме. Придуманный ещё в 1895 году такой способ включения до сих пор успешно применяется в электроцепях. Практически ни один блок питания не обходится без его использования, ведь фактически все электронные схемы запитываются от источников постоянного тока.

История изобретения

В 1873 году английский учёный Фредерик Гутри разработал принцип работы вакуумных ламповых диодов с прямым накалом. Уже через год в Германии физик Карл Фердинанд Браун предположил похожие свойства в твердотельных материалах и изобрел точечный выпрямитель.

В начале 1904 года Джон Флеминг создал первый полноценный ламповый диод. В качестве материала для его изготовления он использовал оксид меди. Диоды начали широко использоваться в радиочастотных детекторах. Изучение полупроводников привело к тому, что в 1906 году Гринлиф Виттер Пиккард изобрел кристаллический детектор.

В середине 30-х годов XX века основные исследования физиков были направлены на изучение явлений, проходящих на границе контакта металл-полупроводник. Их результатом стало получение слитка кремния, обладающего двумя типами проводимости. Изучая его, в 1939 году американский учёный Рассел Ол открыл явление, названное позже p-n переходом. Он установил, что в зависимости от примесей, существующих на границе соприкосновения двух полупроводников, изменяется приводимость. В начале 50-х годов инженеры компании Bell Telephone Labs разработали плоскостные диоды, а уже через пять лет в СССР появились диоды на основе германия с переходом менее 3 см.

Изобретателем же схемы выпрямительного моста считается электротехник из Польши Карол Поллак. Позже в журнале Elektronische Zeitung опубликовали результаты исследований Лео Гретца, поэтому в литературе можно встретить и другое название диодного моста — схема или мост Гретца.

Физические процессы

В основе принципа работы диодного моста лежит способность p-n перехода пропускать ток только в одном направлении. Под p-n переходом понимается контакт двух полупроводников с различным типом проводимости. Граница, разделяющая области, характеризуется шириной запрещённой зоны, препятствующей прохождению зарядов. С одной её стороны находится p область, в которой основными носителями считаются дырки (положительный заряд), а с другой n область, где основные носители электроны (отрицательный заряд).

Находясь изолированно друг от друга, в каждой области элементарные частички совершают беспорядочные тепловые колебания, из-за чего их выделяемая энергия компенсируется и результирующий ток равен нулю. При соприкосновении этих областей возникают диффузионные токи, вызванные притягиванием зарядов друг к другу. В итоге частички сталкиваются и рекомбинируют (исчезают). В зоне соприкосновения происходит обеднение носителей, и их движение прекращается. Устанавливается состояние динамического равновесия.

При приложении к p-n переходу электрического поля картина меняется. При прямом смещении, то есть таком, когда положительный полюс источника питания подключается к p области, а отрицательный к n области, происходит введение основных носителей в области. Из-за этого ширина запрещённой зоны уменьшается, и частички свободно начинают проходить через барьер, образуя ток. Если же полярность источника питания изменить, то произойдёт ещё большее обеднение слоёв, в итоге барьер увеличится, и ток не возникнет.

Таким образом, в зависимости от полярности сигнала, приложенного к переходу, ширина запрещённой зоны увеличивается или уменьшается. Если на элемент, в основе работы которого используется p-n переход подать переменный сигнал, то в результате к нему попеременно будет прикладываться прямое и обратное напряжение. Соответственно, часть сигнала он будет задерживать, а часть пропускать.

Если же взять измерительный прибор, умеющий показывать форму сигнала (осциллограф), то на выходе радиоэлемента можно будет увидеть импульсы, длительность которых определяется периодом полуволны. Именно поэтому диод и называется выпрямительным, хотя к нему больше подходит название импульсный преобразователь. То есть устройство, преобразующее переменный сигнал в пачку импульсов.

Схема сборки из диодов

Выражение «мост из диодов» происходит от слияния двух слов, подчёркивающих принцип работы устройства. Под этим словосочетанием понимается электрический прибор, служащий для преобразования переменного тока в пульсирующий. Состоит он из четырёх диодов, образующих соединение по схеме Гретца.

Переменное электрическое напряжение представляет собой гармонический сигнал, амплитуда которого изменяется по синусоидальному закону во времени. Условно его можно представить в виде отрицательных и положительных полуволн. При подаче сигнала на вход диода через него может пройти только одна полуволна, в результате чего на выходе направление тока станет односторонним.

На этом принципе и работает диодный мост. Но так как один диод при прохождении через него изменяющегося во времени сигнала даёт на выходе только пачку импульсов, то для получения действительно постоянного напряжения необходимо, чтобы устройство выпрямляло две полуволны. Другими словами, являлось двухполупериодным.

Для создания полноценного выпрямителя схема диодного моста должна обеспечивать преобразование как положительной, так и отрицательной составляющей сигнала. Если диоды подключить по схеме Гретца, то в каждый полупериод волны ток сможет протекать только через два элемента. То есть устройство будет поочерёдно выпрямлять каждую полуволну.

При подаче на вход моста переменного напряжения в тот момент, когда сигнал будет описываться положительной составляющей, диоды VD2 и VD3 будут для него открыты, а VD1 и VD4 заперты. При смене полярности состояние выпрямителей изменится, ток потечёт через VD4 и VD1, в то время как VD3, VD2 окажутся закрытыми.

В итоге форма сигнала станет постоянной, так как на выходе устройства практически не будет промежутка времени, при котором напряжение будет равно нулю. При этом частота выходного сигнала увеличится вдвое. Например, если на устройство подать напряжение 220 в из электросети, то на его выходе получится постоянный ток с частотой 100 Гц. Это пульсирование считается паразитным, мешающим работе электронных узлов, поэтому в электрических схемах выход прибора подключается к электролитическому конденсатору, сглаживающему пульсации. Такая схема применяется в однофазных сетях, в трёхфазных же используется шесть диодов, работающих попарно (по аналогии со схемой Гретца).

Виды и характеристики

Современная промышленность выпускает различные по конструкции и характеристикам устройства. Все выпрямительные мосты разделяют на два вида: монолитные и наборные. Первые выполняются в цельном диэлектрическом корпусе, наподобие микросхемы, и имеют четыре вывода. Форма их корпуса может быть прямоугольной, квадратной, цилиндрической. При этом тип корпуса может быть также любым, например, SOT 23, MDI, SDIP, SMD.

На корпусе обычно подписываются полярные ноги символами + и —, соответствующие выходному сигналу. Входные же выводы могут не подписываться или обозначаться знаком тильды

. Вторые же представляют собой четыре отдельных диода, запаянных по схеме моста, чаще всего в специально отведённые для них места на плате.

При работе выпрямительный мост может нагреваться, поэтому некоторые конструкции предполагают их совместное использование с радиатором. Как и любой электрический прибор, мост характеризуется рядом параметров:

  1. Наибольшее обратное напряжение, В — характеризуется максимальным значением напряжения, приложенного при обратном включении диодов, подача которого на прибор не приводит к его повреждению. Превышение этого значения вызывает пробой, то есть полупроводник превращается в проводник.
  2. Действующее напряжение, В — определяется среднеквадратичным значением амплитуды входного сигнала.
  3. Максимальный ток, А — это величина, определяющая наибольшую мощность, которую может потреблять нагрузка, подключённая к прибору.
  4. Максимальное падение напряжения, В — этот параметр обозначает потери мощности сигнала на элементе, то есть фактически характеризует эффективность прибора. Потери мощности связаны с активным внутренним сопротивлением устройства, на котором электрическая энергия преобразуется в тепловую.
  5. Интервал рабочих температур, С — обозначает диапазон, в котором характеристики устройства практически не изменяются.

Кроме этого, в зависимости от типа используемых диодов устройства могут быть высокочастотными и импульсными. Первые используются в цепях с высокочастотным электричеством. Диоды, на базе которых собирается конструкция, называются Шотки. В них вместо классического p-n перехода используется контакт металл-полупроводник. Вторые же являются обычными выпрямителями.

Обозначение и маркировка

Условно-графическое обозначение полупроводникового моста на принципиальных электрических схемах выглядит как ромб, из вершин которого выходят прямые короткие линии, символизирующие выводы. Каждый вывод подписывается знаком, соответствующим виду сигнала. Так, плюсом обозначается положительный выход, минусом — отрицательный, а тильдой — входы для подачи переменного сигнала. В середине ромба может как изображаться выпрямительный диод, так и нет.

В литературе, различных спецификациях и на схемах устройство подписывается латинскими символами VDS, после которых ставится арабская цифра, обозначающая порядковый номер. В иностранной литературе можно также встретить обозначение BDS. Стандарта для маркировки мостов не существует. Каждый производитель обозначает свою продукцию, как хочет, согласно своей системе.

Если внимательно изучить различные обозначения, то можно проследить тенденцию в маркировке, нанесённой на корпус прибора. На ней почти всегда присутствуют данные о его основных характеристиках. То есть указывается максимальный ток или рабочее напряжение. Например, DB151S — первые две цифры обозначают ток 1,5 А, а вторая напряжение согласно таблице, в этом случае 50 В.

Отечественные изделия классифицируются по-другому. Сам мост обозначается буквой «Ц», стоящее за ней число обозначает материал, а последующие цифры номер разработки. Например, популярный мостик у радиолюбителей выдерживающий обратное напряжение до 400 В, маркируется как КЦ407А.

Самостоятельное изготовление

Выпрямительные однофазные мосты обычно не являются дефицитными радиодеталями, поэтому их можно купить и выбрать по необходимым параметрам практически в любом радиомагазине. Но не всегда есть на это время, поэтому нужный мост можно собрать и своими руками. Для этого понадобится подготовить:

  1. Четыре одинаковых по своим характеристикам диода. Можно в принципе брать и любые, но следует понимать, что общие параметры моста будут определяться самым слабым элементом.
  2. Монтажный провод.
  3. Паяльник.
  4. Пинцет.
  5. Флюс и припой.
  6. Бокорезы.
  7. Электрическую схему диодного моста выпрямителя.

После того как всё подготовлено, на первом этапе залуживают выводы диодов. Для этого ножки радиоэлементов смазываются флюсом, и на них с помощью разогретого паяльника переносится олово, образующее тонкий слой. На следующем этапе диоды соединяются согласно схеме.

Для этого необходимо знать, где у элемента катод, а где анод. На схеме аноду соответствует вершина треугольника, а катоду — основание. На самом же элементе обозначается только анод. Это может быть полоска, точка или условно-графическое обозначение, смещённое к одному из выводов.

Затем берутся два элемента, и анод одного соединяется с катодом другого. Аналогичное действие повторяется и для оставшихся элементов. В итоге получается пара, каждая из которых состоит из двух диодов. Далее, между собой спаиваются катоды, а поле — аноды. После того как диоды соединены к точкам пайки, подсоединяются проводники, формирующие выводы устройства. На последнем этапе конструкция проверяется с помощью мультиметра.

Проверка радиоприбора

Чтобы проверить мост, понадобится взять цифровой прибор и переключить его в режим прозвонки диодов. На мультиметре этот режим соответствует символу диода. К тестеру подключается щуп чёрного цвета в гнездо COM, а красного в V/Ω. Суть проверки заключается в прозвонке переходов. Если за вывод № 1 принять положительный электрод устройства, за № 2 и 3 — входы для переменного сигнала, а за № 4 — отрицательный выход, то тестирование можно выполнить в следующем порядке:

  1. Чёрным щупом дотрагиваются до первого вывода, а красным до третьего. На экране тестера должно загореться трёхзначное число, обозначающее сопротивление перехода. При смене полярности на табло должна появиться единица (бесконечность).
  2. Красным щупом дотрагиваются до третьего вывода, а чёрным — до четвёртого. Тестер должен показать бесконечность, а при смене полярности должно появиться трёхзначное число.
  3. К первой ноге подключается чёрный провод, а ко второй — красный. Прибор должен показать сопротивление перехода, при смене полярности — обрыв.
  4. К третьему выводу подключается красный провод, к четвёртому — чёрный. Переход звониться не должен. При смене положения проводов тестер должен показать сопротивление.

Если все четыре пункта выполняются, то можно считать, что выпрямитель собран правильно и находится в работоспособном состоянии. При этом таким способом можно проверить любой полупроводниковый мост.

Назначение и практическое использование

Область использования моста, набранного из диодов, довольно широка. Это могут быть блоки питания и узлы управления. Он стоит во всех устройствах, питающихся от промышленной сети 220 вольт. Например, телевизоры, приёмники, зарядки, посудомоечные машины, светодиодные лампы.

Не обходятся без него и автомобили. После запуска двигателя начинает работать генератор, вырабатывающий переменный ток. Так как бортовая сеть вся питается от постоянного напряжения, ставится выпрямительный мост, через который происходит подача выпрямленного напряжения. Этим же постоянным сигналом происходит и подзарядка аккумуляторной батареи.

Выпрямительное устройство используется для работы сварочного аппарата. Правда, для него применяются мощные устройства, способные выдерживать ток более 200 ампер. Использование в устройствах диодной сборки даёт ряд преимуществ по сравнению с простым диодом. Такое выпрямление позволяет:

  • увеличить частоту пульсаций, которую затем просто сгладить, используя электролитический конденсатор;
  • при совместной работе с трансформатором избавиться от тока подмагничивания, что даёт возможность эффективнее использовать габаритную мощность преобразователя;
  • пропустить большую мощность с меньшим нагревом, тем самым увеличивая коэффициент полезного действия.

Но также стоит отметить и недостаток, из-за которого в некоторых случаях мост не используют. Прежде всего, это двойное падение напряжения, что особенно чувствительно в низковольтных схемах. А также при перегорании части диодов устройство начинает работать в однополупериодном режиме, из-за чего в схему проникают паразитные гармоники, способные вывести из строя чувствительные радиоэлементы.

Блок питания

Ни один современный блок питания не обходится без выпрямительного устройства. Качественные источники изготавливаются с использованием мостовых выпрямителей. Классическая схема состоит всего из трёх частей:

  1. Понижающий трансформатор.
  2. Выпрямительный мост.
  3. Фильтр.

Синусоидальный сигнал с амплитудой 220 вольт подаётся на первичную обмотку трансформатора. Из-за явления электромагнитной индукции во вторичной его обмотке наводится электродвижущая сила, начинает течь ток. В зависимости от вида трансформатора величина напряжения за счёт коэффициента трансформации снижается на определённое значение.

Между выводами вторичной обмотки возникает переменный сигнал с пониженной амплитудой. В соответствии со схемой подключения диодного моста это напряжение подаётся на его вход. Проходя через диодную сборку, переменный сигнал преобразуется в пульсирующий.

Такая форма часто считается неприемлемой, например, для звукотехнической аппаратуры или источников освещения. Поэтому для сглаживания используется конденсатор, подключённый параллельно выходу выпрямителя.

Трёхфазный выпрямитель

На производствах и в местах, где используется трёхфазная сеть, применяют трёхфазный выпрямитель. Состоит он из шести диодов, по одной паре на каждую фазу. Использование такого рода устройства позволяет получить большее значение тока с малой пульсацией. А это, в свою очередь, снижает требования к выходному фильтру.

Наиболее популярными вариантами включения трёхфазных выпрямителей являются схемы Миткевича и Ларионова. При этом одновременно могут использоваться не только шесть диодов, но и 12 или даже 24. Трёхфазные мосты используются в тепловозах, электротранспорте, на буровых вышках, в промышленных установках очистки газов и воды.

Таким образом, использование мостовых выпрямителей позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, которым запитывается вся электронная аппаратура. Самостоятельно сделать диодный мост несложно. При этом его применение позволяет получить не только качественный сигнал, но и повысить надёжность устройства в целом.

Диод – это полупроводниковый прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от прикладываемого напряжения. Имеет всего два вывода: анод и катод. При подаче прямого напряжения (на анод подается положительный потенциал по сравнению с катодом) он открыт. При подаче отрицательного напряжения он закрывается.

Эта особенность прибора широко используется в электротехнике, в частности диодный мост применяют для сварочного аппарата, чтобы выпрямлять переменный ток, улучшая качество сварки.

Основные характеристики

Главными параметрами, на которые обращают внимание при выборе выпрямителей для сварочных аппаратов, являются:

  • максимально допустимое постоянное обратное напряжение;
  • максимальный средний прямой ток за период;
  • рабочая частота переключения;
  • постоянное прямое напряжение при максимальном прямом токе;
  • максимально допустимая температура корпуса.

Амплитуда бытовой сети составляет около 310 В, поэтому нужно использовать диоды с обратным напряжением 400 В и выше. Прямой ток жестко связан с мощностью прибора, и на него также обращают внимание. Рабочая частота показывает, в каком выпрямителе можно использовать полупроводник, применять его в сетевом или выходном блоке инвертора.

Прямое напряжение полупроводника характеризует мощность рассеяния на самом приборе. Это позволяет рассчитать размеры радиатора или системы охлаждения. Предельная температура корпуса сварочного аппарата дает возможность предусмотреть схему защиты от перегрева.

Применение в сварке

В любом трансформаторном сварочном аппарате постоянного тока или инверторе присутствуют силовые диоды. Они предназначены для выпрямления переменного тока. Для повышения коэффициента полезного действия диоды подключают по мостовой схеме, в этом случае оба полупериода приходятся на нагрузку.

В трансформаторном сварочном аппарате выпрямительные диоды устанавливают на выходе вторичной обмотки. Сварочное оборудование имеет понижающий трансформатор, соответственно, напряжение холостого хода значительно ниже входного, поэтому здесь требуются приборы большой мощности и низкой частоты. Для этого подойдут выпрямительные диоды В200 (максимальный ток 200А).

Для сварочного инвертора требуется два выпрямителя. Один располагается на входе источника питания. Он преобразует переменный ток 220 вольт 50 Гц в постоянный, который преобразуется в дальнейшем в переменный ток высокой частоты (40-80 кГц).

При мощности аппарата 5 кВт выпрямительные диоды должны иметь обратное напряжение 600-1000 В и средний прямой ток 25-35 А при частоте 50 Гц.

Второй выпрямитель располагается после высокочастотного трансформатора. Здесь требования другие. Максимальный прямой ток должен быть не менее 200 А на частоте 80 кГц, а обратное напряжение превышать напряжение холостого хода (60-70 В).

В любом случае используются диоды из категории мощных, с площадкой для монтажа радиатора, поскольку без отведения тепла устройство быстро сгорит.

Особенность выпрямителей

Выпрямитель для сварочного аппарата выполняется по мостовой схеме. При изготовлении сварочного аппарата своими руками и применении диодов В200 нужно учитывать, что их корпус находится под напряжением.

Поэтому когда выпрямитель устанавливают на радиатор, он должен быть изолирован от остальных элементов схемы, от корпуса прибора и от соседних диодов тоже. А это создает определенные неудобства для сварщика.

Приходится использовать более крупный корпус. Для уменьшения габаритов аппарата применяют выпрямительный прибор ВЛ200, который имеет другую полярность. Это позволяет объединить полупроводники на два парных радиатора.

В последние годы стали выпускать довольно мощные диодные мосты в одном корпусе. По размерам такая конструкция из диодов примерно соответствует спичечному коробку, имеет площадку для посадки радиатора, максимальный прямой ток 30-50 А. Диодная сборка имеет значительно меньшую стоимость по сравнению с диодами В200.

На выходе инвертора используются мощные сдвоенные диоды с общим катодом. Они имеют высокое быстродействие в отличие от диодов расположенных на входе устройства.

Благодаря малому времени восстановления, менее 50 наносекунд, приборы успевают переключать высокочастотный ток на выходе вторичной обмотки.

В данном приборе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFh40US30DN или VS-60CPH03, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один прибор (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт.

Устанавливаются на радиатор. Для защиты полупроводников от перегрузки используется RC фильтр. Схема управления требует стабильный источник питания без бросков напряжения.

Для этого в приборе предусмотрены стабилитроны или уже готовый интегральный стабилизатор, которые обеспечивают стабильное питание на микросхемах управления. В результате получается компактное устройство, позволяющее качественно варить металл.

Схема диодного моста

Одной из важнейших частей электронных приборов питающихся от сети переменного тока 220 вольт является так называемый диодный мост. Диодный мост – это одно из схемотехнических решений, на основе которого выполняется функция выпрямления переменного тока.

Как известно, для работы большинства приборов требуется не переменный ток, а постоянный. Поэтому возникает необходимость в выпрямлении переменного тока.

Например, в составе блока питания, о котором уже заходила речь на страницах сайта, присутствует однофазный полномостовый выпрямитель – диодный мост. На принципиальной схеме диодный мост изображается следующим образом.


Схема диодного моста

Это так называемый однофазный выпрямительный мост, один из нескольких типов выпрямителей, которые активно применяются в электронике. С его помощью производят двухполупериодное выпрямление переменного тока.

В железе это выглядит следующим образом.


Диодный мост из отдельных диодов S1J37

Схему эту придумал немецкий физик Лео Гретц, поэтому данное схемотехническое решение иногда называют «схема Гретца» или «мост Гретца». В электронике данная схема применяется в настоящее время повсеместно. С появлением дешёвых полупроводниковых диодов эту схему стали применять всё чаще и чаще. Сейчас ею уже никого не удивишь, но в эпоху радиоламп «мост Гретца» игнорировали, поскольку она требовала применения аж 4 ламповых диодов, которые стоили по тем временам довольно дорого.

Как работает диодный мост?

Пару слов о том, как работает диодный мост. Если на его вход (обозначен значком «

») подать переменный ток, полярность которого меняется с определённой частотой (например, с частотой 50 герц, как в электросети), то на выходе (выводы «+» и «-») мы получим ток строго одной полярности. Правда, этот ток будет иметь пульсации. Частота их будет вдвое больше, чем частота переменного тока, который подаётся на вход.

Таким образом, если на вход диодного моста подать переменный ток электросети (частота 50 герц), то на выходе получим постоянный ток с пульсациями частотой 100 герц. Эти пульсации нежелательны и могут в значительной степени помешать работе электронной схемы.

Чтобы «убрать» пульсации необходимо применить фильтр. Простейший фильтр – это электролитический конденсатор достаточно большой ёмкости. Если взглянуть на принципиальные схемы блоков питания, как трансформаторных, так и импульсных, то после выпрямителя всегда стоит электролитический конденсатор, который сглаживает пульсации тока.

Обозначение диодного моста на схеме.

На принципиальных схемах диодный мост может изображаться по-разному. Взгляните на рисунки ниже – всё это одна и та же схема, но изображена она по-разному. Думаю, теперь взглянув на незнакомую схему, вы с лёгкостью обнаружите его.

Диодная сборка.

Диодный мост во многих случаях обозначают на принципиальных схемах упрощённо. Например, вот так.

Обычно, такое изображение либо служить для того, чтобы упростить вид принципиальной схемы, либо для того, чтобы показать, что в данном случае применена диодная выпрямительная сборка.

Сборка диодного моста (или просто диодная сборка) – это 4 одинаковых по параметрам диода, которые соединены по схеме мостового выпрямителя и запакованы в один общий корпус. У такой сборки 4 вывода. Два служат для подключения переменного напряжения и обозначаются значком «

». Иногда могут иметь обозначение AC (Alternating Current – переменный ток).

Оставшиеся два вывода имеют обозначения « + » и « – ». Это выход выпрямленного, пульсирующего напряжения (тока).

Диодная сборка выпрямительного моста является более технологичной деталью. Она занимает меньше места на печатной плате. Для робота-сборщика на заводе проще и быстрее установить одну монолитную деталь вместо четырёх. Ещё одним из плюсов такой сборки можно считать то, что при работе все диоды внутри неё находятся в одном тепловом режиме.

Также стоит отметить и то, что сборки, порой, стоят дешевле, чем четыре отдельных диода. Но и в бочке мёда должна быть ложка дёгтя. Минус диодных сборок в том, что если выходит из строя хотя бы один диод, то менять её придётся полностью. Поэтому не лишним будет научиться проверять диодный мост мультиметром.

Думаю понятно, что в случае отдельных диодов нужно просто заменить один неисправный диод, что, соответственно, обойдётся дешевле.

В реальности сборка диодного моста может выглядеть вот так.


Диодная сборка KBL02 на печатной плате


Диодная сборка RS607 на плате компьютерного блока питания

А вот так выглядит диодная сборка DB107S для поверхностного (SMD) монтажа. Несмотря на свои малые размеры, сборка DB107S выдерживает прямой ток 1 A и обратное напряжение в 1000 V.

Более мощные выпрямительные диодные мосты требуют охлаждения, так как при работе они сильно нагреваются. Поэтому их корпус конструктивно выполнен с возможностью крепления на радиатор. На фото – диодный мост KBPC2504, рассчитанный на прямой ток 25 ампер.

Естественно, любую мостовую сборку можно заменить 4-мя отдельными диодами, которые соответствуют нужным параметрам. Это бывает необходимо, когда нужной сборки нет под рукой.

Иногда это вводит новичков в замешательство. Как же правильно соединить диоды, если предполагается изготовление диодного моста из отдельных диодов? Ответ изображён на следующем рисунке.


Условное изображение диодного моста и диодной сборки

Как видим всё довольно просто. Чтобы понять, как нужно соединить диоды, нужно вписать в стороны ромба изображение диода.

На принципиальных схемах и печатных платах диодный мост могут обозначать по-разному. Если используются отдельные диоды, то рядом с ними просто указывается сокращённое обозначение – VD, а рядом ставиться его порядковый номер в схеме. Например, вот так: VD1VD4. Иногда применяется обозначение VDS. Данное обозначение указывается обычно рядом с условным обозначением выпрямительного моста. Буква S в данном случае подразумевает, что это сборка. Также можно встретить обозначение BD.

Где применяется схема диодного моста?

Мостовая схема активно применяется практически в любой электронике, которая питается от однофазной электросети переменного тока (220 V): музыкальных центрах, DVD-проигрывателях, кинескопных и ЖК-телевизорах. . Да где его только нет! Кроме этого, он нашёл применение не только в трансформаторных блоках питания, но и в импульсных. Примером импульсного блока питания, в котором применяется данная схема, может служить рядовой компьютерный блок питания. На его плате легко обнаружить либо выпрямительный мост из отдельных мощных диодов, либо одну диодную сборку.

Вы легко найдёте диодный мост на печатных платах электро-пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) или по-простому «балластах», а также в компактных люминесцентных лампах (КЛЛ).

В сварочных аппаратах можно обнаружить очень мощные диодные мосты, которые крепятся к теплоотводу. Это лишь несколько примеров того, где может применяться данное схемотехническое решение.

Как припаять диодный мост на генераторе – АвтоТоп

Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.

Расположение диодного моста

Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.

Устройство диодного моста генератора

На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).

В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны.

Принцип действия диодного моста генератора

Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).

Неисправности выпрямительного блока генератора

Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:

Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ

— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.

Примечания и дополнения

— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.

— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.

— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).

Еще статьи по автомобильному генератору

Бывает, что вы «прикурили» кого то от своей TOYOTA и не заглушили при этом двигатель. Часто от такой перегрузки по току сгорает диодный мост генератора, который в свою очередь потянет за собой предохранитель на 120 ампер.
Диодные мосты на современных автомобилях часто приварены к обмотке. Мосты на таких генераторах нужно отрезать, а затем запаивать обратно на штатное место. Для ремонта удобно когда сгоревшие диоды моста находятся по краям, если же они в центре, то необходимо аккуратно разделить мост на минусовую и плюсовую пластины. На генераторах импортных автомобилей встречаются диоды припаяны непосредственно к пластине – радиатору. Что бы отремонтировать такой мост, нужна пересадка полупроводниковых кристаллов, о чём тут и пойдёт речь.

Обычно такие операции делают на производстве роботы, в стерильных камерах Но оказывается возможно такую же операцию выполнить почти в полевых условиях.
Что представляет из себя полупроводниковый кристалл? Это тонкий слоёный пирог, подпаянный с двух сторон выводами. Одна сторона кристалла в мощном диоде обычно посажена через подложку на радиатор. На пластинах генератора диоды запаяны в углублениях и закрыты силиконовым герметиком. На плюсовых пластинах кристалл посажен катодом к радиатору, на минусовых анодом к радиатору.
Для хирургической операции понадобятся: Скальпель, пинцет, спирт, припой, флюс, паяльник 100 ватт, газовая горелка, силиконовый герметик. После диагностики моста, скальпелем механически удаляем с пластины нерабочие диоды. Затем протираем посадочные места спиртом.

Теперь нам понадобятся доноры для добычи новых кристаллов. Я использую десятиамперные диоды Д242 отечественного производства, которые показали себя очень достойно в этой миссии. Так же подходят на эту роль Диоды марок Д243, Д231. Отлично работают кристаллы с 25 амперных диодов Д112, которые значительно больше по диаметру. Их я применяю в мощных генераторах на 24 вольта.

Кусачками вскрываем корпус диода и откусываем верхнюю часть вывода что бы освободить медный проводник запаянный к аноду. Затем нагреваем корпус до температуры плавления припоя и пинцетом снимаем кристалл с корпуса диода. При этом можно использовать газовую горелку или паяльник по выбору. При работе важно не перегреть сам кристалл. По этому, нагревать нужно постепенно, контролируя текучесть припоя. То же самое правило применить при посадке кристалла на пластину моста.

Теперь у вас в руках кристалл, подложка и проводник. Тонкая пластинка это кристалл, толще и больше в диаметре это подложка. Рекомендую пересаживать кристалл на пластину вместе с подложкой.

В родном положении кристалл диода Д242 сразу сядет в плюсовую пластину моста.
Если же мы хотим установить такой кристалл в минусовую пластину, то нам необходимо перепаять проводник на противоположную сторону кристалла. Для диодов с обратным включением типа Д112 другое правило: В родном положении кристаллы сядут на минусовую пластину моста, а при посадке на плюсовую пластину потребуется перевернуть кристалл.
Далее, подготавливаем место посадки на пластине, добавляем флюс и припой в нужном количестве. В качестве флюса я использую обычную твёрдую канифоль.
Начинаем нагревать газовой горелкой пластину до плавления припоя. Следить, что бы в ходе работы не отпаялись соседние диоды. Иногда для отвода тепла от стоящих рядом соседних диодов я прикручиваю в этом месте к пластине дополнительный радиатор.

Как только припой на посадочном месте расплавится, опускаем туда кристалл и даем пластине остыть. Что бы ускорить остывание, сразу после посадки кристалла охладить пластину вентилятором, для предотвращения смещения кристалла с подложки. После операции проверяем проводимость новых кристаллов мультиметром. Если с проводимостью всё в порядке подпаиваем вывод кристалла к мосту и закрываем кристалл силиконовым герметиком.

Собираем все узлы в обратной последовательности и тестируем работу генератора на стенде или на самом автомобиле.

Начнём с того, что диодный мост – это электрическая схема, цепь диодов, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный. Неисправный Диодный мост – одна из самых основных причин неисправности генератора, а так же является мощнейшим потребителем, способным за ночь посадить аккумулятор в ноль.

Неисправный диодный мост способен как разрядить, так и перезарядить аккумулятор, в следствии чего могут возникнуть большие проблемы с электрикой. Принцип диодов, по мимо преобразования тока от переменного в постоянный, заключается в однополярности передачи тока от генератора к аккумулятору. Иными словами, исправный диод передаёт ток только в одну сторону (генератор – аккумулятор), неисправный диод передаёт ток в обе стороны (аккумулятор генератор) либо вообще ничего не предаёт. Перегорают диоды из-за плохих контактов, попадания влаги.

Прежде чем начать «обвинять» во всех ваших проблемах диодный мост, обязательно проверти щётки генератора и регулятор напряжения.

Чтобы приступить к проверке диодного моста, его нужно снять, благо процесс несложный. Без снятия выпрямительного блока (диодного моста) тоже можно обойтись, но это очень и очень неудобно.

Один из способов проверки диодного моста – проверить бортовую систему на наличие утечки тока (Как проверить утечку тока?)! Если Потребление тока в заглушенном моторе с выключенными электроприборами составляет 1А в час и выше, то скорее всего проблема кроется в диодном мосте. Более тщательно проверить мост можно только при снятии.

Как снять диодный мост генератора (выпрямительный блок)?

  1. Снимаем минусовую клемму аккумулятора и отсоединяем/откручиваем провода идущие к пластиковому кожуху генератора.
  2. Отсоединяем колодку проводов «D».
  3. Снимаем защитный резиновый колпачок с наконечников проводов вывода «+». Откручиваем гайку крепления этих проводов, снимаем их с блока генератора.
  4. Далее снимаем сам пластиковый чёрный кожух генератора. Для этого нужно отсоединить три пружинных фиксатора, расположенных по периметру блока.
  5. Находим Регулятор напряжения, и крестовой отверткой откручиваем его крепления.
  6. Вытаскиваем регулятор напряжения в сборе с щётками.
  7. Берём ключ на «8» и откручиваем 3 болта крепления моста.
  8. Отгибаем в сторону выводы на обмотку статора и крестовой отвёрткой отворачиваем крепление конденсатора.

  • Вынимаем диодный мост! Отворачиваем 2 гайки контактного болта ключом на «10». Снимаем с контактного болта втулки и вынимаем сам болт с диодного моста. ГОТОВО! Можно приступать к замене, проверке выпрямительного блока (диодного моста)!
  • Как установить диодный мост (выпрямительный блок)?

    Устанавливается диодный мост в строго обратном порядке.

    Диодный мост схема, принцип работы


    В подавляющем большинстве блоков питания для выпрямления переменного электрического тока используются диодные мосты. Рассмотрим диодный мост, схема включает в себя только 4 диода. На принципиальной схеме, диодный мост обозначают как квадрат повернутый на 45 градусов в центре квадрата на одной из диагоналей чертят диод, катод ближе к положительному выходу моста, анод ближе к отрицательному выходу моста. Оставшиеся две вершины квадрата являются входами переменного напряжения.

    Рисуя схему моста достаточно помнить, что от каждого входа приходят к «+» выходу два диода, прием анод подключается на вход, а катод на выход. Тоже и с отрицательным выходом, только к выходу подключаются аноды диодов.

    Принцип работы диодного моста

    Представим, что на вход диодного моста подается переменное напряжение и в текущий момент на верхнем по рисунку входе присутствует положительный потенциал, то диоды VD2 и VD3 откроются так как к к ним приложено положительное напряжение (на рисунке путь тока показан линией красного цвета), а VD1 и VD4 будут заперты обратным напряжением. При обратной полярности входного напряжения ток потечет от нижнего входа через VD4, нагрузку и VD1 (на рисунке путь тока показан синим цветом), а VD2 и VD3 будут заперты обратным напряжением.

    Получается положительный выход будет соединен с тем входом диодного моста, на котором в данный момент присутствует положительный потенциал, а отрицательный выход с тем входом на котором отрицательный потенциал.

    Трехфазный диодный мост схема

    Рассмотренный нами диодный мост используется для однофазного выпрямления, его и называют однофазным мостом. Для выпрямления переменного электрического тока в трехфазных сетях используют трехфазный диодный мост.

    Он состоит из 6 диодов, по паре диодов на каждую фазу. В данной схеме, ток протекает от фазы с наибольшим потенциалом, через нагрузку к фазе с наименьшем потенциалом. Оставшаяся фаза ни к чему не подключена. Если в однофазном мосте проводили ток два диода из четырех, то тут тоже проводят ток 2 диода, а 4 при этом заперты.

    Диодный мосты выпускаются как законченные компоненты, но если нет в наличии такой детальки, то можно использовать 4 отдельных диода включенных по схеме диодного моста.

    Для плат с поверхностным монтажом удобно использовать сдвоенные диоды. Например из двух диодных сборок BAT54S или BAV99 получается полноценный диодный мост.

    Зачастую использование двух сборок из двух диодов оказывается дешевле, чем использование диодного моста из четырех диодов в одном корпусе или четырех диодов по отдельности.

    Диодный мост своими руками — ProDemio.

    ru

    Несмотря на то что в бытовых розетках, как известно, присутствует переменное напряжение величиной 220 В, подавляющее большинство электронных приборов требует намного меньших значений. Более того, это питание должно осуществляться не переменным, а постоянным током. Именно поэтому практически каждый бытовой прибор имеет в составе своей схемы выпрямитель — диодный мост.

    Постоянный и переменный ток

    Из учебного курса физики все знают, что электрический ток подразумевает протекание электрического заряда из одного проводника в другой. В отличие от постоянного тока, который действительно идет в одном направлении (от минуса к плюсу), переменный течет сначала в одну сторону, а затем — в другую. Если подключить к розетке осциллограф, можно получить схематическое изображение такого движения тока.

    На рисунке представлена осциллограмма переменного тока, где по оси абсцисс показано время, а по оси ординат — напряжение. Из графика хорошо видно, что напряжение плавно нарастает до величины 220 В, потом уменьшается до нуля и нарастает до той же величины, но с противоположным знаком. Иными словами, напряжение в розетке постоянно меняет знак со скоростью 50 раз в секунду.

    Для сравнения можно подключить щупы осциллографа к источнику постоянного тока. В качестве него могут использоваться клеммы батарейки. В этом случае картина будет несколько иная.

    Осциллограмма постоянного тока, показанная на изображении, наглядно демонстрирует, как на протяжении всего времени напряжение на клеммах имеет постоянную величину. При замыкании цепи ток будет течь в одну сторону.

    Особенности видов напряжения

    Возникает закономерный вопрос о том, зачем в розетках используется переменный ток, если подавляющее большинство электронной аппаратуры питается постоянным током. Дело в том, что для питания узлов той или иной аппаратуры требуются напряжения разной величины. Процессор компьютера, например, питается 3 В, а мобильный телефон требует для своей зарядки целых 5 В. Усилителю музыкального центра нужно уже около 25 В.

    Постоянное напряжение достаточно сложно трансформировать из одной величины в другую, а вот переменное — запросто. Для этого служат, к примеру, трансформаторы. Некоторые важные силовые узлы, такие как двигатели, все же нуждаются в переменном напряжении. Поэтому промышленные генераторы, питающие бытовые розетки, вырабатывают его до общепринятой величины (например, 220 В), а каждый прибор уже на месте получает из него то, что ему требуется.

    Выпрямление электроэнергии

    До конца XIX века преобразование переменного напряжения в постоянное было проблемой. С изобретением диода — сначала вакуумного, а позже и полупроводникового — ситуация в корне изменилась. Благодаря своим уникальным свойствам, диод отлично различает полярность и позволяет легко сортировать токи с нужным направлением. Сначала для этих целей использовались отдельные диоды, позже появились диодные мосты, обеспечивающие высокое качество выпрямления.

    Двухполупериодный прибор

    Несмотря на значительные успехи, достигнутые в преобразовании переменного тока в постоянный предыдущим экспериментом, результат ещё далек от идеала. Дело в том, что частота переменного тока довольно низкая (50 Гц), а навешивание сглаживающих конденсаторов имеет свои ограничения. Для того чтобы существенно улучшить форму выходного сигнала, нужно увеличить частоту.

    Однако в розетках она строго фиксирована и не зависит от внешних факторов. Отрицательная полуволна напряжения срезается диодом. Поменять её полярность совсем несложно — достаточно лишь добавить несколько диодов, собрав мостовую схему. На рисунке представлен двухполупериодный выпрямитель на четырёх диодах, объясняющий то, как работает диодный мост:

    При появлении положительной полуволны диоды VD2, VD3 окажутся включенными в прямом направлении и будут открыты. VD1, VD2 — закрыты. Полуволна свободно проходит к выходу выпрямителя. Когда напряжение сменит полярность, пары диодов поменяются местами — VD1 и VD4 откроются, VD2 и VD3 закроются. Отрицательная полуволна тоже пройдет к выходу, но поменяет полярность. В результате получится все то же импульсное однополярное напряжение, но частота его увеличится вдвое. Останется добавить сглаживающий конденсатор и посмотреть, что получится.

    Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором на изображении показывает, что поставленная задача решена: переменное напряжение преобразовано в постоянное. Конечно, постоянство неидеально — имеются пульсации, однако с ними можно бороться с помощью фильтров. К тому же любая электроника допускает ту или иную величину пульсаций.

    Такая схема, состоящая из четырех диодов, стала классической и получила название диодного или выпрямительного моста. Существует отдельная категория электронных приборов — выпрямительные мосты. Они состоят из четырех диодов, соединенных между собой соответствующим образом. В качестве примера можно посмотреть на выпрямительный мост КЦ402Г и его электрическую схему.

    Выпрямительный мост своими руками

    Каждый, кто занимается конструированием электронных устройств, не обходится без выпрямителя. Он присутствует практически в каждом самодельном приборе, питаемом от сети. Для того чтобы собрать выпрямитель, недостаточно взять четыре диода и скрутить им ножки согласно приведенной схеме. Для того чтобы мост работал, придется ближе познакомиться с диодами и их характеристиками перед тем, как браться за паяльник. Основные характеристики, которые понадобятся при построении выпрямителя у полупроводников, следующие:

    1. Максимально допустимое обратное напряжение. Напряжение, которое способен выдерживать диод в закрытом состоянии.
    2. Максимально допустимый прямой ток. Ток, который может долговременно выдерживать диод без повреждения.
    3. Прямое напряжение. Величина падения напряжения на открытом диоде.
    4. Граничная частота. Частота переменного тока, на которой прибор еще может работать.

    При сборке сетевого выпрямителя, способного отдавать в нагрузку ток в 1 А, необходимо сделать диодный мост на 12 вольт. Так выглядит практическая схема мостового выпрямителя.

    Прежде всего, необходимо правильно всё рассчитать и подобрать нужный тип полупроводников, исходя из имеющихся диодов. Если в распоряжении есть диоды Д226, КД204А, КД201А и Д247, нужно открыть справочник и ознакомиться с их основными характеристиками (напряжением, током и граничной частотой):

    • Д226 — 400 В, 0,3 А, 1 кГц;
    • КД204А — 400 В, 0,4 А, 50 кГц;
    • КД201А — 100 В, 5 А, 1,1 кГц;
    • Д247 — 500 В, 10 А, 1 кГц.

    Все четыре типа диодов подходят по напряжению и частоте, но первые два не выдержат ток в 1 А. Остаются КД201А и Д247. Решение взять те или другие зависит от конструкции блока питания. Первые диоды компактнее, вторые имеют хороший запас по току.

    Сглаживающий конденсатор С1 нужно выбирать по типу, электрической емкости и напряжению. Понадобится электролитический конденсатор емкостью от 1 000 до 20 000 мкФ с рабочим напряжением не ниже 25 В. Чем выше емкость сглаживающего конденсатора, тем качественнее будет выпрямленное напряжение, но тем больше по габаритам окажется сама конструкция. Всю необходимую информацию, включая емкость, полярность и рабочее напряжение можно увидеть прямо на конденсаторе.

    Осталось включить паяльник и спаять схему, не забывая при этом, что электролитические конденсаторы — полярные приборы. Они имеют плюс и минус, путать которые нельзя.

    Выбор типа сборки

    Использование выпрямительного моста вместо четырех диодов не только существенно упрощает сборку, но и делает конструкцию более компактной. Принцип выбора типа сборки тот же — по напряжению, току и частоте. Чтобы определить, подойдет ли, к примеру, сборка КЦ402Г, фото и схема которого приведены выше, нужно обратиться к справочнику. В нём указаны следующие характеристики моста:

    • максимальное обратное напряжение диодов — 300 В;
    • прямой ток всей сборки — 1 А;
    • граничная частота — 5 кГц.

    Мостик подходит, но микросборка будет работать на пределе своих возможностей по току. Для обеспечения надежности схемы лучше использовать более мощный прибор. Например, мост КЦ409А на ток 3 А или КЦ409И на 6 А.

    Проверка элементов

    Нередко в самодельных устройствах приходится использовать детали, уже бывшие в употреблении. Перед установкой все такие комплектующие должны быть проверены. Поскольку выпрямительная сборка представляет собой четыре диода, подключенных встречно-последовательно, а до выводов всех диодов можно добраться щупом, вопрос от том, как прозвонить диодный мост, решается элементарно.

    Для этого достаточно измерить обычным омметром сопротивление каждого диода, ориентируясь на схему выпрямителя и цоколевку моста. В одной полярности щупов прибор должен показывать высокое сопротивление, в другой — низкое. Когда соответствующий диод пробит, в обоих положениях щупов сопротивление будет низким, если сгорел — высоким.

    Использование барьера Шоттки

    Еще одна основная характеристика, которая не использовалась в предыдущих расчетах, — прямое падение напряжения на открытом диоде. Диод только теоретически проводит ток в одну сторону, а диэлектрик — в другую. На практике в прямом подключении на приборе падает напряжение, которое может достигать 1,5 В и более.

    Это значит, что напряжение на выходе однополупериодного выпрямителя будет ниже входного на 1,5 В, а если использовать мостовую схему, то на все 3 В. Кроме того, вольты, помноженные на протекающий через выпрямитель ток, будут бесполезно рассеиваться на диодах в виде тепла, уменьшая КПД схемы.

    Избежать подобной неприятности позволяют диоды с барьером Шоттки. Они отличаются низким (десятые вольта) прямым падением напряжения, а значит, собранная на них схема будет обладать более высоким КПД и работать в облегченном режиме. Вид и схема мощной диодной сборки Шоттки представлены на изображении.

    Сегодня и отдельные диоды, и диодные мосты Шоттки используются в качестве выпрямительных очень широко и выпускаются как отдельными приборами, так и сборками. Монтаж выпрямителя на диодах Шоттки ничем не отличается от сборки на обычных диодах.

    Отзывы и комментарии

    Как электроны и позитроны превращаются друг в друга

    GIF анимации: https://tverd4.narod.ru/mosty.gif https://tverd4.narod.ru/Animation-1-.gif

    Теория этого явления должна начинаться с осознания того, что не существует в металлических проводниках электрического тока, который распространяется от плюса к минусу.
    Разность потенциалов, рождающая силу движения зарядов, формируется не между плюсом и минусом, а между плюсом и нулевым потенциалом (позитронный ток) и между минусом и нулевым потенциалом (электронный ток).
    То есть электронный ток имеет разность потенциалов – / 0.
    Позитронный ток имеет разность потенциалов + / 0.
    По нашей гипотезе превращение электронов и позитронов друг в друга происходит посредством замены вектора движения зарядов на противоположный вектор.
    Объясняется это тем, что все элементы магнитоэлектрической системы электрона противоположны всем элементам магнитоэлектрической системы позитрона. И эта противоположность определяется вектором их движения в пространстве.
    Поэтому, стоит только поменять вектор движения одного из зарядов на противоположный вектор, так сразу же этот заряд превращается в своего антипода.
    Анимация показывает, как полупроводниковый мост пропускает позитронный ток, движимый разностью потенциалов + / 0. Но, когда электронная полуволна на мост подаёт разность потенциала – / 0, здесь-то и происходит замена вектора движения электронов на вектор движения позитронов, с превращением электронов в позитроны.
    Аналогичным образом происходит превращение позитронов в электроны в мосте, собранным на вакуумных диодах.
    Разница лишь в том, что превращение позитронов в электроны, происходит, когда на мост подаётся разность потенциала + / 0.
    Диоды работают парами. Пара диодов всегда открыта, другая – всегда закрыта.
    Кроме того, генераторы постоянного тока генерируют позитронный ток при правом вращение, и генерируют электронный ток при левом вращении.
    Объясняется это явление тем, что заряд, формирующийся первым, задаёт вектор движения, а антипод вынужден следовать принятому вектору движения.
    Вектор движения электрона противоположен вектору движения позитрона, как в проводниках, так и в электромагнитных волнах.
    Заключение:
    1. Любой любознательный восьмиклассник способен осуществить описанные опыты.
    2. Комичность ситуации заключается в том, что с широким распространением осциллографов любой любознательный восьмиклассник на экране видит, что ток есть движение, как отрицательных, так и положительных зарядов.
    3. Фарадей двести лет назад получил ток с отрицательными и положительными зарядами, который распространяется в прилегающем к проводнику слое эфира.
    4. Все современные тепловые, гидравлические и атомные электростанции получают ток Фарадея.

    В подавляющем большинстве блоков питания для выпрямления переменного электрического тока используются диодные мосты. Рассмотрим диодный мост, схема включает в себя только 4 диода. На принципиальной схеме, диодный мост обозначают как квадрат повернутый на 45 градусов в центре квадрата на одной из диагоналей чертят диод, катод ближе к положительному выходу моста, анод ближе к отрицательному выходу моста. Оставшиеся две вершины квадрата являются входами переменного напряжения.

    Рисуя схему моста достаточно помнить, что от каждого входа приходят к «+» выходу два диода, прием анод подключается на вход, а катод на выход. Тоже и с отрицательным выходом, только к выходу подключаются аноды диодов.

    Принцип работы диодного моста

    Представим, что на вход диодного моста подается переменное напряжение и в текущий момент на верхнем по рисунку входе присутствует положительный потенциал, то диоды VD2 и VD3 откроются так как к к ним приложено положительное напряжение (на рисунке путь тока показан линией красного цвета), а VD1 и VD4 будут заперты обратным напряжением. При обратной полярности входного напряжения ток потечет от нижнего входа через VD4, нагрузку и VD1 (на рисунке путь тока показан синим цветом), а VD2 и VD3 будут заперты обратным напряжением.

    Получается положительный выход будет соединен с тем входом диодного моста, на котором в данный момент присутствует положительный потенциал, а отрицательный выход с тем входом на котором отрицательный потенциал.

    Трехфазный диодный мост схема

    Рассмотренный нами диодный мост используется для однофазного выпрямления, его и называют однофазным мостом. Для выпрямления переменного электрического тока в трехфазных сетях используют трехфазный диодный мост.

    Он состоит из 6 диодов, по паре диодов на каждую фазу. В данной схеме, ток протекает от фазы с наибольшим потенциалом, через нагрузку к фазе с наименьшем потенциалом. Оставшаяся фаза ни к чему не подключена. Если в однофазном мосте проводили ток два диода из четырех, то тут тоже проводят ток 2 диода, а 4 при этом заперты.

    Диодный мосты выпускаются как законченные компоненты, но если нет в наличии такой детальки, то можно использовать 4 отдельных диода включенных по схеме диодного моста.

    Для плат с поверхностным монтажом удобно использовать сдвоенные диоды. Например из двух диодных сборок BAT54S или BAV99 получается полноценный диодный мост.

    Зачастую использование двух сборок из двух диодов оказывается дешевле, чем использование диодного моста из четырех диодов в одном корпусе или четырех диодов по отдельности.

    8 thoughts on “ Диодный мост схема, принцип работы ”

    Как будет выглядеть синусоида, при полключении двух фаз?

    Вопрос на засыпку.
    Подключение 3-х диодных мостов к трем фазам с общей нейтралью. То есть на каждом диодном мосту есть N и L1, N и L2, N и L3 по 220 вольт. На выходе с мостов делитель на 100 и конденсатор на общей минусовой земле.
    Я считал что нет фазы и нет выходного напряжения с диодного моста, но это не так.
    Так как работает однофазный мост установленный 3 раза на каждую фазу и объединенный общим минусом?

    Надеюсь правильно представил себе эту схему… Если объединить минусы хотя бы 2-х диодных мостов, то получим межфазное короткое замыкание через диоды.

    Если было там КЗ меж фаз, то диоды 1n4007 (1А, 1000 В) испарились бы в пыль. Значит КЗ там скорее всего нет.

    Если бы было замыкание был бы бабах, а его не и все работает только криво.

    сколько постоянки будет на выходе с моста при условии ровнячка 220 в на фазе?

    Если не применять фильтры то после однофазного диодного моста не будет постоянного напряжения, будет однополярное. Если поставить конденсатор сглаживающий пульсации, то можно добиться напряжения : входное напряжение умножить на корень из 2, минус двойное падение на диодах (это около 2 В).
    Если смотреть трехфазные схемы, то там и без фильтров пульсации меньше. Среднее выходное напряжение будет сильно зависеть от схемы включения.
    Например для схемы треугольник-Ларионова среднее выходное составить 1,35 от действующего входного. А для звезды-Ларионова коэффициент равен 2,34.

    Давайте немного уточним терминологию — тогда после реального конденсатора тоже не будет постоянного напряжения. Во всех случаях (даже после однофазного диодного моста) будет постоянная составляющая и переменная. При этом постоянная составляющая будет в первом случае, вроде, равна половине действующего напряжения минус падение на диоде (в количественной оценке могу ошибаться, лень считать)». А переменная во втором случае будет значительно меньше: тем меньше, чем больше приближение реального конденсатора к идеальному бесконечной емкости (при реальном источнике напряжения).

    Определение

    Диодный мост – это схемотехническое решение, предназначенное для выпрямления переменного тока. Другое название – двухполупериодный выпрямитель. Строится из полупроводниковых выпрямительных диодов или их разновидности – диодов Шоттки.

    Мостовая схема соединения предполагает наличие нескольких (для однофазной цепи – четырёх) полупроводниковых диодов, к которым подключается нагрузка.

    Он может состоять из дискретных элементов, распаянных на плате, но в 21 веке чаще встречаются соединенные диоды в отдельном корпусе. Внешне это выглядит, как и любой другой электронный компонент – из корпуса определенного типоразмера выведены ножки для подключения к дорожкам печатной платы.

    Стоит отметить, что несколько совмещенных в одном корпусе вентилей, которые соединены не по мостовой схеме, называют диодными сборками.

    В зависимости от сферы применения и схемы подключения диодные мосты бывают:

    Обозначение на схеме может быть выполнено в двух вариантах, какое использовать УГО на чертеже зависит от того, собирается мост из отдельных элементов или используется готовый.

    Принцип действия

    Давайте разбираться, как работает диодный мост. Начнем с того, что диоды пропускают ток в одном направлении. Выпрямление переменного напряжения происходит за счет односторонней проводимости диодов. За счет правильного их подключения отрицательная полуволна переменного напряжения поступает к нагрузке в виде положительной. Простыми словами – он переворачивает отрицательную полуволну.

    Для простоты и наглядности рассмотрим его работу на примере однофазного двухполупериодного выпрямителя.

    Принцип работы схемы основам на том, что диоды проводят ток в одну сторону и состоит в следующем:

      На вход диодного моста подают переменный синусоидальный сигнал, например 220В из бытовой электросети (на схеме подключения вход диодного моста обозначается как AC или

    ).

  • Каждая из полуволн синусоидального напряжения (рисунок ниже) пропускается парой вентилей, расположенных на схеме по диагонали.
  • Положительную полуволну пропускают диоды VD1, VD3, а отрицательную — VD2 и VD4. Сигнал на входе и выходе схемы вы видите ниже.

    Такой сигнал называется – выпрямленное пульсирующее напряжение. Для того, чтобы его сгладить, в схему добавляется фильтр с конденсатором.

    Основные характеристики

    Рассмотрим основные характеристики полупроводниковых диодов. Латинскими буквами приведено их обозначение в англоязычной технической документации (т.н. Datasheet):

    • Vrpm – пиковое или максимальное обратное напряжение. При превышении этого напряжения pn-переход необратимо разрушается.
    • Vr(rms) – среднее обратное напряжение. Нормальное для работы, то же что и Uобр в характеристиках отечественных компонентов.
    • Io – средний выпрямленный ток, то же что и Iпр у отечественных.
    • Ifsm – пиковый выпрямленный ток.
    • Vfm – падение напряжения в прямом смещении (в открытом проводящем состоянии) обычно 0.6-0.7В, и больше у высокотоковых моделей.

    При ремонте электронной техники и блоков питания или их проектировании новички спрашивают: как правильно выбрать диодный мост?

    В этом случае самыми важными для вас параметрами будут обратное напряжение и ток. Например, чтобы подобрать диодный мост на 220В, нужно смотреть на модели с номинальным напряжением больше 400В и нужный ток, например, KBPC106 (или 108, 110). Его технические характеристики:

    • максимальный выпрямленный ток – 3А;
    • пиковый ток (кратковременно) – 50А;
    • обратное напряжение – 600В (800В, 1000В у KBPC108 и 110 соответственно).

    Запомните эти характеристики и вы легко сможете определить, какой выбрать вариант по каталогу.

    Схемы выпрямителей

    Выпрямление тока в блоках питания – основное назначение, среди других компонентов схемы можно выделить входной фильтр, который подключают после выпрямителя – он предназначен для сглаживания пульсаций. Давайте разберемся в этом вопросе подробнее!

    В первую очередь стоит отметить, что диодным мостом называют схему однофазного выпрямителя из 4 диодов или трёхфазного из 6. Но любители часто так называют схему выпрямителя со средней точкой.

    У двухполупериодного выпрямителя к нагрузке поступает две полуволны, а у однополупериодного – одна.

    Чтобы не было путаницы, давайте разбираться в терминологии.

    Ниже вы видите однофазную двухполупериодную схему, её правильное название «Схема Гретца», именно её чаще всего подразумевают под названием «диодный мост».

    Схема Ларионова – трёхфазный диодный мост, на выходе сигнал двухполупериодный. Диоды в нём пропускают полуволны, открываясь на линейное напряжение, т.е. поочередно: верхний диод фазы A и нижний диод фазы B, верхний фазы B и нижний фазы C и т.д.

    Для полноты картины следует рассказать и о других схемах выпрямителей переменного напряжения.

    Однополупериодный выпрямитель из 1 диода, включенного последовательно с нагрузкой. Применяется в балластных блоках питания, маломощных миниатюрных блоках питания, а также в приборах, нетребовательных к коэффициенту пульсаций. К нагрузке поступает только одна полуволна.

    Двухполупериодный со средней точкой – это и есть то, что ошибочно называют мостом из 2 диодов. Здесь каждую полуволну проводит только один диод. Её преимуществом является больший КПД, чем у схемы Гретца, за счет меньшего числа полупроводниковых вентилей. Однако её использование осложнено тем, что нужен трансформатор с отводом от средней точки, что отражено на схеме принципиальной. Её нельзя использовать для выпрямления сетевого напряжения 220В.

    Выпрямитель из сборок Шоттки. Используется в импульсных блоках питания, потому что у диодов Шоттки меньше время обратного восстановления, малая барьерная ёмкость (быстрее переход из открытого состояния в закрытое) и малое прямое падение напряжения (меньше потерь). Чаще всего Шоттки встречаются в сборках, с общим анодом или катодом, как изображено на рисунке ниже.

    Поэтому для сборки схемы моста потребуется несколько сборок. Ниже приведен пример из 3 сборок Шоттки с общим катодом.

    Из 4 сборок с общим катодом. Отличается от предыдущей тем, что выдерживает больший ток, при тех же компонентах потому, что Шоттки в ней соединены параллельно.

    Из 2 сборок Шоттки – одна с общим анодом и одна с общим катодом. Узнать о том, что такое анод и катод, вы можете в нашей отдельной статье.

    Как спаять и подключить

    Изучать и знать схемы не сложно, основные трудности возникают, когда новичок решает спаять диодный мост своими руками. Для пайки выпрямителя из 4 советских экземпляров типа кд202 используйте иллюстрацию приведенную ниже.

    Для сборки диодного моста из современных дискретных диодов типа маломощных 1n4007 (и других – все выглядят аналогично и отличаются только размерами) внимательно посмотрите на следующую иллюстрацию.

    Но если вы не собираете его из отдельных деталей, а используете готовый мост, то смотрите ниже, как правильно подключить его в цепь.

    Также новичкам будет интересно посмотреть видео о том, как сделать простейший блок питания на 12В:

    Область применения и назначение

    Чаще всего диодные мосты используют в блоках питания. В трансформаторных БП они подключаются ко вторичной обмотке трансформатора

    В импульсных БП – ко входу сети 220В. При этом электронная схема управления и силовая цепь ИБП питается от выпрямленного и сглаженного (не всегда) сетевого напряжения (достигает порядка 300-310 Вольт).

    На выводах вторичной обмотки импульсного блока питания высокочастотное переменное напряжение. Для того, чтобы его выпрямить, устанавливают сборки из сдвоенных диодов Шоттки. В связи с этим часто используют схему выпрямления со средней точкой.

    В автомобилях и мотоциклах используются трёхфазные диодные мосты, собранные по схеме Ларионова с тремя дополнительными вентилями, потому что для питания бортовой сети используется трёхфазный генератор. Мост в генераторе выполняется в виде сектора окружности и устанавливается на его задней части.

    Исключение составляют некоторые современные автомобили Toyota и прочих марок, в них используют 6 фазный генератор, для реализации двенадцатипульсной схемы выпрямления из 12 вентилей. Это нужно для снижения пульсации и увеличения выходного тока.

    Способы проверки

    Для проверки диодного моста лучше всего подходит мультиметр в режиме проверки диодов.

    Для этого нужно прозвонить на короткое замыкание входную, затем выходную (диодный мост должен быть выпаян).

    Не выпаивая прямо на плате, вы можете измерить падение напряжения на переходах диодов. Для этого нужно определить цоколевку моста, обычно она указывается прямо на корпусе, что мы и рассматривали выше.

    На экране мультиметра в прямом смещении должно отображаться цифры в пределах 500-800 мВ, а в обратном – выше 1500 и до бесконечности (зависит от конкретного компонента и измерительного прибора). Тоb же самое можно сделать в режиме Омметра, как показано на рисунке ниже.

    Более подробно этот процесс описан в статье «как проверить диодный мост», где кроме методики проверки мы рассказали и о признаках неисправности. Также ознакомьтесь с видео о том, как проверить однофазный выпрямитель и диодный мост автомобильного генератора:

    На этом мы и заканчиваем наше подробное объяснение. Надеемся, теперь вам стало понятно, для чего нужен диодный мост и что он делает в электрической цепи. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

    Постоянный ток своими руками, как его получить. Делаем диодный мост выпрямитель сами.

     

     

     

    Тема: как сделать постоянный ток из переменного, как спаять диодный мост.

     

    Вы наверняка слышали, что бывает постоянный и переменный ток. Причём разница между ними существенная. На вход одних устройств подают именно постоянный, на вход других именно переменный, в противном случае техника работать не будет (а то и вовсе сгорит). В сети 220 вольт используется переменное напряжение (величина тока зависит от подключаемой нагрузки). Сама же электроника различных электроустройств питается от пониженного постоянного напряжения, которое получают путем преобразования и выпрямления.

     

    Как же можно получить постоянный ток своими руками? Просто, используя так называемый диодный мост выпрямитель. Для тех кто не знает, чем отличается постоянный ток от переменного поясню. У переменного тока периодически меняются полюса со временем. Известно, что в сети 220 вольт частота равна 50 герцам. То есть, плюс и минус в сети за одну секунду успевают измениться 50 раз. Такой вид тока имеет одно большое преимущество — его легко можно преобразовывать (увеличивать и уменьшать величину тока и напряжения) используя всего одно устройство (трансформатор). Но оно не подходит для питания электронных схем. А вот постоянный ток, наоборот, его сложней преобразовывать, но зато оно хорошо подходит для питания электроники.

     

    Получить постоянный ток из переменного можно так. Нам нужно чтобы полюса не менялись, а были постоянно одними и те же. Это легко реализовать с помощью диодного моста. Выпрямительный диодный мост состоит из четырех диодов. Они спаяны в виде квадрата и имеют четыре вывода. На два из них подается переменное напряжение, а на двух других мы уже имеет постоянное (хотя оно не ровное, а скачкообразное). Для полного получения нормального постоянного тока еще нужен и фильтрующий конденсатор, задача которого сгладить скачки напряжения.

     

     

     

     

    По какому принципу происходит выпрямление переменного тока? Как известно диоды хорошо пропускают электрический ток в одном направлении и не пропускают в другом. Так вот выпрямительный диодный мост спаян так, что когда на него подаётся одна полярность электрического напряжения одна пара диодов пропускают ток в нужном направлении, а другая пара диодов, наоборот, в это время не пропускают его. Когда полюса переменного напряжения меняются, и у диодов все происходит наоборот. Пары диодов начинают работать в противоположном режиме. В итоге получается, что проходя через диодный мост оба противоположных полюса на выходе имеют только лишь одни полюс.

     

    Что касается вопроса, какие диоды нужны для диодного моста? Различные электронные устройства потребляют различную силу тока. В зависимости от того, на какой именно максимальный ток рассчитан ваш блок питания (что будет питать устройства) и будет зависеть тип диодов в выпрямительном мосте. Выпрямительные диоды различаются по обратному напряжению и току пропускания. Так вот, к примеру ваш блок питания рассчитан на максимальный выходной ток в 3 ампера. Значит внутри него должны стоять выпрямительные диоды примерно на 6 ампер (желательно чтобы был определенный запас на случай перегрузки). Ну и напряжение должно быть не меньшие того, что выдает источник постоянного питания.

     


    Была ли статья полезна?

    Да

    Нет

    Оцените статью

    Что вам не понравилось?


    Другие материалы по теме


    Анатолий Мельник

    Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


    диодов | Клуб Электроники

    Диоды | Клуб электроники

    Сигнал | Выпрямитель | Мостовой выпрямитель | Стабилитрон

    Смотрите также: светодиоды | Блоки питания

    Диоды позволяют электричеству течь только в одном направлении. Стрелка символа схемы показывает направление, в котором может течь ток. Диоды — электрическая версия вентиль и первые диоды на самом деле назывались вентилями.

    Типы диодов

    Обычные диоды можно разделить на два типа:

    Дополнительно есть:

    Подключение и пайка

    Диоды должны быть подключены правильно, на схеме может быть указано a или + для анода и k или для катода (да, это действительно k, а не c, для катода!).Катод отмечен линией, нарисованной на корпусе. Диоды обозначены своим кодом мелким шрифтом, вам может потребоваться ручная линза, чтобы прочитать его.

    Сигнальные диоды могут быть повреждены нагревом при пайке, но риск невелик, если только вы используете германиевый диод (коды начинаются OA …), и в этом случае вы должны использовать радиатор (например, зажим «крокодил»), прикрепленный к проводу между соединением и корпусом диода.

    Выпрямительные диоды достаточно прочные, и при их пайке не требуется специальных мер предосторожности.


    Испытательные диоды

    Вы можете использовать мультиметр или простой тестер. проект (батарея, резистор и светодиод), чтобы проверить, что диод проводит только в одном направлении.

    Лампу можно использовать для проверки выпрямительного диода, но НЕ используйте лампу для проверки сигнальный диод, потому что большой ток, пропускаемый лампой, разрушит диод.


    Падение прямого напряжения

    Электричество потребляет немного энергии, проталкиваясь через диод, как человек. толкая дверь пружиной.Это означает, что есть небольшое прямое падение напряжения через проводящий диод. Для большинства диодов, сделанных из кремния, оно составляет около 0,7 В.

    Прямое падение напряжения на диоде почти постоянно, независимо от тока, протекающего через диода, поэтому они имеют очень крутую характеристику (вольт-амперный график).

    обратное напряжение

    При подаче обратного напряжения проводит не идеальный диод, а настоящие диоды утечка очень небольшого тока (обычно несколько мкА).Это можно игнорировать в большинстве схем. потому что он будет намного меньше, чем ток, текущий в прямом направлении. Однако все диоды имеют максимальное обратное напряжение (обычно 50 В или более), и если при превышении этого значения диод выйдет из строя и будет пропускать большой ток в обратном направлении, это называется разбивка .



    Диоды сигнальные (малоточные)

    Сигнальные диоды обычно используются для обработки информации (электрических сигналов) в цепях, поэтому они требуются только для пропускания небольших токов до 100 мА.

    Сигнальные диоды общего назначения, такие как 1N4148, изготовлены из кремния и имеют прямое падение напряжения 0,7 В.

    Rapid Electronics: 1N4148

    Германиевые диоды , такие как OA90, имеют меньшее прямое падение напряжения 0,2 В, что делает Их можно использовать в радиосхемах в качестве детекторов, выделяющих звуковой сигнал из слабого радиосигнала. Сейчас они используются редко, и их может быть трудно найти.

    Для общего использования, где величина прямого падения напряжения менее важна, кремниевые диоды лучше, потому что они менее легко повреждаются теплом при пайке, имеют меньшее сопротивление при проводке и имеют очень низкие токи утечки при приложении обратного напряжения.

    Защитные диоды для реле

    Сигнальные диоды также используются для защиты транзисторов и микросхем от кратковременного высокого напряжения, возникающего при обмотке реле. выключен. На схеме показано, как защитный диод подключен к катушке реле «в обратном направлении».

    Зачем нужен защитный диод?

    Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое внезапно схлопывается. при отключении тока. Внезапный коллапс магнитного поля вызывает кратковременное высокое напряжение на катушке, которое может повредить транзисторы и микросхемы.Защитный диод позволяет индуцированному напряжению пропускать кратковременный ток через катушку. (и диод), поэтому магнитное поле исчезает быстро, а не мгновенно. Это предотвращает индуцированное напряжение становится достаточно высоким, чтобы вызвать повреждение транзисторов и микросхем.


    Выпрямительные диоды (большой ток)

    Выпрямительные диоды используются в источниках питания для преобразования переменного тока (AC). к постоянному току (DC) этот процесс называется выпрямлением. Они также используются в других схемах, где через диод должен проходить большой ток.

    Все выпрямительные диоды изготовлены из кремния и поэтому имеют прямое падение напряжения 0,7 В. В таблице указаны максимальный ток и максимальное обратное напряжение для некоторых популярных выпрямительных диодов. 1N4001 подходит для большинства цепей низкого напряжения с током менее 1 А.

    Rapid Electronics: 1N4001

    Диод Максимум
    Ток
    Максимум
    Обратное
    Напряжение
    1N4001 1A 50V
    1N4002 1A 100V
    1N4007
    1N5401 3A 100V
    1N5408 3A 1000V

    Книг по комплектующим:



    Мостовые выпрямители

    Есть несколько способов подключения диодов, чтобы выпрямитель преобразовывал переменный ток в постоянный.Мостовой выпрямитель — один из них, и он доступен в специальных пакетах, содержащих четыре необходимых диода. Мостовые выпрямители рассчитаны на максимальный ток и максимальное обратное напряжение. У них есть четыре вывода или клеммы: два выхода постоянного тока помечены + и -, два входа переменного тока помечены .

    На схеме показана работа мостового выпрямителя при преобразовании переменного тока в постоянный. Обратите внимание, как проводят чередующиеся пары диодов.

    Rapid Electronics: мостовые выпрямители

    Мостовые выпрямители различных типов

    Обратите внимание, что у некоторых есть отверстие в центре для крепления к радиатору

    Фотографии © Rapid Electronics


    Стабилитроны

    Стабилитроны

    используются для поддержания постоянного напряжения.Они рассчитаны на «поломку» в надежных и неразрушающим способом, чтобы их можно было использовать в обратном направлении для поддержания фиксированного напряжения на их выводах.

    Стабилитроны

    можно отличить от обычных диодов по их коду и напряжению пробоя. которые напечатаны на них. Коды стабилитронов начинаются BZX … или BZY … Их напряжение пробоя обычно печатается с буквой V вместо десятичной точки, поэтому 4V7 означает, например, 4,7 В.

    a = анод, k = катод

    Rapid Electronics: стабилитроны

    На схеме показано, как подключен стабилитрон с последовательно включенным резистором для ограничения тока.

    Стабилитроны

    имеют номинальное напряжение пробоя и максимальную мощность . Минимальное доступное напряжение пробоя составляет 2,4 В. Широко доступны номиналы мощности 400 мВт и 1,3 Вт.

    Для получения дополнительной информации см. Страницу источников питания.


    Политика конфиденциальности и файлы cookie

    Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

    electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

    диодов

    диодов Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой
    Сигнальные диоды | Выпрямительные диоды | Мостовые выпрямители | Стабилитроны

    См. Также: светодиоды | AC и DC | Источники питания

    Пример: Обозначение цепи:

    Функция

    Диоды позволяют электричеству течь только в одном направлении. Стрелка символа схемы показывает направление, в котором может течь ток. Диоды — электрическая версия вентиль и первые диоды на самом деле назывались вентилями.
    Падение прямого напряжения
    Электричество потребляет немного энергии, проталкиваясь через диод, как человек. толкая дверь пружиной. Это означает, что есть небольшое напряжение на проводящий диод, он называется прямым падением напряжения и составляет около 0.7В для всех обычные диоды, которые сделаны из кремния. Прямое падение напряжения на диоде почти постоянно, независимо от тока, проходящего через диода, поэтому они имеют очень крутую характеристику (вольт-амперный график).
    обратное напряжение
    Когда подается обратное напряжение, идеальный диод не проводит, а все настоящие диоды утечка очень крошечного тока в несколько мкА или меньше. Это можно игнорировать в большинстве схем. потому что он будет намного меньше, чем ток, текущий в прямом направлении.Однако все диоды имеют максимальное обратное напряжение (обычно 50 В или более), и если при превышении этого значения диод выйдет из строя и будет пропускать большой ток в обратном направлении, это называется разбивка .

    Обычные диоды можно разделить на два типа: Сигнальные диоды, проходящие через малые токи 100 мА или меньше и выпрямительные диоды, которые могут пропускать большие токи. Вдобавок есть светодиоды (у которых есть своя страница) и стабилитроны (внизу этой страницы).


    Подключение и пайка

    Диоды должны быть подключены правильно, на схеме может быть указано , или + для анода и k или для катода (да, это действительно k, а не c, для катода!). Катод отмечен линией, нарисованной на корпусе. На диодах указан их код мелким шрифтом, возможно, вам понадобится увеличительное стекло. читать это на малых сигнальных диодах!

    Маленькие сигнальные диоды могут быть повреждены нагревом при пайке, но риск невелик, если только вы используете германиевый диод (коды, начинающиеся с OA…), и в этом случае вы должны использовать радиатор, прикрепленный к проводу между соединением и корпусом диода. В качестве радиатора можно использовать стандартный зажим типа «крокодил».

    Выпрямительные диоды достаточно прочные, и при их пайке не требуется специальных мер предосторожности.


    Испытательные диоды

    Вы можете использовать мультиметр или простой тестер (аккумулятор, резистор и светодиод) чтобы убедиться, что диод проводит в одном направлении, а не в другом.Лампа может использоваться для проверки выпрямительного диода, но НЕ используйте лампу для проверки сигнального диода потому что большой ток, пропускаемый лампой, разрушит диод!

    Диоды сигнальные (малоточные)

    Сигнальные диоды используются для обработки информации (электрических сигналов) в цепях, поэтому они требуются только для пропускания небольших токов до 100 мА.

    Сигнальные диоды общего назначения, такие как 1N4148, сделаны из кремния и имеют прямое падение напряжения 0.7В.

    Германиевые диоды , такие как OA90, имеют меньшее прямое падение напряжения 0,2 В. и это делает их пригодными для использования в радиосхемах в качестве детекторов, извлекающих звуковой сигнал от слабого радиосигнала.

    Для общего использования, где размер прямого падения напряжения менее важен, кремний диоды лучше, потому что они менее легко повреждаются нагревом при пайке, у них есть меньшее сопротивление при проводке, и они имеют очень низкие токи утечки при обратном приложено напряжение.

    Защитные диоды для реле
    Сигнальные диоды также используются с реле для защиты транзисторов и интегральных схем от кратковременное высокое напряжение, возникающее при выключении катушки реле. На схеме показано, как защитный диод подключен к катушке реле, обратите внимание, что диод подключен «в обратном направлении», так что обычно он НЕ будет проводить. Проводимость возникает только тогда, когда катушка реле выключен, в этот момент ток пытается продолжить протекание через катушку, и он безвредно отводится через диод.Без диода ток не мог бы течь, и Катушка будет производить разрушительный «всплеск» высокого напряжения, пытаясь удержать ток.

    Диод Максимальный
    Ток
    Максимум
    Обратное
    Напряжение
    1N4001 1A 50V
    1N4002 1A 100V
    1N4007 1A
    1N5408 3A 1000V

    Выпрямительные диоды (большой ток)

    Выпрямительные диоды используются в источниках питания для преобразования переменного тока в постоянный ток (DC), процесс, называемый выпрямлением. Они также используются в других местах в цепях, где через диод должен проходить большой ток.

    Все выпрямительные диоды изготовлены из кремния и поэтому имеют прямое падение напряжения. 0,7 В. В таблице указаны максимальный ток и максимальное обратное напряжение для некоторых популярных выпрямительные диоды. 1N4001 подходит для большинства цепей низкого напряжения с током менее 1А.

    См. Также: Источники питания


    Мостовые выпрямители

    Есть несколько способов подключения диодов, чтобы выпрямитель преобразовывал переменный ток в постоянный.Мостовой выпрямитель является одним из них и доступен в специальных пакетах, содержащих: требуется четыре диода. Мостовые выпрямители рассчитаны на максимальный ток и максимальное обратное напряжение. У них есть четыре вывода или клеммы: два выхода постоянного тока помечены + и -, два входа переменного тока помечены .

    На схеме показана работа мостового выпрямителя при преобразовании переменного тока в постоянный. Обратите внимание, как проводят чередующиеся пары диодов.

    См. Также: Источники питания


    Стабилитроны

    Пример: Обозначение схемы:
    a = анод, k = катод

    Стабилитроны используются для поддержания фиксированного напряжения.Они предназначены для «поломки» надежным и неразрушающим способом, чтобы их можно было использовать в обратном направлении для поддержания фиксированное напряжение на их выводах. На схеме показано, как они связаны, с последовательно включенный резистор для ограничения тока.

    Стабилитроны можно отличить от обычных диодов по их коду и напряжению пробоя. которые напечатаны на них. Коды стабилитронов начинаются BZX … или BZY … Их напряжение пробоя печатается с буквой V вместо десятичной точки, поэтому 4V7 означает 4.Например, 7В.

    Стабилитроны классифицируются по напряжению пробоя и максимальной мощности:

    • Минимальное доступное напряжение составляет 2,7 В.
    • Обычно номинальная мощность составляет 400 мВт и 1,3 Вт.


    Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

    © Джон Хьюс 2007, Клуб электроники, www.kpsec.freeuk.com
    Этот сайт был взломан с использованием ПРОБНОЙ версии WebWhacker. Это сообщение не появляется на лицензированной копии WebWhacker. Инструкции по пайке и сборке

    от Diotec

    Ваш специалист по полупроводниковым решениям

    Diotec предлагает широкий спектр продуктов с высокой доступностью и самыми быстрыми сроками доставки по всему миру.

    Инструкции по пайке и сборке

    Подробная информация

    … здесь для загрузки. Краткое резюме выглядит следующим образом:

    Ручной паяльник / паяльник

    Если пайка проводится при рекомендованной температуре ниже 260 ° C, время пайки не должно превышать 10 с. При этом предполагается, что паяное соединение находится на расстоянии не менее 5 мм от корпуса. Если расстояние между стыками меньше 5 мм, время пайки необходимо сократить до 3 с.

    Пайка погружением или волной

    Устройства с выводами: Если пайка выполняется при температуре пайки менее 260 ° C, время пайки не должно превышать 10 с (или два раза по 5 с при пайке двойной волной). .Расстояние между паяльным швом и корпусом должно составлять не менее 1,5 мм.

    Устройства SMD: время пайки не должно превышать 10 с при 260 ° C, когда устройство полностью погружено в припой (см. Также JESD22A111).

    Пайка оплавлением

    Для пайки оплавлением SMD-устройств максимально допустимая температура пайки составляет 260 ° C, для габаритов корпуса до SMC / DO-214AB и пиковое время не более 5 с. Время выше 255 ° C не должно превышать 30 с. Для больших размеров корпуса (например,грамм. D2PAK / TO-263), температуру припоя необходимо снизить, см. J-STD-020D.1. Далее указаны допустимые профили припоя.

    Изгиб проводов

    Не допускается изгибать провода без снятия натяжения. Перед сгибанием провода необходимо закрепить, чтобы избежать механического воздействия на корпус и внутреннюю структуру диода.

    Очистка

    Необходимо тщательно соблюдать инструкции производителей чистящих средств (например, Zestron и т. Д.).

    Пакеты для винтовой сборки

    Для комплектов с винтовым креплением необходимо учитывать максимально допустимый монтажный момент, указанный в техническом паспорте.

    Пакеты для сборки радиатора

    Между корпусом и радиатором рекомендуется нанести тонкий слой термопаста. Это улучшает тепловое сопротивление между корпусом и радиатором.

    Разработка пакета выпрямителя

    — Технические статьи

    Выпрямительные блоки меньшего размера и с более низким профилем с более продвинутыми процессами обеспечивают отсутствие дефектов

    С момента появления выпрямителей SMA / SMB / SMC в 1990 году конструкторы жаловались на их высоту.Пакеты SMA / B / C изначально были блоками ограничителей переходного напряжения (TVS), и их тепловая конструкция не была оптимизирована. Индустрия выпрямителей только начала их использовать, потому что они были доступны в то время, и клиенты хотели избежать пайки MELF.

    Максимально возможный размер матрицы в корпусе SMA составляет 1,75 мм (квадратная матрица). Однако большинство продуктов, продаваемых в SMA, имеют матрицу 1,25 мм. В этом случае соотношение размеров кристалла и корпуса составляет чуть более 10%.

    Рисунок 1: (a) Пакет SMA (b) Пакет SOD-123W

    Новые корпуса с плоскими выводами и открытыми площадками для пайки более эффективно отводят тепло и занимают меньше места на печатной плате.Та же самая 50-миллиметровая матрица из SMA также может быть изготовлена ​​в корпусе SOD-123W. Отношение площади кристалла к корпусу теперь составляет> 20%. Тепло передается напрямую из упаковки. Дополнительным преимуществом является уменьшение высоты на 2,5 мм для SMA до 1,02 мм для SOD-123W

    .

    Таким образом, существующий кристалл и новый кристалл, которые в настоящее время используются в корпусах SMA / B / C, теперь могут быть размещены в корпусах меньшего размера. Возможно множество комбинаций, в зависимости от продукта и приложения, но в целом пакет SMC можно заменить пакетом TO-277A / SMPC, SMB можно заменить на SOD-128 и Thin SMA, а также SMA от SOD-123W и SOD-123HE.

    Рисунок 2: Меньшие решения от Taiwan Semiconductor для выбранных SMD-пакетов

    Переходное тепловое сопротивление и тепловое сопротивление / рассеиваемая мощность в приложении определяют, возможно ли уменьшение размеров.

    Абсолютные максимальные характеристики выпрямителей

    Tj = Ta + Pd * Rthj-a — наиболее важное уравнение при проектировании с выпрямителями. Абсолютные максимальные характеристики выпрямителя — это Tj (температура перехода), импульсный ток Ifsm и максимальное напряжение пробоя.Номинальный ток и рассеиваемая мощность (а также кривые снижения номинальных значений тока) определяются маркетологами и дизайнерами, которые выбирают размер паяных площадок / материалов печатной платы (термическое сопротивление). Температура перехода связана с рассеиваемой мощностью (Pd) и тепловым сопротивлением Rthj-a. Так что и дизайн корпуса, и технология кристаллов вносят свой вклад. Импульсный ток Ifsm в основном связан с размером кристалла и Zth. Напряжение пробоя определяется кристаллом. В телевизорах максимальная пиковая мощность рассеивания связана с кристаллом и Zth.

    Переходное тепловое сопротивление

    Переходное тепловое сопротивление выпрямителя и TVS-диода обсуждается редко. Удары молнии, импульсы 8/20 мкс или емкостные пусковые импульсные токи (в схемах преобразования переменного / постоянного тока) являются одноимпульсными событиями, а не повторяющимися. Товар либо выживает, либо выходит из строя. Способность продукта выдерживать эти скачки напряжения в основном зависит от размера матрицы и качества паяного соединения. Для выбросов в 1 мс или меньше можно уменьшить размер корпуса без какого-либо ухудшения электрических характеристик, если оставить размер кристалла прежним.

    Диоды

    TVS на самом деле не соответствуют формуле Tj = Ta + Pd * Rthj-a, если предположить, что приложение представляет собой одноимпульсное событие. У них есть пиковая мощность, например, 400 Вт, связанная с определенным импульсом — в большинстве случаев экспоненциальная форма волны 10/1000 мкс. Во время этого испытания может быть кратковременно превышено значение Tj max — продукт должен выдержать испытание без повреждений. Возможности продукта определяются размером матрицы. Новые представленные корпуса имеют лучшее соотношение размера кристалла к занимаемой площади, поэтому миниатюризация продукта является простой задачей, если вы сохраните размер кристалла одинаковым.

    Стандартные выпрямители серии 1N4007 или S1 являются одними из наиболее распространенных продуктов, используемых для преобразования переменного / постоянного тока малой мощности. Ежегодно производятся миллиарды таких выпрямителей. Во входном мосту обратного преобразователя мощностью <20 Вт рассеиваемая мощность довольно мала (<100 мА). Их ограничивающим фактором является рейтинг перенапряжения IFSM. Когда кристалл от S1 помещается в меньший корпус, рейтинг IFSM может остаться прежним. Для приложений переменного / постоянного тока S1 может быть проложен с обеих сторон печатной платы.Удивительное количество выпрямителей проложено в нижней части печатной платы, на стороне пайки волной припоя, и здесь более низкая высота наиболее выгодна

    Термическое сопротивление

    Термическое сопротивление Rthj-a переход к окружающей среде состоит из 2 частей: части, относящейся к корпусу, и вклада, вносимого контактными площадками под пайку — определяется разработчиком. В большинстве конструкций на однослойной печатной плате FR-4 контактные площадки для пайки вносят наибольший вклад в общее тепловое сопротивление.Это затрудняет миниатюризацию, если рассеивается много энергии. Очень немногие конструкторы используют площадки для пайки 5×5 мм, которые обычно используются в технических данных для определения теплового сопротивления. Они, как правило, используют предлагаемые контактные площадки для пайки, которые меньше (в некоторых случаях всего 10-20% площадок для пайки 5×5 мм, используемых для измерения термического сопротивления). Ожидается увеличение на 10-15 кОм / Вт в Rthj-a

    .

    Рисунок 3: Средние испытания детали

    Двухслойные и четырехслойные печатные платы, термические переходные отверстия и подложки IMS — это варианты, позволяющие уменьшить зависимость Rth от паяных площадок очень большого размера.Новые блоки выпрямителей с открытыми контактными площадками могут помочь уменьшить пространство на плате по сравнению с рассеиваемой мощностью. Они также уменьшают Tj за счет уменьшения Rthjl, повышая надежность. Текущие рейтинги, особенно диодов Шоттки, увеличиваются в небольших корпусах. Это не означает, что разработчики могут использовать эти пакеты при более высоких токах — но потери мощности могут быть уменьшены на 10-20% за счет большего размера кристалла и более низкого Vf. В формуле Tj = Ta + Pd * Rthj-a сразу становится ясно, что нельзя увеличить рассеиваемую мощность без уменьшения теплового сопротивления (для данного корпуса).Увеличение Tj снизит вашу надежность. Технология Trench Schottky вносит основной вклад в уменьшение размеров корпуса и повышение эффективности.

    Отсутствие дефектов

    Выпрямители

    в основном производятся с использованием процессов GPP на 4-дюймовых фабриках. В надежном производстве выпрямителей сделан огромный шаг вперед. В настоящее время TSC контролирует уровень частей на миллиард менее 10 частей на миллиард для своих выпрямителей. Выпрямители — это старые компоненты. 1N4007 был представлен в 1965 году. S1 более 30 лет.Очень важным вкладом в стратегию отсутствия дефектов является частичное среднее тестирование (PAT). Спецификации испытаний по основным параметрам устанавливаются программно на значения 4 или 6 сигм. Значения в таблице данных не отражают естественного распределения, особенно в отношении токов утечки. Даже если испытание на Ir уменьшится до 1 мкА вместо значения 5 мкА в спецификации, покупателям может быть отправлено множество продуктов с потенциальными механическими повреждениями, проблемами пассивации и загрязнениями. Эти продукты имеют пониженную надежность и могут вызывать преждевременные отказы HTRB или прерывистый срок службы.Тестирование PAT устраняет их.

    В приложениях с преобразованием переменного / постоянного тока невозможно выполнить 100% тест OQC для отслеживания Ifsm — номинального значения перенапряжения — выпрямителя. Тест Delta Vf (измерение Vf до и после короткого импульса тока) контролирует тепловое сопротивление и устраняет худшие паяные устройства. Когда устройства SMA были впервые представлены, они производились с использованием ленточных печей для пайки. Этим процессам присущи проблемы, связанные с пустотами в припое и колебаниями импульсной способности Ifsm.Новые усовершенствования внутренней пайки с матричными линиями / вакуумной пайкой устраняют эти риски. Обсуждаемые SMD-пакеты теперь производятся с использованием полностью автоматизированного оборудования в условиях чистых помещений. Это также является основным фактором достижения нулевого уровня дефектов.

    Об авторе

    Йос ван Лоо является техническим экспертом в Power Semiconductors более 30 лет. В качестве инженера технической поддержки в Taiwan Semiconductor Europe GmbH Джос консультирует клиентов по выпрямителям, полевым МОП-транзисторам и ИС управления питанием.

    A (припой) мост в никуда: что такое припойный мост и как их избежать при проектировании печатных плат

    Узнайте, что такое паяные перемычки и как их избежать.

    К северу от Азузы, Калифорния, есть мост, который является архитектурным чудом. Единственная проблема в том, что он никуда не денется. Проект дороги, частью которого он когда-то был, был заброшен из-за наводнения почти столетие назад, но не раньше, чем был построен мост.

    Печально известный «Мост в никуда» в Калифорнии.Изображение предоставлено Виктором Роша [CC-BY 3.0]

    Разработчики схем, со своей стороны, хотят, чтобы их мосты ни к чему не привели. К сожалению, паяные перемычки обычно служат для соединения худшего.

    Кажется, что припой всегда идет туда, где не следует, и не идет туда, куда ему следует. Попробуйте включить цепь с паяным мостом «питание-земля», чтобы понять, что я имею в виду.

    Что такое паяльный мостик?

    Паяный мост образуется, когда две точки на печатной плате, которые не предназначены для электрического соединения, непреднамеренно соединяются припоем поверх паяльной маски печатной платы.Это создает электрическое короткое замыкание, которое может вызвать все виды разрушения, в зависимости от того, для чего предназначены две замкнутые вместе точки.

    Пример паяльной перемычки. Изображение из SparkFun

    Что вызывает образование паяных перемычек?

    Паяльные перемычки могут быть вызваны множеством причин, начиная от плохих трафаретов паяльной пасты или неправильной регистрации размещения до грязных сборочных линий или неуклюжих технических приемов переделки.

    Припой естественно хочет стекать в нагретый металл или другой расплавленный припой, и большая часть процесса сборки печатных плат основана на этом факте. Когда припой оплавляется, он имеет большое поверхностное натяжение, поэтому он имеет тенденцию оставаться скомканным на своем месте и хорошо удерживать предметы. Все, что нарушает эту естественную тенденцию, может привести к наведению мостов.

    Паяльная перемычка между выводами. Изображение из Пиморони

    Как показано на изображении выше, в компонентах со сквозными отверстиями возникает перемычка из-за структуры контактов и металлических отверстий, а также процесса пайки волной припоя, который часто используется для их сборки.

    Что вы можете сделать, чтобы предотвратить образование перемычек при пайке?

    Хотя невозможно гарантировать, что вы никогда не увидите паяные перемычки на печатных платах, есть несколько ключевых вещей, которые вы можете сделать в своей конструкции и подготовке, чтобы значительно снизить риск образования паяных перемычек.

    • Используйте провода правильной длины для деталей со сквозным отверстием

    Компоненты со сквозными отверстиями со слишком длинными выводами могут вызвать образование перемычек при пайке. Правильная длина выводов для вашего приложения будет зависеть от размера и толщины вашей печатной платы, размера и массы компонента и типа пайки, которую вы планируете использовать (волнообразная, выборочная и т. Д.).

    Это стоит изучить заранее, чтобы сократить время доработки постфактум.В этом вам поможет хороший сборщик печатных плат.

    • Используйте правильный размер отверстия и диаметр колодки для деталей со сквозным отверстием

    Многие перемычки из пайки являются результатом слишком больших отверстий и / или контактных площадок. Слишком большая кольцевая кольцевая площадка уменьшает расстояние между паяемыми поверхностями двух соседних контактов. Это уменьшенное расстояние, особенно при пайке волной, значительно увеличивает риск образования перемычки.Поэтому следуйте таблицам данных, чтобы правильно определить размер как металлического сквозного отверстия, так и прокладки.

    • Дизайн с максимальной производительностью

    Производственное проектирование применяется как к компонентам для поверхностного монтажа, так и к компонентам, устанавливаемым в сквозное отверстие, и связано с простотой производства с учетом размеров и расстояний ваших схем расположения деталей.

    IPC (Association Connecting Electronics Industries) публикует отраслевые стандарты для проектирования и сборки печатных плат, и они определили уровень A как предпочтительный уровень для общего производства.В некоторых конструкциях неизбежны очень маленькие промежутки, но во многих конструкциях их можно избежать. Лучшая практика здесь — избегать использования излишне мелких деталей или узких промежутков.

    01005 детали

    • Правильно нанести маскирующий припой

    Паяльная маска — это покрытие на верхней части печатной платы, которое наносится везде, где припой нежелателен. Припой по своей природе не хочет прилипать к паяльной маске, которая в большинстве случаев является разновидностью эпоксидной смолы.Паяльную маску следует наносить повсюду, особенно между контактами ваших компонентов. Если не наложить паяльную маску между контактами, намеренно или непреднамеренно, это создает высокий риск образования перемычек при пайке.

    • Поместите реперные точки на вашу печатную плату

    Контрольные метки — это маркеры с точным дизайном, которые вы вставляете в конструкцию печатной платы, чтобы автоматизированная машина могла найти вашу печатную плату и выровнять размещение каждой части на плате. При правильном использовании размещение и выравнивание компонентов выполняется легко.

    IPC рекомендует три реперных метки, две в противоположных углах и одну в другом углу. Большинство сборочных домов для печатных плат принимают только два в противоположных углах. Использование плохих реперных или неправильно размещенных меток увеличивает риск неправильного размещения деталей, что, в свою очередь, увеличивает риск образования мостиков.

    • Работа с качественной монтажной платой в цехе

    Вы не можете контролировать производственный процесс, но вы контролируете, с кем вы работаете.Поскольку большинство причин образования перемычек при пайке возникает в процессе сборки, работа с контрактным производителем, который знает, что они делают, имеет решающее значение. Работайте с менеджером по маркетингу, который готов показать вам свой процесс и обсудить с вами детали.

    Вы можете задать им вопросы, чтобы лучше понять их процессы, в том числе узнать о том, как они разрабатывают трафареты для паяльной пасты и как они проводят процессы проверки плат.

    Если вы выполните соответствующие шаги, описанные выше, риск паяльного моста значительно снизится.Вместо моста в никуда ваш дизайн обязательно станет мостом к будущему успеху!

    % PDF-1.4 % 244 0 объект > эндобдж xref 244 83 0000000016 00000 н. 0000002987 00000 н. 0000003120 00000 н. 0000003156 00000 п. 0000003876 00000 н. 0000003911 00000 н. 0000004046 00000 н. 0000004185 00000 н. 0000004402 00000 н. 0000004747 00000 н. 0000005458 00000 п. 0000005572 00000 н. 0000005909 00000 н. 0000006021 00000 н. 0000006399 00000 н. 0000006807 00000 н. 0000007484 00000 н. 0000007807 00000 н. 0000007909 00000 н. 0000008234 00000 н. 0000008384 00000 п. 0000008564 00000 н. 0000008601 00000 п. 0000008948 00000 н. 0000010233 00000 п. 0000010364 00000 п. 0000010391 00000 п. 0000010706 00000 п. 0000011050 00000 п. 0000011660 00000 п. 0000011992 00000 п. 0000012518 00000 п. 0000013135 00000 п. 0000013417 00000 п. 0000014469 00000 п. 0000015662 00000 п. 0000016121 00000 п. 0000017301 00000 п. 0000017432 00000 п. 0000017752 00000 п. 0000017865 00000 п. 0000018849 00000 п. 0000018980 00000 п. 0000019355 00000 п. 0000019444 00000 п. 0000020138 00000 н. 0000021224 00000 п. 0000022433 00000 п. 0000024238 00000 п. 0000024610 00000 п. 0000024865 00000 п. 0000025866 00000 п. 0000027616 00000 н. 0000028736 00000 п. 0000028829 00000 п. 0000029092 00000 н. 0000030691 00000 п. 0000033341 00000 п. 0000039345 00000 п. 0000044811 00000 п. 0000044881 00000 п. 0000045094 00000 п. 0000045439 00000 п. 0000045714 00000 п. 0000046013 00000 п. 0000046411 00000 п. 0000049345 00000 п. 0000049676 00000 п. 0000062017 00000 н. 0000068127 00000 п. 0000068154 00000 п. 0000068455 00000 п. 0000068482 00000 п. 0000068783 00000 п. 0000069152 00000 п. 0000106487 00000 н. 0000106526 00000 н. 0000143261 00000 н. 0000143300 00000 н. 0000180460 00000 н. 0000180499 00000 н. 0000180566 00000 н. 0000001956 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 326 0 объект > поток xb«`e`d` [@ (1M1E @ Á! TzJ: 7z6x kå ۛ 4 uet] `,! R2SU» ㎊PprOrp.À! \ 25, Ջ u􍶲 {δO {Y_Nc) sT; Dd * } \ 4l Յ $ n6x} yeF &? ٠l ÷ 7 \} ‘4s «ÒS4g

    100A, 1200 В, диодный мостовой выпрямитель, металлический, США, 1 шт., Мостовые выпрямительные модули Бизнес и промышленность 32baar.com

    1. Home
    2. Business & Industrial
    3. Электрооборудование и принадлежности
    4. Электронные компоненты и полупроводники
    5. Полупроводники и активные компоненты
    6. Диоды
    7. Мостовые выпрямительные модули
    8. 100A Amp 1200V 9 Volt Metal Diode

      100A Усилитель 1200V Вольт-диодный мостовой выпрямитель Металл США 1 шт.





      100A Усилитель 1200V Вольт-диодный мостовой выпрямитель Металл США 1 шт.

      , 100 А, усилитель, 1200 В, диодный мостовой выпрямитель, металлический — США 1 шт.Выходной ток (постоянный ток) 100А. Принадлежности для припоя Инструменты для припоя. Размер основного корпуса 99 x 60 x 29 мм / 3,9 «x 2,4» x 1,1 «(Д Ш Т). Цвет Черный. От 1 до 10 000 мкФ. И многое другое. Ремонт печатных плат ..

      100A Усилитель 1200V Вольт-диодный мостовой выпрямитель Металл США 1 шт.

      * NOS * * NIB * Mars 05811 Чугунный двигатель подшипника с экранированными полюсами * БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА! *. 5 мкФ, 250 В, пуск двигателя, запуск, вентилятор, конденсатор 2 провода. Газовая линза Pyrex 6 Cup Kit 17,18,26. 260-миллиметровая длинная скоба для снятия стальных скрепок CrV Инструмент для снятия стали Принадлежности для монтировки для обивки, смешанный набор 12-контактные клеммные колодки Разъемы для полос 6A 10A 15A 30A 60AСоединитель IDC шаг 2,54 мм 14 штырей Ленточные соединители 14 комплектов ПИН 5, сверхмощная стальная надземная регулируемая дверь 45 ~ 65 кг Ближе Домашний офис Speed ​​Hotel. DC 5V-55V 12V 24V 36V 10A PWM Контроллер скорости двигателя постоянного тока CW CCW Реверсивный переключатель, сверхмощные рабочие перчатки общего назначения Зимняя водонепроницаемая изолированная ручка среднего размера, 20 шт. NANO2 FUSE 15A 65V FAST Acting 451series Littlefuse. Гидравлический шестеренчатый насос, 12 см3 / оборот 9,4 галлона в минуту при 3000 об / мин, 3625 фунтов на квадратный дюйм, шлицевой вал, SAE A, сбоку, теплообменный винил HTV Fashion-LITE Neon Green Stahls, 15 дюймов x 5 ярдов.2X TZ-221 TZe-221 TZ221 TZE221 Черно-белая этикеточная лента для Brother PT-4000, 9 мм. NEW PATLITE EB EB-24LS 24V AC / DC 8-канальный динамик, звуковой сигнал, оповещатель. Тестер оптоволоконного лазерного кабеля, черный 10-километровый визуальный локатор неисправностей. Цифровой рубанок Wixey WR510, считывающий данные с дробями Big Horn 11406 4-дюймовый Y-образный фитинг заменяет Jet JW1015, гаечный ключ PROTO с трещоткой, размер головки 14 мм JSCVM14, h2 1N60P Диодный детектор германия FM AM Обнаружение радиоизлучения 60 шт.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *