Диодный мост для зарядного устройства: Диодный мост на зарядное устройство 12 вольт

Содержание

Диодный мост на зарядное устройство 12 вольт

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в этой статье), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Защита от переполюсовки

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Источник: www.sdelai-sam.su

SemarglUA › Блог › Зарядка для акб своими руками — простейшая схема, часть 2.

Продолжаем тему www.drive2.ru/b/2181752/, с описанием пошагово изготовление нашей зарядки.

Шаг 4: «выпрямительная» схема.
Мы ранее с катушкой, корпусом и охлаждением уже определились, но дело в том что катушка или трансформатор выдает переменный ток, для его преобразования в постоянный нужна схема диодного «моста» или готовый диодный мост который выдерживают от 30А и выше.

У меня нашлось Д243, мне как раз подходит.

Далее с помощью наших друзей,

режем любой алюминиевый профиль для изготовления радиаторов охлаждения.

Соединяем элементы между собой по схеме,

Для соблюдения полярности и облегчения сборки на каждом диоде есть метка (рисунок), по которому можно ориентироваться.
У меня получилось так, уже пометил черным и красным где на выходе должна полярность, плюс красным и минус черным.

Теперь все эти элементы размещаем в корпус, соблюдая расстояние, и согласно схеме подключаем к трансформатору (катушке).

У меня вышло так.

Фактически это уже готовый простейший блок питания без защит. В нем присутствует система охлаждения что предохранит наш блок и детали от перегрева. Но в нем нету защиты от короткого замыкания и работу с ним нужно контролировать отдельным измерительным прибором.

Шаг 5: Простейшая схема самого доступного зарядного устройства.

Для создания нам понадобится любой простейший блок питания от 15V и выше. Подойдут также блоки питания к ноутбука и бытовой техники.
Так как мы уже изготовили такой блок, рассмотрим схемы подключения к автомобильному АКБ для зарядки. Самая распространенная.

Как видно дополнительный элемент цепочки это автомобильная лампочка на 12В либо несколько штук.

Можно сказать лампочка будет индикатором работы, зарядки, и небольшая защита блоков питания от выхода из строя. Так как автомобильные АКБ по сути имеют низкуй плотность и блоки питания которые не предназначены для этого могут попросту выйти из строя. Также если вдруг попадется АКБ с замкнутыми банками про что будет сигнализировать очень яркое свечение.

Согласно этой схеме к нашему блоку я подключил акб через эти лампочки,

По этой схеме такая зарядка которую я собрал выдает до 3 Ампер.

При до зарядке спокойно дает 1 Ампер, что благоприятно воздействует на АКБ, при этом неплохо заряжает на низких токах.

При зарядке АКБ нужно выкрутить заглушки на банках на АКБ.

Минус такой схемы что процесс зарядки надо контролировать отдельным измерительным прибором чтобы на АКБ не было перезарядки, то есть при достижении на клеммах до

14.4В либо закипания в банках нужно всё отключить.

В следующей темах рассмотрим простейшие схемы регулировок тока — изготовим свою, рассмотрим как подключать измерительные приборы вольтметр амперметр. Можно сказать немного усложним конструкцию которую сможет изготовить каждый не имея опыта по радиоэлектронике.

Ну как то так всем мира и добра, добавляйте комментарии если есть что подсказать или поучаствовать, я не откажусь :).

Источник: www.drive2.ru

Lada 2109 В белых тапках › Logbook › Зарядное устройство — просто и дешево!

Решил написать свой способ как собрать зарядное устройство для аккумулятора.
Сразу скажу, что зарядное работает исключительно в ручном режиме и ни сколько не портит аккумулятор, если следить за напряжением и током.

Для сборки нам понадобится:
— трансформатор 220/16 160Вт, то бишь на вторичной обмотке должно быть не менее 16 вольт без нагрузки и 10А максимальный ток. Ток можно меньше (т.к. аккумулятор заряжается 0,1 от номинального тока, то на аккумулятор 60А/ч потребуется ток 6А)

— диммер для электрического освещения квартиры или настольной лампы. Лишь бы мощность подошла. Лично я выбрал такой:

— диодный мост. Можно использовать диодный мост с генератора любого авто, а можно купить 4 диода, рассчитанные на нужный ток, на радиорынке и собрать их по схеме:

— вольтамперметр. Самый простой способ по-моему. Можно заказать прибор на АлиЭкспресс тут. Выглядит он так:

Всё в одном корпусе — вольтметр и амперметр. Напряжение питания прибора — 4,5 — 30В, измеряет ток до 10А.
Либо можно поставить два стрелочных или цифровых прибора, вольтметр и амперметр соответственно.

— корпус, конденсатор хотя бы на 2200мкФ * 25В, выключатель, предохранитель по 220В, предохранитель по 16В.

Зарядное устройство — это по сути мощный блок питания, имеющий вход 220В, а выход регулируется от

0 до нужного нам тока и напряжения.
Как же мы будем регулировать этот самый ток, ведь он достаточно велик. Некоторые БП строятся на тиристорных или симисторных регуляторах (а так же на полевиках) регулируя вторичный ток. Следовательно эти зарядные устройства дорогие, т.к. мощные тиристоры и так дорогие, дак к ним еще необходимо собрать схему управления.
Так же часто применяют зарядные на базе импульсных преобразователей напряжения. Тоже не дешёвый и не самый простой вариант.
Я же предлагаю регулировать первичный ток на трансформаторе посредством готового регулятора напряжения (диммер). А ток на вторичной обмотке напрямую зависит от тока на первичной обмотке. Только зная закон Ома ток в первичной обмотке будет значительно отличаться от вторичного (будет гораздо меньше)
А для не большого тока нужны и детали меньше, а следовательно дешевле (по этому диммеры, хоть и построены на симисторе, стоят очень дёшего).

Принципиальная схема прибора:

Если в диммере есть выключатель, то на схеме выключатель SA не нужен. Так же необходимо на проводе или в корпусе установить предохранитель по 16В для защиты от короткого замыкания выхода.

Так же необходимо поверить и откалибровать прибор по образцовому (цешка (мультиметр) в помощь). Калибруется он с помощью двух регуляторов на задней части платы (VR — напряжение и IR — ток)

Источник: www.drive2.com

Простое зарядное для автомобильного аккумулятора

Данное зарядное устройство имеет минимум деталей: понижающий трансформатор, параллельно включенные лампочки, тумблера (включатели), диодный мост и 2-а предохранителя. Я буду ориентироваться что читатель совсем не разбирается на достаточном уровне в электротехнике и буду пытаться подробно рассказать что, как и зачем. И так, вот схема приведена такого устройства ниже:

В самом начале вам нужно будет найти силовой понижающий трансформатор на напряжение 14,5 вольт. Почему 14,5 вольт? Потому что заряжая аккумулятор 12 вольт ему будет не достаточно 12 вольт, т.к. полностью заряженный аккумулятор будет считаться 13-14 вольт. Трансформатор должен быть достаточно мощным, где то 250 ват, не меньше. Ну если конечно вы планируете заряжать аккумулятор током в 1-3 Ампера, то трансформатор можно взять на 150 ват со старого лампового телека – он подойдет. При работе схемы следите за нагревом трансформатора, так как при большом токе заряда вторичная обмотка начинает греться. Если обмотка перегреется, то изолирующий лак на проволоке расплавиться и трансформатор перестанет работать, так как произойдет межвитковое замыкание. Или будет работать не корректно, то есть может уменьшиться напряжение. Предохранитель в цепи служит защитой от случайного короткого замыкания. Ведь бывает такое. Теперь стоит сказать о лампочках: чем больше мощность лампы, тем выше ток заряда будет. Приведена таблица ниже по току и мощностям лампочек:

Ток рассчитывается по закону Ома. ФОРМУЛА: Ток = мощность/напряжение. Ведь лампочка – это как сопротивление, только оно излучает еще и свет. В качестве сопротивления в лампе такой элемент, как нить накаливания, сделанная из вольфрама. При этом лампочка в данном случае служит еще не только как сопротивление, но и как индикатор заряда. Когда аккумулятор начинает заряжаться, то лампочка начинает светится более тускло. Когда аккумулятор будет заряжен, то лампочка будет светится в пол накала. Все лампочки соединены параллельно для удобства управления током заряда. Вот формула чтобы определить общее сопротивление 2-ух параллельно соединенных сопротивлений (лампочек): Сопротивление общ.= (сопротивление первой лампочки + сопротивление второй лампочки)/2. Теперь находим ток: Ток= напряжение/ сопротивление общ. . Сопротивление у лампочки можно померить с помощью мультиметра, настроив его на омметр или обычны омметром. То есть, когда все ключи будут замкнуты, то ток будет проходить максимальный. Ключ (тумблера) ставим на токи 3-5 ампер.

Теперь перейдем к диодному мосту, который выпрямляет переменный ток в постоянный. Диодный мостик наш должен быть обязательно рассчитан на ток зарядки. Если ток зарядки у нас 10 Ампер, то диодный мост должен быть на ток не меньше 10А ну и соответственно на напряжение тоже должен быть рассчитан. Диодный мост можно купить на радиорынке. Или собираем диодный мост из диодов и диоды ставим любые, но чтобы соответствовали току и напряжению. Тут в этой схеме можно даже использовать одно полупериудный выпрямитель (для экономии диодов), тут 4 диода в принципе ни к чему. Аккумулятору без разницы с какими пульсациями будет поступать ток зарядки. Одно полупериудный выпрямитель – это то есть устанавливаем один диод в разрыв любой из линий на 10-15 Ампер. Далее следует поставить предохранитель, который защитит вашу цепь от короткого замыкания. И в итоге можно подключать аккумулятор к зарядке. Для контроля тока рекомендую установить амперметр в разрыв цепи. И тогда переключая лампочки, мы сможем увидеть реальный ток заряда аккумулятора. При зарядке мы будем наблюдать, как лампочки будут постепенно тухнуть – это будет считаться, что аккумулятор заряжается. Учтите, что при включении каждой паралельно включенной лампочки ток примерно возрастает на 1,6 Ампера.

Так же, рекомендую установить параллельно в цепь светодиод с последовательно включенным резистором. Светодиод будет сигнализировать о включенном зарядном. Резистор будет служить в качестве ограничителя тока, значит, мы можем регулировать яркость светодиода, изменяя сопротивление резистора. Резистор последовательно соединенный с светодиодов включаем параллельно в цепь первичной обмотки трансформатора . Резистор брать порядка 220 кОм, ведь 220 вольт все-таки… В простом варианте заражать аккумулятор емкостью 60 Ампер/час можно без тумблеров через одну лампочку в 60 ват. Можно взять 3 лампочки по 20 ват и соединить последовательно – то же самое выйдет, или взять две лампочки по 120 ват и соединить параллельно – выйдет так же 60 ватт. Теперь немного о зарядке. Если вы включили две лампочки и оди достаточно так светятся ярко, то аккумулятор полностью разряжен. Нужно аккумулятор зарядить до тех пор, пока не начнут лампочки гореть тускло. Как только лампочки начали светится тускло, то включаем еще один тумблер и у нас ток возрастает на 1,6 Ампера. Лампочки при этом начинают все три светиться ярче, так как сопротивление стало меньше по закону ома. И так включаем до конца.

Все устройство готово. Это самое простое зарядное устройство, которое есть вообще. Но помните, что это фактически самое простое зарядное и в нем нету защиты от перезаряда и прочих выкрунтасов, так что вам постоянно требуется следить за нагревом элементов. Обязательно следите за показанием цифр на амперметре, следите за аккумулятором и напряжением на аккумуляторе, следите за диодным мостом чтобы не грелся и слегка посматривайте за трансформатором (тоже может греться). Если диодный мост греется, то установите на диодный мост радиатор (теплоотвод). При этом очень хорошо будет помазать термопастой теплоотвод и сам диодный мост, а потом плотно прижать. Ведь через пасту диоду будет легде отдавать тепло радиатору, что спасет жизнь диодного мостика. ))) Если у вас установлен диод или диоды, то есть специальные радиаторы такие полоской под диоды. Их просто прикручиваем болтами и все.

И напоследок

А мой совет, если у вас есть знания в области электроники и элекротехники, то лучше соберите импульсное зарядное устройство с защитой от короткого замыкания, перегрузок, переплюсовки, перезаряда, не дозаряда схему – она будет на много надежней данной представленной. Ведь если в данной схеме попутать плюс с минусом и поставить заряжать, то вы рискуете выкинуть этот аккумулятор.

Источник: serp1.ru

Как сделать зарядное устройство для АКБ своими руками

Многие автолюбители отлично знают, что для продления срока службы аккумуляторной батареи требуется периодическая ее подзарядка именно от зарядного устройства, а не от генератора автомобиля.

И чем больше срок службы аккумулятора, тем чаще его нужно заряжать, чтобы восстанавливать заряд.

Без зарядных устройств не обойтись

Для выполнения данной операции, как уже отмечено, используются зарядные устройства, работающие от сети 220 В. Таких устройств на автомобильном рынке очень много, они могут обладать различными полезными дополнительными функциями.

Однако все они выполняют одну работу – преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное – 13,8-14,4 В.

В некоторых моделях сила тока при зарядке регулируется вручную, но есть и модели с полностью автоматической работой.

Из всех недостатков покупных зарядных устройств можно отметить высокую их стоимость, и чем «навороченней» прибор, тем цена на него выше.

А ведь у многих под рукой есть большое количество электроприборов, составные части которых вполне могут подойти для создания самодельного зарядного устройства.

Да, самодельный прибор выглядеть будет не так презентабельно, как покупной, но ведь его задача – заряжать АКБ, а не «красоваться» на полке.

Одними из важнейших условий при создании зарядного устройства – это хоть начальное знание электротехники и радиоэлектроники, а также умение держать в руках паяльник и уметь правильно им пользоваться.

Далее рассмотрим несколько схем зарядных устройств для АКБ, которые можно создать из старых электроприборов или составных частей электроники.

ЗУ из лампового телевизора

Первой будет схема, пожалуй, самая простейшая, и справиться с ней сможет практически любой автолюбитель.

Для изготовления простейшего зарядного устройства понадобиться всего лишь две составные части – трансформатор и выпрямитель.

Главное условие, которым должно соответствовать зарядное устройство – это сила тока на выходе из прибора должна составлять 10% от емкости АКБ.

То есть, зачастую на легковых авто применяется батарея на 60 Ач, исходя из этого, на выходе из прибора сила тока должна быть на уровне 6 А. При этом напряжение 13,8-14,2 В.

Если у кого-то стоит старый ненужный ламповый советский телевизор, то лучше трансформатора, чем из него не найти.

Принципиальная схема зарядного устройства из телевизора имеет такой вид.

Зачастую на таких телевизорах устанавливался трансформатор ТС-180. Особенностью его являлось наличие двух вторичных обмоток, по 6,4 В и силой тока 4,7 А. Первичная обмотка тоже состоит из двух частей.

Вначале потребуется выполнить последовательное подключение обмоток. Удобство работ с таким трансформатором в том, что каждый из выводов обмотки имеет свое обозначение.

Для последовательного соединения вторичной обмотки нужно соединить между собой выводы 9 и 9’.

А к выводам 10 и 10’ – припаять два отрезка медного провода. Все провода, которые припаиваются к выводам должны иметь сечение не менее 2,5 мм. кв.

Что касается первичной обмотки, то для последовательного соединения нужно соединить между собой выводы 1 и 1’. Провода с вилкой для подключения к сети нужно припаять к выводам 2 и 2’. На этом с трансформатором работы завершены.

Далее нужно сделать диодный мост. Для этого потребуется 4 диода, способных работать с током в 10 А и выше. Для этих целей подойдут диодные мосты Д242 или аналоги Д246, Д245, Д243.

На схеме указано, как должно производится подключение диодов – к диодному мосту припаиваются провода, идущие от выводов 10 и 10’, а также провода, которые будут идти к АКБ.

Не стоит забывать и о предохранителях. Один из них рекомендуется установить на «плюсовом» выводе с диодного моста. Этот предохранитель должен быть рассчитан на ток не более 10 А. Второй предохранитель (на 0,5 А) нужно установить на выводе 2 трансформатора.

Перед началом зарядки лучше проверить работоспособность устройства и проверить его выходные параметры при помощи амперметра и вольтметра.

Иногда бывает, что сила тока несколько больше, чем требуется, поэтому некоторые в цепь установить 12-вольтовую лампу накаливания с мощностью от 21 до 60 Ватт. Эта лампа «заберет» на себя излишки силы тока.

ЗУ из микроволновой печи

Некоторые автолюбители используют трансформатор от сломанной микроволновой печи. Но этот трансформатор нужно будет переделывать, поскольку он является повышающим, а не понижающим.

Необязательно, чтобы трансформатор был исправен, поскольку в нем зачастую сгорает вторичная обмотка, которую в процессе создания устройства все равно придется удалять.

Переделка трансформатора сводится к полному удалению вторичной обмотки, и намотки новой.

В качестве новой обмотки используется изолированный провод сечением не менее 2,0 мм. кв.

При намотке нужно определиться с количеством витков. Можно сделать это экспериментально – намотать на сердечник 10 витков нового провода, после чего к его концам подсоединить вольтметр и запитать трансформатор.

По показаниям вольтметра определяется, какое напряжение на выходе обеспечивают эти 10 витков.

К примеру, замеры показали, что на выходе есть 2,0 В. Значит, 12В на выходе обеспечат 60 витков, а 13 В – 65 витков. Как вы поняли, 5 витков добавляет 1 вольт.

Ну а далее все делается, как описано выше – изготавливается диодный мост, производится соединение всех составных элементов и проверяется работоспособность.

Стоит указать, что сборку такого зарядного устройства лучше производить качественно, затем все составные части поместить в корпус, который можно изготовить из подручных материалов. Или смонтировать на основу.

Обязательно следует пометить где «плюсовой» провод, а где — «минусовой», чтобы не «переплюсовать», и не вывести из строя прибор.

ЗУ из блока питания АТХ (для подготовленных)

Более сложную схему имеет зарядное устройство, изготовленное из компьютерного блока питания.

Для изготовления устройства подойдут блоки мощностью не менее 200 Ватт моделей АТ или АТХ, которые управляются контроллером TL494 или КА7500. Важно, чтобы блок питания был полностью исправен. Не плохо себя показала модель ST-230WHF из старых ПК.

Фрагмент схемы такого зарядного устройства представлена ниже, по ней и будем работать.

Помимо блока питания также потребуется наличие потенциометра-регулятора, подстроечный резистор на 27 кОм, два резистора мощностью 5 Вт (5WR2J) и сопротивлением 0,2 Ом или один С5-16МВ.

Начальный этап работ сводится к отключению всего ненужного, которыми являются провода «-5 В», «+5 В», «-12 В» и «+12 В».

Резистор, указанный на схеме как R1 (он обеспечивает подачу напряжения +5 В на вывод 1 контроллера TL494) нужно выпаять, а на его место впаять подготовленный подстроечный резистор на 27 кОм. На верхний вывод этого резистора нужно подвести шину +12 В.

Вывод 16 контроллера следует отсоединить от общего провода, а также нужно перерезать соединения выводов 14 и 15.

В заднюю стенку корпуса блока питания нужно установить потенциометр-регулятор (на схеме – R10). Устанавливать его нужно на изоляционную пластину, чтобы он не касался корпуса блока.

Через эту стенку следует также вывести проводку для подключения к сети, а также провода для подключения АКБ.

Чтобы обеспечить удобство регулировки прибора из имеющихся двух резисторов на 5 Вт на отдельной плате нужно сделать блок резисторов, подключенных параллельно, что обеспечит на выходе 10 Вт с сопротивлением 0,1 Ом.

Далее изготовленная плата устанавливается в корпус и производится подключение всех выводов согласно схеме.

Затем следует проверить правильность соединения всех выводов и работоспособность прибора.

Финальной работой перед завершением сборки является калибровка устройства.

Для этого ручку потенциометра следует установить в среднее положение. После этого на подстроечном резисторе следует установить напряжение холостого хода на уровне 13,8-14,2 В.

Если все правильно выполнить, то при начале зарядки батареи на нее будет подаваться напряжение в 12,4 В с силой тока в 5,5 А.

По мере зарядки АКБ напряжение будет возрастать до значения, установленного на подстроечном резисторе. Как только напряжения достигнет этого значения, сила тока начнет снижаться.

Если все рабочие параметры сходятся и прибор работает нормально, остается только закрыть корпус для предотвращения повреждения внутренних элементов.

Данное устройство из блока АТХ очень удобно, поскольку при достижении полного заряда батареи, автоматически перейдет в режим стабилизации напряжения. То есть перезарядка АКБ полностью исключается.

Для удобства работ можно дополнительно прибор оснастить вольтметром и амперметром.

Это только несколько видов зарядных устройств, которые можно изготовить в домашних условиях из подручных средств, хотя вариантов их значительно больше.

Особенно это касается зарядных устройств, которые изготавливаются из блоков питания компьютера.

Если у вас есть опыт в изготовлении таких устройств делитесь им в комментариях, многие буду очень признательны за это.

Источник: autotopik.ru

Как подключить автомобильный диодный мост к трансформатору

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в этой статье), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Защита от переполюсовки

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Потому что:

1. После транса ток опять будет переменным и на выпрямление надо будет ставить еще один мост.

2. Постоянная составляющая на входе так и так будет коротиться и переходить в тепло.
Для слабых цепей (сигналы), это не так страшно, и, возможно, применимо для каких-то особых целей.
Но в питающей части – кому нужны лишние потери в нагрев.

Ярослав Собрать можно.

Илья Смотря что надо заряжать.
——-
Тогда можно.

Вячеслав Нужно выше 12в и регулировка зарядного тока.

Николай Транс должен быть соотв. мощности, ведь зарядный ток должен быть 1/10 часть ёмкости акк

Михаил Напряжение надо 16вольт мощность транса не менее 80вт. диоды жел на 10ампер. самое простое паставить реостат послед аккумурят .Если сам не сталкивался попроси знакомых помогут

Геннадий 12 вольт мало. Сопротивление R1 зависит от напряжения на выходе моста.

в этом видео описано как можно применить диоды от моста автомобильного генератора.

[DOC]Правила поведения на железной дороге».

. на железной дороге. Почему травматизм на железной дороге не уменьшается? . железной дороге. Где можно переходить железнодорожные пути?

хочу подключить диодный мост Владимир от генератора москвича к трансформатору ну незнаю как подскажите. | Автор топика: Петр

Диодный мост Андрей может у кого есть схемы зарание спасибо!

Валерий Там трехфазный мост. Подключить можно, но часть диодов не будут работать. Вот штатная схема:

Петр а нахрена?? ? есть же нормальные диодные мосты Иван в радиомагазине

Дмитрий выбей 2 и спаяй зачем тебе всю сборку ляпать

Советы начинающим: способы не спать за рулем от .

. это смертельноопасное и часто подводит водителей в дальней дороге. . Он выспится и поможет не уснуть тебе, отвлекая разговорами. . Кола тоже чуть помогает, кофеин все таки :)) Лично я кофе не пью, энергетики не признаю. . Иногда матаюсь из дома в Москву в основном ночью(порядка 750 км).

На самом деле, если питать мост (и далее обмотку) не напряжением, а током (заданной величиной), то, естественно, транс передаст только переменную составляющую.

Сообщение от Genych
почему бы не ставить мост перед трансформатором (ток первичной обмотки меньше – диоды дешевле и т.п.)

устройство, принцип работы, обозначение на схеме

Наряду с линейными устройствами в электрической цепи можно встретить и нелинейные полупроводниковые элементы, имеющие самый разнообразный функционал в составе электронной схемы. Среди полупроводниковых приборов особое место занимает диодный мост, выполняющий роль преобразователя переменного напряжения в постоянное. Хоть для этих целей с тем же успехом может применяться и обычный диод, но сфера их применения существенно ограничивается рабочими параметрами одного элемента. Решить недостатки единичной детали помогла диодная сборка из нескольких, существенно отличающихся характеристиками и принципом работы.

Устройство и принцип работы

Диодный мост представляет собой электронную схему, собранную на основе выпрямительных диодов, который предназначен для преобразования подаваемого на него переменного тока в постоянный. Чаще всего в состав схемы включаются диоды Шоттки, но это не категоричное требование, поэтому в каком-либо конкретном случае может заменяться и другими моделями, подходящими по техническим параметрам. Схема моста из полупроводниковых диодов включает в себя четыре элемента для одной фазы. Диодный мостик может набираться как отдельными диодами, так и собираться единым блоком, в виде монолитного четырехполюсника.

Принцип работы диодного моста основывается на способности p – n перехода пропускать электрический ток только в одном направлении. Схема включения диодов в мост построена таким образом, чтобы для каждой полуволны создавался свой путь протекания электрического тока к подключенной нагрузке.

Рис. 1. Принцип работы диодного моста

Для пояснения выпрямления диодным мостом необходимо рассматривать работу схемы относительно формы напряжения на входе. Следует отметить, что кривая напряжения за один период имеет две полуволны – положительную и отрицательную. В свою очередь, каждая полуволна имеет процесс нарастания и убывания по отношению к максимальной точке амплитуды.

Поэтому работа выпрямительного устройства будет иметь такие этапы:

  • На вход выпрямительного моста, обозначенного буквами А и Б подается переменное напряжение 220В.
  • Каждая полуволна, подаваемая из электрической сети или от обмоток трансформатора, преобразуется в постоянную величину парой диодов, расположенных по диагонали.
  • Положительная полуволна будет проводиться парой диодов VD1 и VD4 и выдавать на выход моста полуволну в положительной области оси ординат.
  • Отрицательная полуволна будет выпрямляться парой диодов VD2 и VD3, с которых на том же выходе моста возникнет очередная полуволна в положительной области.

В связи с тем, что оба полупериода получают реализацию на выходе диодного моста, такое электронное устройство получило название двухполупериодного выпрямителя, также его называют схемой Гретца.

Обозначение на схеме и маркировка

На электрической схеме диодный мост может иметь различные варианты изображения. Чаще всего вы можете встретить такие обозначения:

Рис. 2. Обозначение на схеме

Первый вариант обозначения мостового выпрямителя используется, как правило, в тех ситуациях, когда электронный прибор представляет собой монолитную конструкцию, единую сборку. На схеме маркировка выполняется латинскими буквами VD, за которыми указывается порядковый номер.

Второй вариант наиболее распространен  для тех ситуаций, когда диодный мост состоит из отдельных полупроводниковых устройств, собранных в одну схему. Маркировка второго варианта, чаще всего, выполняется в виде ряда VD1 – VD4.

Следует также отметить, что вышеприведенное схематическое обозначение и маркировка хоть и имеет общепринятый характер, но может нарушаться при составлении схем.

Разновидности диодных мостов

В зависимости от количества фаз, которые подключаются к диодному мосту, различают однофазные и трехфазные модели. Первый вариант мы детально рассмотрели на примере схемы Гретца выше.

Трехфазные выпрямители, в свою очередь, разделяются на шести- и двенадцатипульсовые модели, хотя схема диодного моста у них идентична. Рассмотрим более детально работу диодного устройства для трехфазной схемы.

Рис. 3. Схема трехфазного диодного моста

Диодный мост, приведенный на рисунке выше, получил название схемы Ларионова. Конструктивно для каждой из фаз устанавливается сразу два диода в противоположном направлении друг относительно друга. Здесь важно отметить, что синусоида во всех трех фазах имеет смещение в 120° друг относительно друга, поэтому на выходах устройства при наложении результирующей диаграммы получится следующая картина:

Рис. 4. Напряжение выпрямленное трехфазным мостом

Как видите, в сравнении с однофазным выпрямителем на базе диодного моста картина получается более плавной, а скачки напряжения имеют значительно меньшую амплитуду.

Технические характеристики

При выборе конкретного диодного моста для замены в выпрямительном блоке или для любой другой схемы важно хорошо ориентироваться в основных технических параметрах.

Среди таких характеристик наиболее значимыми для диодного моста являются:

  • Амплитудное максимальное напряжение обратной полярности – это пороговое значение более которого уже произойдет необратимый процесс и полупроводник выйдет со строя. Обозначается как UАобр в отечественных моделях или V­rpm для зарубежных.
  • Среднее обратное напряжение – представляет собой номинальное значение электрической величины, которое может прикладываться в процессе эксплуатации. Имеет обозначение  Uобр в отечественных образцах или V­r(rms) для зарубежных диодных мостов.
  • Средний выпрямленный ток – обозначает действующую величину электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах указывается как Iпр или Io для моделей отечественного или зарубежного производства соответственно.
  • Амплитудный выпрямленный ток – это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, обозначается как Ifsm для пульсирующего тока на положительном и отрицательном выводе.
  • Падение напряжения в прямой полярности – определяет потерю напряжения от собственного сопротивления диодного моста. На устройстве обозначается как V­fm.

Если вы хотите выбрать модель на замену, допустим в сети 220 В, то главный параметр для диодного моста обратный ток и напряжение. Рабочие характеристики должны значительно превышать номинал сети, к примеру, при напряжении 220 В – диодный мост должен выдерживать около 400 В. По току подойдет и меньший запас, но его также следует предусмотреть.

Преимущества и недостатки

Кроме диодного моста существуют и другие способы преобразования переменного в постоянный ток. В сравнении с однополупериодным, двухполупериодное выпрямление обладает рядом преимуществ:

  • И отрицательная, и положительная полуволна синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в наиболее оптимальной степени.
  • За счет большей частоты пульсации получаемое от диодного выпрямителя напряжение куда проще сглаживать при помощи фильтров.
  • Использование электроэнергии под нагрузкой уменьшает потери мощности на перемагничивание сердечника, возникающее из-за процессов взаимоиндукции в обмотках питающего трансформатора.
  • Гармоничное перераспределение кривой электротока и напряжения на выходе – за счет передачи каждого полупериода сразу двумя диодами в мосте, выходной параметр получается куда более равномерным.

К недостаткам диодного моста следует отнести и большее падение напряжения, в сравнении с однополупериодной схемой или выпрямителем с отводом из средней точки. Это обусловлено тем, что ток протекает сразу черед два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может оказывать существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампера могут решать значение сигналов, режимы работы агрегатов и т.д. В качестве решения могут применяться диодные мосты с диодами Шотки, у которых падение прямого напряжения относительно ниже.  

Еще одним недостатком является сложность определения перегоревшего звена, так как при выходе со строя хотя бы одного диода вся схема будет продолжать работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи можно лишь с помощью измерений, далеко не всегда прибор или схема отреагируют при сбое видимой неисправностью.

Практическое применение

На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

Примеры схем с диодным мостом и их описание

Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

Рис. 5. Схема зарядного устройства

Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В. После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

Рис. 6. Схема карманного фонаря

На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост  VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

Пример схемы сварочного агрегата

Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

Как собрать диодный мост на 12 вольт

SemarglUA › Блог › Зарядка для акб своими руками — простейшая схема, часть 2.

Продолжаем тему www.drive2.ru/b/2181752/, с описанием пошагово изготовление нашей зарядки.
Шаг 4: «выпрямительная» схема.
Мы ранее с катушкой, корпусом и охлаждением уже определились, но дело в том что катушка или трансформатор выдает переменный ток, для его преобразования в постоянный нужна схема диодного «моста» или готовый диодный мост который выдерживают от 30А и выше.

У меня нашлось Д243, мне как раз подходит.

Далее с помощью наших друзей,

режем любой алюминиевый профиль для изготовления радиаторов охлаждения.

Соединяем элементы между собой по схеме,

Для соблюдения полярности и облегчения сборки на каждом диоде есть метка (рисунок), по которому можно ориентироваться.
У меня получилось так, уже пометил черным и красным где на выходе должна полярность, плюс красным и минус черным.

Теперь все эти элементы размещаем в корпус, соблюдая расстояние, и согласно схеме подключаем к трансформатору (катушке).

У меня вышло так.

Фактически это уже готовый простейший блок питания без защит. В нем присутствует система охлаждения что предохранит наш блок и детали от перегрева. Но в нем нету защиты от короткого замыкания и работу с ним нужно контролировать отдельным измерительным прибором.

Шаг 5: Простейшая схема самого доступного зарядного устройства.

Для создания нам понадобится любой простейший блок питания от 15V и выше. Подойдут также блоки питания к ноутбука и бытовой техники.
Так как мы уже изготовили такой блок, рассмотрим схемы подключения к автомобильному АКБ для зарядки. Самая распространенная.

Как видно дополнительный элемент цепочки это автомобильная лампочка на 12В либо несколько штук.

Можно сказать лампочка будет индикатором работы, зарядки, и небольшая защита блоков питания от выхода из строя. Так как автомобильные АКБ по сути имеют низкуй плотность и блоки питания которые не предназначены для этого могут попросту выйти из строя. Также если вдруг попадется АКБ с замкнутыми банками про что будет сигнализировать очень яркое свечение.

Согласно этой схеме к нашему блоку я подключил акб через эти лампочки,

По этой схеме такая зарядка которую я собрал выдает до 3 Ампер.

При до зарядке спокойно дает 1 Ампер, что благоприятно воздействует на АКБ, при этом неплохо заряжает на низких токах.

При зарядке АКБ нужно выкрутить заглушки на банках на АКБ.

Минус такой схемы что процесс зарядки надо контролировать отдельным измерительным прибором чтобы на АКБ не было перезарядки, то есть при достижении на клеммах до

14.4В либо закипания в банках нужно всё отключить.

В следующей темах рассмотрим простейшие схемы регулировок тока — изготовим свою, рассмотрим как подключать измерительные приборы вольтметр амперметр. Можно сказать немного усложним конструкцию которую сможет изготовить каждый не имея опыта по радиоэлектронике.

Ну как то так всем мира и добра, добавляйте комментарии если есть что подсказать или поучаствовать, я не откажусь :).

Смотрите также

Комментарии 8

смысл?
проще купить, и не тратить время на то, на сборку чего нужны знания и образование как минимум!
мой совет — купите готовый заводской прибор, кому что понравится, а как выбрать — и что — это уже другая тема.
я купил себе заводской приборчик ссср.

Смысл, что он мне обошелся в копейки, запчасти из хлама, тот который у меня уже 5 год без проблем работает, а этот с темы подарил знакомому.
Насчет образования, есть люди которые сами машину делают, а есть кто лампочки на сто меняет, каждому свое.
Насчет заводского, на всех СССРовских не хватит, в селах там как раз больше старых тв и магнитофонов где запчастей и всякого добра хватает, главное с умом подойти, хотя можно купить дешевый китайский и не парится, сгорел черт с ним купил другой, цена вопроса.

не надо приучать себя к тому, чтобы сделать абы как и тд…современные устройства имеют разные режимы работы и более мощные характеристики за не большые деньги, плюс имеют защиту, в большинстве своем…
а делая такой прибор самому — можно бед натворить столько…что сам потом не рад будешь…
большинство радиолюбителей по видео показывают постройку самоделки…якобы просто — но обычному человеку это даже не под силу и не надо это ему…люди берутся за это и не понимают одно — зачем они это делают — не обладая элементарными знаниями.
не рекомендую я этим заниматься, благо потери будут, и хорошо если минимальные, например сжег дома проводку и тд…
о безопасности мало кто задумывается — и подобные поделки далеко не безопасны…в тч и ваша…

хочешь натворить бед — займись ерундой!

Смысл, что он мне обошелся в копейки, запчасти из хлама, тот который у меня уже 5 год без проблем работает, а этот с темы подарил знакомому.
Насчет образования, есть люди которые сами машину делают, а есть кто лампочки на сто меняет, каждому свое.
Насчет заводского, на всех СССРовских не хватит, в селах там как раз больше старых тв и магнитофонов где запчастей и всякого добра хватает, главное с умом подойти, хотя можно купить дешевый китайский и не парится, сгорел черт с ним купил другой, цена вопроса.

радость от обладания качественной вещью, прибором и тд намного выше — чем от поделки наподобие вашей…это доказано.
но я вас не осуждаю — вам нравится — это главное, мне не нравится)))

Странные рассуждения, насчет безопастности, готовый прибор безопасен, там стоят предохранители и защита от переполюсовки, здесь в теме лиш пример доступными словами.
Насчет качества, загляните во внутрь тех недокитайских приборов которым сейчас на рынке торгуют, мне иногда приносят их в ремонт, так что можете успокоится там качесто хорошее )).
У каждого товара есть свой купец.

3 ампера? это совсем не плохо, у меня вдвое слабей

Молодец . Так держать .
Сам тут собираю простую зарядку другу. Пришли морозы а МЫ их не ждали . Как соберу тоже выложу отчёт .

Несколько раз зимой заряжался от блока ноутбука))

Схема и принцип действия диодного моста

Преобразовать переменный ток в постоянный поможет диодный мост – схема и принцип действия этого устройства приводятся ниже. В обычной осветительной цепи течет переменный ток, который 50 раз в течение одной секунды меняет свою величину и направление. Его превращение в постоянный – достаточно часто встречающаяся необходимость.

Принцип действия полупроводникового диода

Название описываемого устройства ясно указывает, что эта конструкция состоит из диодов – полупроводниковых приборов, хорошо проводящих электричество в одном направлении и практически не проводящих его в противоположную сторону. Изображение этого прибора (VD1) на принципиальных схемах приведено на рис. 2в. Когда ток по нему течет в прямом направлении – от анода (слева) к катоду (справа), сопротивление его мало. При изменении направления тока на противоположное сопротивление диода многократно возрастает. В этом случае через него течет мало отличающийся от нуля обратный ток.

Поэтому при подаче на цепочку, содержащую диод, переменного напряжения Uвх (левый график), электричество через нагрузку течет только в течение положительных полупериодов, когда к аноду приложено положительное напряжение. Отрицательные полупериоды «срезаются», и ток в сопротивлении нагрузки в это время практически отсутствует.

Строго говоря, выходное напряжение Uвых (правый график) является не постоянным, хотя и течет в одном направлении, а пульсирующим. Нетрудно понять, что количество его импульсов (пульсаций) за одну секунду равно 50. Это не всегда допустимо, но пульсации можно сгладить, если подсоединить параллельно нагрузке конденсатор, имеющий достаточно большую емкость. Заряжаясь во время импульсов напряжения, в промежутках между ними конденсатор разряжается на сопротивление нагрузки. Пульсации сглаживаются, а напряжение становится близким к постоянному.

Изготовленный в соответствии в этой схемой выпрямитель называется однополупериодным, поскольку в нем используется лишь один полупериод выпрямленного напряжения. Наиболее существенные недостатки такого выпрямителя следующие:

  • повышенная степень пульсаций выпрямленного напряжения;
  • низкий КПД;
  • большой вес трансформатора и его нерациональное использование.

Поэтому применяются такие схемы только для питания устройств малой мощности. Для исправления этой нежелательной ситуации разработаны двухполупериодные выпрямители, которые превращают отрицательные полуволны в положительные. Сделать это можно по-разному, но самый простой способ – использование диодного моста.

Схема диодного моста

Диодный мост – схема двухполупериодного выпрямления, содержащая 4 диода вместо одного (рис. 2в). В каждом полупериоде два из них открыты и пропускают электричество в прямом направлении, а два других закрыты, и ток через них не течет. Во время положительного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD1, а отрицательное – к катоду VD3. В результате оба этих диода открыты, а VD2 и VD4 – закрыты.

Во время отрицательного полупериода положительное напряжение приложено к аноду VD2, а отрицательное – к катоду VD4. Эти два диода открываются, а открытые во время предыдущего полупериода закрываются. Ток через сопротивление нагрузки течет в том же направлении. В сравнении с однополупериодным выпрямителем количество пульсаций возрастает вдвое. Результат – более высокая степень сглаживания при той же емкости конденсатора фильтра, увеличение КПД используемого в выпрямителе трансформатора.

Диодный мост может быть не только собран из отдельных элементов, но и изготовлен как монолитная конструкция (диодная сборка). Ее легче монтировать, а диоды обычно подобраны по параметрам. Немаловажно и то, что они работают в одинаковых тепловых режимах. Недостаток диодного моста – необходимость замены всей сборки при выходе из строя даже одного диода.

Еще ближе к постоянному будет пульсирующий выпрямленный ток, который позволяет получить трехфазный диодный мост. Его вход подключается к источнику трехфазного переменного тока (генератору или трансформатору), а напряжение на выходе почти не отличается от постоянного, и сгладить его еще проще, чем после двухполупериодного выпрямления.

Выпрямитель на основе диодного моста

Схема двухполупериодного выпрямителя на основе диодного моста, пригодная для сборки своими руками, изображена на рис. 3а. Выпрямлению подвергается напряжение, снимаемое со вторичной понижающей обмотки трансформатора Т. Для этого нужно подключить диодный мост к трансформатору.

Пульсирующее выпрямленное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором С, имеющим достаточно большую емкость – обычно порядка нескольких тысяч мкФ. Резистор R играет роль нагрузки выпрямителя на холостом ходу. В таком режиме конденсатор С заряжается до амплитудного значения, которое в 1,4 (корень из двух) раза выше действующего значения напряжения, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора.

С ростом нагрузки выходное напряжение уменьшается. Избавиться от этого недостатка можно, подключив к выходу выпрямителя простейший транзисторный стабилизатор. На принципиальных схемах изображение диодного моста часто упрощают. На рис. 3б показано, как еще может быть изображен соответствующий фрагмент на рис. 3а.

Следует заметить, что, хотя прямое сопротивление диодов невелико, тем не менее, оно отлично от нуля. По этой причине они нагреваются в соответствии с законом Джоуля-Ленца тем сильнее, чем больше величина тока, протекающего по цепи. Для предотвращения перегрева мощные диоды часто устанавливаются на теплоотводах (радиаторах).

Диодный мост – это практически обязательный элемент любого электронного устройства, питающегося от сети, будь то компьютер или выпрямитель для зарядки мобильного телефона.

Диодный мост

Словосочетание “диодный мост” образуется от слова “диод”. Следовательно, диодный мост должен состоять из диодов, но они должны соединятся с друг другом в определенной последовательности. Почему это имеет важное значение мы как раз и поговорим в этой статье.

Обозначение на схеме

Диодный мост на схемах выглядит подобным образом:

Иногда в схемах его обозначают еще так:

Как мы с вами видим, схема состоит из четырех диодов. Для того, чтобы она работала корректно, мы должны правильно соединить диоды и правильно подать на них переменное напряжение. Слева мы видим два значка “

”. На эти два вывода мы подаем переменное напряжение, а снимаем постоянное напряжение с других двух выводов обозначенных значками “+” и “-“. Диодный мост также называют диодным выпрямителем.

Принцип работы

Для выпрямления переменного напряжения в постоянное можно использовать один диод для выпрямления, но не желательно. Давайте рассмотрим рисунок, как все это будет выглядеть:

Диод срезает отрицательную полуволну переменного напряжения, оставляя только положительную, что мы и видим на рисунке выше. Вся прелесть этой немудреной схемы состоит в том, что мы получаем постоянное напряжение из переменного. Проблема кроется в том, что мы теряем половину мощности переменного напряжения. Ее срезает диод.

Чтобы исправить эту ситуацию, была придумана великими умами схема диодного моста. Диодный мост “переворачивает” отрицательную полуволну, превращая ее в положительную полуволну, тем самым у нас сохраняется мощность.

На выходе диодного моста появляется постоянное пульсирующее напряжение с частой в 100 Герц. Это в два раза больше, чем частота сети.

Практические опыты

Для начала возьмем простой диод.

Катод можно легко узнать по серебристой полоске. Почти все производители показывают катод полоской или точкой.

Чтобы наши опыты были безопасными, я взял понижающий трансформатор, который из 220В делает 12В.

На первичную обмотку цепляем 220 Вольт, со вторичной обмотки снимаем 12 Вольт. Мультиметр показал чуть больше, так как на вторичной обмотке нет никакой нагрузки. Трансформатор работает на так называемом “холостом ходу”.

Давайте же рассмотрим осциллограмму, которая идет со вторичной обмотки трансформатора. Максимальную амплитуду напряжения нетрудно посчитать. Если не помните как это делать, можно прочитать статью Осциллограф. Основы эксплуатации.

3,3х5=16.5В – это максимальное значение напряжения. А если разделить максимальное амплитудное значение на корень из двух, то получим где то 11,8 Вольт. Это и есть действующее значение напряжения. Осциллограф не врет, все ОК.

Еще раз повторюсь, можно было использовать и 220 Вольт, но 220 Вольт – это не шутки, поэтому я и понизил переменное напряжение.

Припаяем к одному концу вторичной обмотки трансформатора наш диод.

Цепляемся снова щупами осциллографа

Смотрим на осциллограмму

А где же нижняя часть изображения? Ее срезал диод. Он оставил только верхнюю часть, то есть ту, которая положительная.

Находим еще три таких диода и спаиваем диодный мост.

Цепляемся ко вторичной обмотке трансформатора по схеме диодного моста.

С двух других концов снимаем постоянное пульсирующее напряжение щупом осциллографа и смотрим на осциллограмму

Вот, теперь порядок.

Виды диодных мостов

Чтобы не заморачиваться с диодами, разработчики все четыре диода вместили в один корпус. В результате, получился очень компактный и удобный радиоэлемент – диодный мост. Думаю, вы догадаетесь, где импортный, а где советский ))).

Например, на советском диодном мосте показаны контакты, на которые нужно подавать переменное напряжение значком ”

“, а контакты, с которых надо снимать постоянное пульсирующее напряжение значком “+” и “-“.

Существует множество видов диодных мостов в разных корпусах

Есть даже автомобильный диодный мост

Существует также диодный мост для трехфазного напряжения. Он собирается по так называемой схеме Ларионова и состоит из 6 диодов:

В основном трехфазные диодные мосты используются в силовой электронике.

Как вы могли заметить, такой трехфазный выпрямитель имеет пять выводов. Три вывода на фазы и с двух других выводов мы будем снимать постоянное пульсирующее напряжение.

Как проверить диодный мост

1) Первый способ самый простой. Диодный мост проверяется целостностью всех его диодов. Для этого прозваниваем каждый диод мультиметром и смотрим целостность каждого диода. Как это сделать, читаем эту статью.

2) Второй способ 100%-ый. Но для этого потребуется осциллограф, ЛАТР или понижающий трансформатор. Давайте проверим импортный диодный мост. Для этого цепляем два его контакта к переменному напряжению со значками “

”, а с двух других контактов, с “+” и “-” снимаем показания с помощью осциллографа.

Значит, импортный диодный мост исправен.

Резюме

Диодный мост (выпрямитель) используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Диодный мост используется почти во всей радиоаппаратуре, которая “кушает” напряжение из переменной сети, будь то простой телевизор или даже зарядка от сотового телефона.

Зарядное устройство 12в аккумулятора своими руками

Это зарядное устройство я сделал для зарядки автомобильных аккумуляторов, выходное напряжение 14.5 вольт, максимальный ток заряда 6 А. Но им можно заряжать и другие аккумуляторы, например литий-ионные, так как выходное напряжение и выходной ток можно регулировать в широких пределах. Основные компоненты зарядного устройства были куплены на сайте АлиЭкспресс.

Вот эти компоненты:

Еще потребуется электролитический конденсатор 2200 мкФ на 50 В, трансформатор для зарядного устройства ТС-180-2 (как распаивать трансформатор ТС-180-2 посмотрите в этой статье), провода, сетевая вилка, предохранители, радиатор для диодного моста, крокодилы. Трансформатор можно использовать другой, мощностью не менее 150 Вт (для зарядного тока 6 А), вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 10 А и выдавать напряжение 15 – 20 вольт. Диодный мост можно набрать из отдельных диодов, рассчитанных на ток не менее 10А, например Д242А.

Провода в зарядном устройстве должны быть толстые и короткие. Диодный мост нужно закрепить на большой радиатор. Необходимо нарастить радиаторы DC-DC преобразователя, или использовать для охлаждения вентилятор.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Сборка зарядного устройства

Подсоедините шнур с сетевой вилкой и предохранителем к первичной обмотке трансформатора ТС-180-2, установите диодный мост на радиатор, соедините диодный мост и вторичную обмотку трансформатора. Припаяйте конденсатор к плюсовому и минусовому выводам диодного моста.

Подключите трансформатор к сети 220 вольт и произведите замеры напряжений мультиметром. У меня получились такие результаты:

  1. Переменное напряжение на выводах вторичной обмотки 14.3 вольта (напряжение в сети 228 вольт).
  2. Постоянное напряжение после диодного моста и конденсатора 18.4 вольта (без нагрузки).

Руководствуясь схемой, соедините с диодным мостом DC-DC понижающий преобразователь и вольтамперметр.

Настройка выходного напряжения и зарядного тока

На плате DC-DC преобразователя установлены два подстроечных резистора, один позволяет установить максимальное выходное напряжение, другим можно выставить максимальный зарядный ток.

Включите зарядное устройство в сеть (к выходным проводам ничего не подсоединено), индикатор будет показывать напряжение на выходе устройства, и ток равный нулю. Потенциометром напряжения установите на выходе 5 вольт. Замкните между собой выходные провода, потенциометром тока установите ток короткого замыкания 6 А. Затем устраните короткое замыкание, разъединив выходные провода и потенциометром напряжения, установите на выходе 14.5 вольт.

Защита от переполюсовки

Данное зарядное устройство не боится короткого замыкания на выходе, но при переполюсовке может выйти из строя. Для защиты от переполюсовки, в разрыв плюсового провода идущего к аккумулятору можно установить мощный диод Шоттки. Такие диоды имеют малое падение напряжения при прямом включении. С такой защитой, если перепутать полярность при подключении аккумулятора, ток протекать не будет. Правда этот диод нужно будет установить на радиатор, так как через него при заряде будет протекать большой ток.

Подходящие диодные сборки применяются в компьютерных блоках питания. В такой сборке находятся два диода Шоттки с общим катодом, их нужно будет запараллелить. Для нашего зарядного устройства подойдут диоды с током не менее 15 А.

Нужно учитывать, что в таких сборках катод соединен с корпусом, поэтому эти диоды нужно устанавливать на радиатор через изолирующую прокладку.

Необходимо еще раз отрегулировать верхний предел напряжения, с учетом падения напряжения на диодах защиты. Для этого, потенциометром напряжения на плате DC-DC преобразователя нужно выставить 14.5 вольт измеряемых мультиметром непосредственно на выходных клеммах зарядного устройства.

Как заряжать аккумулятор

Протрите аккумулятор тряпицей смоченной в растворе соды, затем насухо. Выверните пробки и проконтролируйте уровень электролита, если необходимо, долейте дистиллированную воду. Пробки во время заряда должны быть вывернуты. Внутрь аккумулятора не должны попадать мусор и грязь. Помещение, в котором происходит заряд аккумулятора должно хорошо проветриваться.

Подключите аккумулятор к зарядному устройству и включите устройство в сеть. Во время заряда напряжение будет постепенно расти до 14.5 вольт, ток будет со временем уменьшаться. Аккумулятор можно условно считать заряженным, когда зарядный ток упадет до 0.6 – 0.7 А.

Что такое диодный мост и как он работает?

Наряду с линейными устройствами в электрической цепи можно встретить и нелинейные полупроводниковые элементы, имеющие самый разнообразный функционал в составе электронной схемы. Среди полупроводниковых приборов особое место занимает диодный мост, выполняющий роль преобразователя переменного напряжения в постоянное. Хоть для этих целей с тем же успехом может применяться и обычный диод, но сфера их применения существенно ограничивается рабочими параметрами одного элемента. Решить недостатки единичной детали помогла диодная сборка из нескольких, существенно отличающихся характеристиками и принципом работы.

Устройство и принцип работы

Диодный мост представляет собой электронную схему, собранную на основе выпрямительных диодов, который предназначен для преобразования подаваемого на него переменного тока в постоянный. Чаще всего в состав схемы включаются диоды Шоттки, но это не категоричное требование, поэтому в каком-либо конкретном случае может заменяться и другими моделями, подходящими по техническим параметрам. Схема моста из полупроводниковых диодов включает в себя четыре элемента для одной фазы. Диодный мостик может набираться как отдельными диодами, так и собираться единым блоком, в виде монолитного четырехполюсника.

Принцип работы диодного моста основывается на способности p – n перехода пропускать электрический ток только в одном направлении. Схема включения диодов в мост построена таким образом, чтобы для каждой полуволны создавался свой путь протекания электрического тока к подключенной нагрузке.

Рис. 1. Принцип работы диодного моста

Для пояснения выпрямления диодным мостом необходимо рассматривать работу схемы относительно формы напряжения на входе. Следует отметить, что кривая напряжения за один период имеет две полуволны – положительную и отрицательную. В свою очередь, каждая полуволна имеет процесс нарастания и убывания по отношению к максимальной точке амплитуды.

Поэтому работа выпрямительного устройства будет иметь такие этапы:

  • На вход выпрямительного моста, обозначенного буквами А и Б подается переменное напряжение 220В.
  • Каждая полуволна, подаваемая из электрической сети или от обмоток трансформатора, преобразуется в постоянную величину парой диодов, расположенных по диагонали.
  • Положительная полуволна будет проводиться парой диодов VD1 и VD4 и выдавать на выход моста полуволну в положительной области оси ординат.
  • Отрицательная полуволна будет выпрямляться парой диодов VD2 и VD3, с которых на том же выходе моста возникнет очередная полуволна в положительной области.

В связи с тем, что оба полупериода получают реализацию на выходе диодного моста, такое электронное устройство получило название двухполупериодного выпрямителя, также его называют схемой Гретца.

Обозначение на схеме и маркировка

На электрической схеме диодный мост может иметь различные варианты изображения. Чаще всего вы можете встретить такие обозначения:

Рис. 2. Обозначение на схеме

Первый вариант обозначения мостового выпрямителя используется, как правило, в тех ситуациях, когда электронный прибор представляет собой монолитную конструкцию, единую сборку. На схеме маркировка выполняется латинскими буквами VD, за которыми указывается порядковый номер.

Второй вариант наиболее распространен для тех ситуаций, когда диодный мост состоит из отдельных полупроводниковых устройств, собранных в одну схему. Маркировка второго варианта, чаще всего, выполняется в виде ряда VD1 – VD4.

Следует также отметить, что вышеприведенное схематическое обозначение и маркировка хоть и имеет общепринятый характер, но может нарушаться при составлении схем.

Разновидности диодных мостов

В зависимости от количества фаз, которые подключаются к диодному мосту, различают однофазные и трехфазные модели. Первый вариант мы детально рассмотрели на примере схемы Гретца выше.

Трехфазные выпрямители, в свою очередь, разделяются на шести- и двенадцатипульсовые модели, хотя схема диодного моста у них идентична. Рассмотрим более детально работу диодного устройства для трехфазной схемы.

Рис. 3. Схема трехфазного диодного моста

Диодный мост, приведенный на рисунке выше, получил название схемы Ларионова. Конструктивно для каждой из фаз устанавливается сразу два диода в противоположном направлении друг относительно друга. Здесь важно отметить, что синусоида во всех трех фазах имеет смещение в 120° друг относительно друга, поэтому на выходах устройства при наложении результирующей диаграммы получится следующая картина:

Рис. 4. Напряжение выпрямленное трехфазным мостом

Как видите, в сравнении с однофазным выпрямителем на базе диодного моста картина получается более плавной, а скачки напряжения имеют значительно меньшую амплитуду.

Технические характеристики

При выборе конкретного диодного моста для замены в выпрямительном блоке или для любой другой схемы важно хорошо ориентироваться в основных технических параметрах.

Среди таких характеристик наиболее значимыми для диодного моста являются:

  • Амплитудное максимальное напряжение обратной полярности – это пороговое значение более которого уже произойдет необратимый процесс и полупроводник выйдет со строя. Обозначается как UАобр в отечественных моделях или V­rpm для зарубежных.
  • Среднее обратное напряжение – представляет собой номинальное значение электрической величины, которое может прикладываться в процессе эксплуатации. Имеет обозначение Uобр в отечественных образцах или V­r(rms) для зарубежных диодных мостов.
  • Средний выпрямленный ток – обозначает действующую величину электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах указывается как Iпр или Io для моделей отечественного или зарубежного производства соответственно.
  • Амплитудный выпрямленный ток – это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, обозначается как Ifsm для пульсирующего тока на положительном и отрицательном выводе.
  • Падение напряжения в прямой полярности – определяет потерю напряжения от собственного сопротивления диодного моста. На устройстве обозначается как V­fm.

Если вы хотите выбрать модель на замену, допустим в сети 220 В, то главный параметр для диодного моста обратный ток и напряжение. Рабочие характеристики должны значительно превышать номинал сети, к примеру, при напряжении 220 В – диодный мост должен выдерживать около 400 В. По току подойдет и меньший запас, но его также следует предусмотреть.

Преимущества и недостатки

Кроме диодного моста существуют и другие способы преобразования переменного в постоянный ток. В сравнении с однополупериодным, двухполупериодное выпрямление обладает рядом преимуществ:

  • И отрицательная, и положительная полуволна синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в наиболее оптимальной степени.
  • За счет большей частоты пульсации получаемое от диодного выпрямителя напряжение куда проще сглаживать при помощи фильтров.
  • Использование электроэнергии под нагрузкой уменьшает потери мощности на перемагничивание сердечника, возникающее из-за процессов взаимоиндукции в обмотках питающего трансформатора.
  • Гармоничное перераспределение кривой электротока и напряжения на выходе – за счет передачи каждого полупериода сразу двумя диодами в мосте, выходной параметр получается куда более равномерным.

К недостаткам диодного моста следует отнести и большее падение напряжения, в сравнении с однополупериодной схемой или выпрямителем с отводом из средней точки. Это обусловлено тем, что ток протекает сразу черед два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может оказывать существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампера могут решать значение сигналов, режимы работы агрегатов и т.д. В качестве решения могут применяться диодные мосты с диодами Шотки, у которых падение прямого напряжения относительно ниже.

Еще одним недостатком является сложность определения перегоревшего звена, так как при выходе со строя хотя бы одного диода вся схема будет продолжать работать. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи можно лишь с помощью измерений, далеко не всегда прибор или схема отреагируют при сбое видимой неисправностью.

Практическое применение

На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения – это и цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, автомобильных генераторах, питающихся от низкого постоянного напряжения. Помимо этого их можно встретить в системах звуковоспроизведения, измерительной техники, теле- радиовещания, они устанавливаются в ряде различных устройств по всему дому. Для лучшего понимания роли диодного моста в этих приборах мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он применяется.

Примеры схем с диодным мостом и их описание

Одна из наиболее простых схем с применением диодного моста – это зарядное устройство, применяемое для оборудования, питаемого низким напряжением. Один из таких вариантов рассмотрим на следующем примере

Рис. 5. Схема зарядного устройства

Как видите на рисунке, от понижающего трансформатора Т1 напряжение из переменного 220В преобразуется в переменное на уровне 7 – 9В. После этого пониженное напряжение подается на диодный мост VD, от которого выпрямленное через сглаживающий конденсатор С1 на микросхему КР. От микросхемы выпрямленное напряжение стабилизируется и выдается на клеммы разъема.

Рис. 6. Схема карманного фонаря

На рисунке выше приведен пример схемы карманного фонаря, данная модель подключается к бытовой сети 220В через розетку, что представлено соединением разъема Х1 и Х2. Далее напряжение подается на мост VD, а с него уже на микросхему DA1, которая при наличии входного питания сигнализирует об этом через светодиод HL1. После этого напряжение питания приходит на аккумулятор GB, который заряжается и затем используется в качестве основного источника питания для лампы фонарика.

Пример схемы сварочного агрегата

Здесь представлен пример схемы сварочного агрегата, в котором диодный мост устанавливается сразу после понижающего трансформатора для выпрямления электрического тока. Из-за сложности схемы дальнейшее рассмотрение работы устройства нецелесообразно. Стоит отметить, что существуют и другие устройства с еще более сложным принципом работы – импульсные блоки питания, ШИМ модуляторы, преобразователи и т.д.

Диодный мост: схема подключения и назначение

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.

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.

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.

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.

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».

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.

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.

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.

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

Схема зарядного устройства для аккумулятора

Данное зарядное устройство способен собрать любой начинающий, а все эти детали можно достать с любого старого приемника или другой электронной аппаратуры. Диоды, резисторы и конденсаторы так вообще е должно возникнуть проблем, ну а вот на счет микросхемы – ее нужно поискать или купить на радио рынке, она не дорогая. Микросхема работает при напряжении до 40 вольт и 1,5 Ампер, а это на выходе получается аж 60 ват. Но чтобы получить такую мощность, ваш трансформатор должен быть как минимум 60 ват отдавать на выходе со вторичной обмотки, а так же диодный мост должен выдерживать такую мощность, то есть должен быть рассчитан на напряжение 40 вольт и ток не менее 1,5 ампера. Самое вот основное что стоило сказать по схеме.

И еще стоит добавить, что выходная мощность будет зависеть от того, какую микросхему вы поставите – смотрите по каталогу. Соответственно можно поставить любую микросхему, которая будет стабилизировать ток, но каждая стабилизирует разный по величине ток и разное напряжение. Как правило выше 1,5-2 ампер не могут такие микросхемки состабилизировать ток, а если вам на выходе нужны большие токи до 10-20 ампер, то нужно ставить параллельно соединенные транзисторы, которые будут усиливать ток на выходе с микросхемы, который будет зависеть от количества соединенных транзисторов параллельно, ну и конечно же от питающего источника питания и диодного моста – его мощности. Ну вот и все из основного.

Принципиальная схема:

Другие варианты зарядных, которые отлично себя зарекомендовали:

С увеличением тока, за счёт дополнительного транзистора:

Давайте теперь поговорим о каждой детали зарядных устройств на LM317 отдельно и для чего она нужна, какая ее роль. Начнем непосредственно с сети и первичной обмотки трансформатора. С первичной обмотки трансформатора или как ее еще называют сетевой обмоткой – два провода выводят в вилку которая включатся в сеть. На фазный провод последовательно ставят предохранитель примерно на 0,5 ампер и ключ (тумблер). Предохранитель состоит из стеклянной колбочки и внутри которой находится волосок тоненький, который перегорает при превышении заданной величины тока, в данном случае это 0,5 ампер. Это относятся к аппаратам защиты.

Тумблер состоит из подвижных контактов и не подвижных. При замкнутом положении подвижные контакты соприкасаются с не подвижными и ток по цепи протекает, когда ручка тумблера в выключенном положении, то контакты разомкнуты и по цепи ток не проходит и напряжение не подается на схему. Это очень удобно, так как не нужно вилку то включать в сеть, то доставать с сети. Относятся тумблер к аппаратам управления. Первичная и вторичная обмотка имеет индуктивную связь и имеют магнитопровод, который собран из отдельных листов электротехнической стали. Магнитопровод проводит магнитный поток, а обычный проводник – ток. Магнитопровод собран из отдельных листов, чтобы уменьшить потери на вихревые токи.

И так, вторичной обмоткой мы снимаем напряжение и ток: за напряжение отвечает длинна провода, а за ток – диаметр, так что можете пермотать вторичку, если это необходимо, но чем выше напряжение захотите сделать, тем меньше ток сможете взять на выходе. Вот у вас если первичная обмотка может дать 50 ват, то вы при 5-ти вольтах получите 50/5=10 Ампер, а при 10 вольтах получите 50/10=5 ампер, соответственно при 50 вольтах на выходе ток будет 1 ампер, а при 100 вольтах ток составит 500 мА (0,5 А). Переменное напряжение со вторичной обмотки подаем на диодный мост, который выпрямляет ток или другими словами преобразовывает переменный ток в постоянный.

Советую купить этот диодный мост, так как он меньше, чем вы соберет сами из диодов и купленный мост легче установить на радиатор, чем каждый диод устанавливать на радиатор. Учтите, что диодный мост (каждый диод) должен рассчитан быть на заданное напряжение и нужный ток, в противном случае диодный мост будет сильно греться так не обеспечив вашу схему нужным током. Позаботьтесь об этом заранее. Это основная часть блока питания – силовая часть. Теперь перейдем к самой схемке – это все что после диодного моста.

Конденсатор электролит на 2200 мкф на напряжение 64 вольта. Емкость можно поставить и больше – лучше будет убирать пульсации сети. Далее мы видим светодиод включенный последовательно с резистором. Резистор служит в качестве ограничителя по току для светодиода. Было бы напряжение в 2 раза меньше, то и резистор установили бы тоже в два раза меньше по сопротивлению. Далее стоит керамический конденсатор на 0,1 микрофарат, который убирает пульсации более высоких частот, чем конденсатор электролит большой емкости. Кстати, если поставить очень много конденсаторов электролитов, общая емкость которых составит более 100 000 мкф, то можно вообще отказаться от стабилизатора. Теперь далее мы видим микросхему, у нее три ноги. Одна нога вход, вторая выход, а третьей ногой управляем коэффициентом усиления по напряжению – очень похоже на транзистор и его управление. Резистором Р1 мы управляем током, а значит управляем на выходе микросхемы напряжением. Резистор R2 и диод Д1 служит в качестве обратной связи.

Далее видим конденсатор не большой емкости электролитический, который убирает пульсации. Далее поставьте просто вольтметр на выходе и можно еще поставить амперметр последовательно в цепь, чтобы следить за током потребления. Когда ток потребления будет доходить до 1-1,5 ампера, то будите сразу знать, что микросхема греться, ведь она не должна нагреваться выше, чем 125 градусов. Установите это все в коробочку, выведите провода, светодиод, амперметр, вольтметр и пользуйтесь. Коробочку можно сделать самостоятельно, а можно найти уже готовую. Если будите делать самостоятельно: берем картон толстый и режем заготовки. Сверлим много мелких дырочек для радиатора, чтобы меньше грелся.

Если радиатор будет сильно греться, то можно установить кулер, который будет питаться от самого же блока питания. Тогда, на верхнюю стенку крепим куллер, а на нажнюю радиатор. Дырки должны быть сделаны и с верху (чтобы куллеру брать воздух), и снизу (чтобы выдувать теплый воздух). Установили радиатор с куллером, теперь склеиваем детали и делаем коробочку в виде прямоугольника. Включаем вилку в сеть и щелкаем тумбер – загорается светодиод, значит блок питания работает верно. Теперь можете регулировать нужное вам напряжение, показания которого видим на вольтметре и подключаем аппаратуру и следим за током. Нормальный ток будет в пределах 0,5-0,8 Ампер. И не забудьте микросхему установить на радиатор! Ну если конечно вы не будите работать при токе 200-250 мА.

А теперь о доработке схемы питания. Первым делом лучше всего установить еще один конденсатор — электролит на 6000 микрофарад – он уберет пульсации окончательно. Поставьте предохранитель на 1,5 Ампера – он защитит микросхему от перегрева при коротких замыканиях. Чтобы убрать помехи из сети, например работающей дрели, сварочного аппарата и так далее, установите на плюс сразу после диодного моста дросель. Возьмите ферритовый магнитопровод и намотайте на нем медную поволоку. При прохождении ока по такой катушке, на выходе ее уже не будет высокочастотных помех – дросель все уберет.

Диодный мост схема

В данной статье мы постараемся дать ответ, что же это, диодный мост схема его и каково предназначение. Как сразу слышно, в данном термине присутствует слово «диод». И действительно, главный компонент диодного моста это диоды, для которых основное свойство пропускать напряжение только в одном направлении. Именно по этой характеристике определяют работоспособность диодов.

Предназначение диодного моста — преобразовывать напряжение переменное в напряжение постоянное.

Схема диодного моста

Схема диодного моста состоит из правильно соединенных четырех диодов, а чтобы эта схема была работоспособной, к ней нужно правильно подключить переменное напряжение.

На схеме, как и на корпусе моста две точки для подачи переменного напряжения обозначены значком «~». А с двух других проводов или выходов, плюса и минуса, снимается постоянное напряжение.

Теоретически, сделать из переменного напряжения постоянное можно и одним диодом, но для практики такое выпрямление не желательно. Как известно диод пропускает напряжение, только превышающее ноль, в противоположном случае диод заперт, а переменное напряжение изменяет свою величину в течение времени. Вроде бы все понятно.

Но получается, что при таком методе получения из переменного напряжения постоянный ток, по этой «замечательной» схеме, диод оставляет только положительную полуволну, а отрицательную срезает. Вместе с ней он просто срезает половину мощности тока переменного напряжения. Такая потеря мощности — главный недостаток выпрямления тока одним диодом.

Вышеописанную ситуацию исправляет диодный мост схема которого разрабатывалась специально для того, чтобы отрицательную полуволну перевернуть. Получиться вторая положительная полуволна и вся мощность электрического тока будет сохранена. В результате диодный мост подает постоянный ток, с напряжением, пульсирующем в два раза большей частотой, чем частота сети переменного тока.

Уверен, схема в особом описании не нуждается, главное помнить, куда подключать переменное напряжение, а откуда получают постоянный ток. Теперь давайте посмотрим на работу диода и диодного моста на практике. На корпусе диода, практически любого производителя, катод помечен точкой или полоской. Для безопасности экспериментов используем трансформатор, выдающий двенадцать вольт.

На осциллографе видно, что максимальная амплитуда 16 с половиной вольт, следовательно, простые расчеты (делим на корень из двух максимальное амплитудное значение) говорят, что действующее напряжение имеет значение 11.8 В.

Теперь припаяем к проводу обмотки (вторичной, естественно) трансформатора диод и измеряем осциллографом. Видно, как диод срезал нижнюю, отрицательную часть графика напряжения. Соответственно, потерялась и половина мощности.

Теперь возьмем еще три таких же диода и собираем диодный мост. Подключаем к обмотке трансформатора диодный мост, там, где вход для переменного тока, а с двух оставшихся точек снимаем щупами прибора постоянное напряжение. Смотрим на осциллограф и видим на экране пульсирующее напряжение, но без потери мощности.

Как сделать диодный мост видео

Для того чтобы не возиться с диодами и пайкой, промышленность выпускает готовые диодные мосты в одном корпусе с четырьмя контактами, отечественные — побольше, а импортные покомпактнее. На диодных мостах советского производства промаркированы и контакты постоянного тока, и контакты для переменного напряжения.

Если подключить импортный диодный мост к переменному напряжению и осциллографу, вы увидите, что эта радиодеталь отлично работает, выдавая пульсирующий постоянный ток. Сам диодный мост если проверять, то только прозвонив каждый из четырех диодов.

Итак, теперь вы знаете для чего нужен в радиоэлектронике диодный мост схема и принцип действия которого описаны в данной статье. Следует отметить, что это весьма популярная деталь, широко применяемая в самой разнообразной радиоаппаратуре, подключаемой к электрической сети. Магнитофон, телевизор, зарядное устройство для мобилки — везде используется диодный мост.

Греется диодный мост причина

диодный мост выгорает — а переполюсовки там нет случайно.

Когда на стенд ставили проверять, после замены старого диодного моста, подключали как должно быть, плюс-плюс, минус-минус, только через новое реле пустили ток, но все работало, а на машине не хочет.

На аккумуляторе клеммы не перепутали?

Ну этого я точно сделать не мог. Потому что не один все собирал и неоднократно все проверяли после того как первый диод. мост выгорел со вторым уже аккуратнее были

Я так понял аккумулятор заряженный новый, болт греется а провод нет. И что чинили в генераторе?

Поменяли якорь, щетки, обмотку. После того как сгорел диодный мост поменяли и его поставив вместо родного реле, реле с газели(уаз) двухполосное

афанареть )) я на разборке от какогото японца (мазды чтоли) за 500рэ гену купил ))

Все оказалось куда проще чем думали. Нужно было всего лишь зачистить клеймы на аккумуляторе. Окисление на них мешало прохожденью заряда из-за чего и происходил нагрев. Сейчас все поставили на место, завели и нормально. Все отлично работает:bp::bp::bp::bp::bp:

Все оказалось куда проще чем думали. Нужно было всего лишь зачистить клеймы на аккумуляторе. Окисление на них мешало прохожденью заряда из-за чего и происходил нагрев. Сейчас все поставили на место, завели и нормально. Все отлично работает:bp::bp::bp::bp::bp:

То бобина,то реле,то блядина ны крыле
Дело было не в бобине.

То бобина,то реле,то блядина ны крыле
Дело было не в бобине.

Ну это уж как-то слишком оскорбительно, не находишь??

Ну это уж как-то слишком оскорбительно, не находишь??

Разве?шоферский юмор.если тебя это задело.извини.

Безусловно, любое зарядное устройство в процессе своей работы хоть немного, но обязательно должно разогреваться, здесь достаточно вспомнить закон Джоуля-Ленца, указывающий нам на то, что если ток течет по проводнику, то будет наблюдаться и нагрев этого проводника, если конечно речь идет о реальном проводнике, например о том же медном, или о полупроводнике, из которого сделаны диоды и транзисторы.

Даже самые обычные провода, так или иначе от тока чуть-чуть всегда разогреваются. Но некоторые зарядные устройства, бывает, греются сверх всякой меры. Давайте попробуем разобраться, почему так происходит.

В случае с нынешними зарядными устройствами, причина их нагрева или перегрева заключается не только в джоулевым тепле. Любой современный сетевой зарядник — это прежде всего понижающий импульсный преобразователь. А в понижающем импульсном преобразователе есть, во-первых, импульсный трансформатор на феррите или хотя бы ферритовый дроссель.

Железные трансформаторы в зарядниках сегодня, пожалуй, не встретишь. Во-вторых, в импульсных преобразователях есть полевые транзисторы и, в-третьих, выпрямительные диоды. Таким образом, здесь есть целых три источника разогрева.

Ферритовый сердечник

На входе типичного зарядного устройства стоит диодный мост, превращающий сетевое переменное напряжение в постоянное. Это постоянное напряжение величиной около 300-310 вольт подается при помощи полевых или биполярных транзисторов короткими импульсами на импульсный трансформатор или на дроссель (в зависимости от схемотехники зарядника), который содержит ферритовый сердечник.

Итак, импульсы частотой в несколько десятков килогерц подаются на этот индуктивный элемент. Сердечник индуктивного элемента — реальный, значит когда он намагничивается и размагничивается, вихревые токи в нем так или иначе возникают, не говоря уже о насыщении. Так вот, в процессе работы зарядника этот ферритовый сердечник разогревается.

А если разработчик зарядного устройства пытался сделать его как можно компактнее, то и сердечник наверняка подобрал и установил минимально возможного для данной мощности размера, при этом частоту преобразователя завысил. В итоге сердечник, конечно, перегревается.

Если, к примеру, нормальная частота для сердечника составляет 50 кГц, а на него подали все 250 кГц. Размер то получился меньше, однако тепла взамен будет выделятся больше, ведь ферриты, способные перемагничиваться на высокой частоте без перегрева, стоят дороже, и размер, опять же, получится больше, что не выгодно для маркетинга.

Транзистор

Транзистор (полевой или биполярный) преобразуют выпрямленное сетевое напряжение в высокочастотные импульсы, которые подаются на обмотку индуктивного элемента. Так устроено большинство зарядных устройств. В редких случаях транзисторов может быть два. Если зарядное устройство относительно мощное, то транзистору необходим радиатор для отвода тепла, ведь транзистор как раз по закону Джоуля-Ленца разогревается.

Если изготовитель блока питания решил сэкономить на размере радиатора, либо совсем не поставил его, или вообще установил дешевые транзисторы с большим сопротивлением канала, то устройство, конечно, будет перегреваться. В неоригинальных зарядных устройствах такое сплошь и рядом встречается.

Выпрямительные диоды

Выпрямительные диоды Шоттки, преобразующие пониженное импульсное напряжение в постоянное низкое для зарядки, стоят на выходе, и тоже нагреваются. Они имеют падение напряжения от 0,2 (в лучшем случае) до 0,5 вольт, и при выходном токе, скажем, в 1 ампер, некоторое ощутимое количество тепла уже будет выделяться лишь на этих диодах. А если ток на выходе больше, да если напряжение меньше, это сильно сказывается на КПД.

Вывод

Таким образом, если вы хотите чтобы ваш зарядник грелся как можно меньше и не перегревался, покупайте оригинальные (от фирмы — изготовителя заряжаемого устройства) зарядники, в которых установлены качественные комплектующие, где разработчик не пытался сэкономить на всем подряд, а делал упор на качество своего продукта.

Тема: полезные сведения от тепловыделении на полупроводниках.

Как известно диоды являются полупроводниками, способны пропускать ток только в одном направлении. При прямом включении диода к источнику питания (плюс питания подключается к плюсу, аноду, диода, а минус питания к минусу, катоду, диода) этот полупроводник переходит в открытое состояние и через него может протекать ток. При этом на диоде образуется некоторое падение напряжения (где-то от 0,6 до 1,2 вольта) и с увеличением напряжения питания будет только увеличиваться ток, проходящий через полупроводник. При обратном включении диода (минус питания к плюсу диода и плюс питания к минусу диода) данный полупроводник будет находится в закрытом состоянии. Через него не будет протекать ток, а величина напряжения, которая на нем осядет, будет равна приложенному к нему напряжению.

Нагрев различных электрических элементов, в том числе и диодов, диодных мостов, напрямую связан с количеством тока, который проходит через них. Чем его больше, тем больше и нагрев. При маленьких токах нагрев настолько мал, что его даже незаметно. С увеличением тока и количеством выделяемого тепла температура постепенно увеличивается. Стоит учесть, что это тепло рассеивается через сам корпус компонента, и чем больше по объему этот компонент, тем больше и рассеивание тепла. Но уже при каком-то значительном количестве тока тепла становится настолько много, что оно уже не успевает рассеиваться. Естественно, происходит увеличение температуры компонента, в нашем случае это диод и диодный мост.

Стоит взять во внимание, что большинство нынешних полупроводников, в том числе и диодов, сделаны и кремния. А кристаллы кремния начинают безвозвратно разрушаться от температуры порядка 150-180 градусов по цельсию. Следовательно, когда нагрев диодов дойдет до этих температур они просто сгорят в результате теплового пробоя. Температуры близкие к критическим также негативно влияют на работу полупроводников, как минимум у них ухудшаются имеющиеся характеристики, а то и вовсе такие диоды могут иметь крайне малый срок службы. Максимальными температурами, при которых еще допустимо нормальное использование кремниевых полупроводников можно считать примерно до 60-80 °C.

Теперь по поводу зависимости электрической мощности, что оседает на диоде (полупроводнике) и выделяемого тепла. Выше я упомянул, что чем больше ток протекает через полупроводник, тем больше его нагрев. Это так, но еще нужно учитывать и падение напряжение, которое образовывается на компоненте. Простой пример, если взять одинаковые по своему объему два куска провода, у одного из которых будет большое сечение, но малая длина, и второй кусок провода, содержащий значительно большую длину с меньшим сечением. То есть, по массе и общему объему проводящего материала они будут одинаковы, но по внутреннему сопротивлению они будут различны (где толще сечение и меньше длина сопротивление будет меньше, чем у второго куска). И когда мы эти куски провода поставим между источником питания и какой-нибудь нагрузкой, то заметим, что через, как первый, так и второй кусок будет проходить один и тот же ток (одинаковая величина), а вот падение напряжения будет на них разное. На куске с большим сопротивлением (где большая длина и тоньше провод) будет оседать больше напряжения.

Электрическая мощность равна напряжение умножить на силу тока. И получается, что на куске провода с большим падением напряжения будет оседать большая электрическая мощность. А чем больше мощность, тем большее количество тепла будет выделяться. Проще говоря. И говоря о диодах и выпрямителях можно подытожить, что те полупроводники, на которых происходит большее падение напряжения, при их прямом включении, будут иметь большее тепловыделение, чем те, у которых оно меньше, при одном и том же токе.

Сила тока, которая протекает через диод, диодный мост выпрямитель зависит от мощности нагрузки. Чем меньше сопротивление этой нагрузки и больше ее мощность, тем и сила тока в цепи будет больше. Каждый диод, диодный мост имеет свою максимальную величину, как обратного напряжения, так и прямого тока (тока при прямом включении полупроводника). Протекание тока большей величины, чем это максимальное значение, чревато тепловым пробоем компонента. И, естественно, использовать диоды в своих схемах нужно с токовым запасом. То есть, чтобы в своем номинальном режиме диод или диодный мост работал не на пределе своих возможностей, а имел хотя бы 25% запас (как по току, так и по обратному напряжению), а то и больше.

Мощные диоды и диодные мосты при их эксплуатации на максимальных токах изначально рассчитаны на работу с радиатором, отводящими излишки тепла от полупроводников, улучшающие его рассеивание. Если их использовать на малых токах, то можно обойтись и без радиатора. Чтобы снизить имеющийся излишний нагрев диодов либо выпрямителей можно делать параллельное подключение одинаковых компонентов. То есть, при таком подключении будет увеличен как общий объем детали, что увеличивает рассеивание тепла, так и снизит падение напряжения при прямом включении компонентов.

Каковы причины чрезмерного нагрева диодов и диодных мостов? Ну если полупроводники не используются в режиме перегрузки, которая вызвана слишком большой нагрузкой, то возможно они могут нагреваться от соседних компонентов. Условием для излишнего нагрева полупроводников будет чрезмерная электрическая мощность, которая оседает на элементах. Возможно произошел частичных пробой полупроводника и его внутренее сопротивление при прямом включении увеличилось. Естественно, на нем будет большее падение напряжения, что ведет к увеличенному тепловыделению. В этом случае полупроводник нужно проверить на имеющееся падение напряжения при прямом включении, и если оно не соответствует норме произвести замену компонента.

Видео по этой теме:

Описание схемы зарядного устройства

Схема выпрямителя
Схема двухполупериодного выпрямителя с диодным мостом используется для схемы выпрямителя, которая преобразует переменный ток в постоянный. Даже если переменное напряжение на входе меняется на положительное и отрицательное, напряжение, которое прикладывается к нагрузке, всегда будет положительным диодным мостом. Напряжение, подаваемое на нагрузку, не является чистым постоянным током. Это называется пульсацией напряжения.
В этой схеме, чтобы уменьшить пульсации напряжения, конденсатор подключен к нагрузке параллельно.Даже если напряжение, выходящее из диодного моста, становится небольшим, постоянное напряжение, прикладываемое к нагрузке, стабилизируется за счет разряда электричества, накопленного в конденсаторе.
AC100V сбрасывается на AC24V с трансформатором. В случае переменного тока напряжение отображается в среднеквадратичном значении. Если оно изменится на напряжение постоянного тока, оно станет около 30В постоянного тока.

Схема управления напряжением
Это схема, которая контролирует максимальное напряжение заряда, чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора.
Для цепи управления используется 3-контактный регулируемый регулятор (LM317).
Левый рисунок — это основная схема регулятора. Напряжение между Vout и ADJ фиксировано и стандартно составляет 1,25 В.
Управление выходным напряжением осуществляется по значению R2.
Выходное напряжение (Vout) рассчитывается по следующей формуле.
Vout = 1,25 (1 + R2 / R1) + I ADJ (R2)
I ADJ — это ток, который течет с вывода Adj и составляет несколько 10 А. Следовательно, этим можно пренебречь.
В LM3xx есть условие определения сопротивления для управления напряжением. Это регулирование нагрузки. Для нормальной работы устройства требуется ток нагрузки 10 мА или более. Поэтому рекомендуется установить значение R1 на 120 Ом или меньше.

R1 в этой цепи установлен на 100 Ом. R2 в приведенном выше объяснении превращается в VR1 + R2 схемы.
В реальной цепи R2 составляет 560 Ом, а VR1 — 2 кОм.
Если VR1 равен 0 Ом, выходное напряжение будет следующим.
Vout = 1.25 (1 + 560/100) = 1,25 x 6,6 = 8,25 В
Если VR1 составляет 2 кОм, выходное напряжение будет следующим.
Vout = 1,25 (1 + 2,560 / 100) = 1,25 x 25,6 = 32 В
Таким образом, выходное напряжение этой цепи можно регулировать в диапазоне от 8 В до 32 В.
Поскольку за этой цепью вставлена ​​цепь управления током, конечное выходное напряжение зарядного устройства снижается на 2-3 В.

Цепь управления током
7805 — это микросхема для обеспечения равномерного напряжения включения. Однако на этот раз эта ИС используется как цепь, которая обеспечивает постоянство тока.
Левый рисунок нарисован в стиле управления напряжением, чтобы облегчить понимание.
Даже если он изменяет входное напряжение, 7805 работает так, что напряжение между клеммой заземления (G) и выходной клеммой (O) может быть установлено на 5 В. Если резистор R3 подключен между O-G, ток, протекающий в R3, будет установлен на I = 5 В / R3. Следовательно, ток, протекающий в R3, становится фиксированным.
Поскольку ток, который течет в R3, течет также в нагрузку, если значение R3 не изменяется, ток, который течет в нагрузку, фиксируется.И наоборот, если R3 изменяется, ток, протекающий в нагрузку, изменяется.

Эта цифра представляет собой схему, использованную на этот раз.
Сначала я определился со стоимостью R3. В этом зарядном устройстве, поскольку максимальный ток установлен на 500 мА, в качестве R3 он составляет 5 В / 0,5 А = 10 Ом. Когда ток 500 мА протекает через резистор 10 Ом, потребляемая мощность резистора составляет I 2 xR = 0,5 2 A x 10 Ом = 2,5 Вт. Я использую цементный резистор 5 Вт из соображений безопасности.
Затем я вычислил значение VR2.Я предполагал, что ток контролируется не менее 80 мА. Следовательно, R3 + VR2 составляет 5 В / 0,08 А = 62,5 Ом. R3 был 10 Ом, поэтому значение VR2 было установлено на 50 Ом. Когда ток 80 мА протекает на 50 Ом, потребляемая мощность резистора составляет 0,08 2 x 50 = 0,32 Вт. Я использую переменный резистор 2 Вт из соображений безопасности.
Также можно использовать LM317 для цепи управления током. Однако есть ошибка. В LM317 напряжение между O-G составляет 1,25 В. В этом случае сопротивление для установки значения тока 500 мА равно 1.25 В / 0,5 А = 2,5 Ом. Это 15,6 Ом для 80 мА. По сравнению с 7805 это небольшая величина. Текущее управление станет затруднительным, если принять во внимание погрешность сопротивления.
Более того, если используется стабилизатор с высоким выходным напряжением, потребляемая мощность резистора для управления увеличится еще больше. Например, когда используется регулятор на 12 В, сопротивление для создания тока 500 мА составляет 12 В / 0,5 А = 24 Ом. А электрическая мощность, потребляемая резистором, составляет 6Вт. По вышеуказанной причине я использую 7805 для текущего контроля.

R4 и C3 могут не иметь необходимости. В этой схеме используется диод для предотвращения обратного тока от батареи. Что касается диода, уточнены состояние ВКЛ (состояние, при котором ток течет) и состояние ВЫКЛ (состояние, при котором ток не течет). Если напряжение батареи повышается при зарядке и становится выше, чем напряжение зарядного устройства, ток не будет течь от зарядного устройства. Затем напряжение батареи падает по этой причине, и ток снова начинает течь от зарядного устройства. Он будет колебаться, если такое произойдет на короткое время.Итак, чтобы подавить резкую смену напряжения зарядного устройства, я поставил С3. R4 ставится для разряда C3. Однако похоже, что на самом деле напряжение батареи меняется не так быстро. Поэтому считаю, что это удовлетворительно, даже если C3 и R4 не использовать.

Выходная цепь

В качестве выходной цепи этого зарядного устройства используются вольтметр, амперметр и диод предотвращения обратного тока.
Поскольку некоторый ток течет также и в вольтметр, его следует поставить перед амперметром.
Диод предотвращения обратного тока предназначен для защиты от обратного тока, протекающего в зарядное устройство от батареи, при отключении 100 В переменного тока, когда зарядное устройство подключено к батарее.

Замена селенового выпрямителя в зарядном устройстве для аккумуляторов старинных автомобилей

Это мой первый пост здесь, и я просто натыкаюсь на ваш пост, так как мне нравится искать автомобильные зарядные устройства. Ответить на два вопроса и предложить способ улучшить зарядное устройство с минимальными изменениями (в конце).

Q1 : Можно ли заменить селеновые выпрямители кремниевыми?

A1 : Определенно ДА, на самом деле, большинство подобных ремонтов должны заменить. Это будет модернизация, которая заставит любое зарядное устройство работать лучше. НО следует позаботиться о том, чтобы правильно выбрать размер выпрямителя. Я считаю, что выбранный мост KBPC2510 достаточно надежен для вашего зарядного устройства, так как он рассчитан на 25 А, а на передней панели указано 10–12 ампер.

Q2 : Почему напряжение кажется выше ожидаемого, как вы измерили и сказали: «Настройки 6В и 12В дали мне 6.Цепь 9В / 11,9В разомкнута, а при подключении к батарее выходы увеличиваются с 6,8-8В для батареи 6В и 14-15,8В ».

A2 : Похоже, ваше старое зарядное устройство в основном состоит из трансформатора и выпрямителя. В нем нет фильтрующих конденсаторов или регулирующих компонентов. Этот случай может быть подтвержден, поскольку вы могли измерить напряжение «холостого хода» с помощью мультиметра в напряжении постоянного тока, когда измеряется среднее значение постоянного напряжения , которое может несколько отличаться от реального среднеквадратичного значения.Выпрямленный синусоидальный сигнал со средним значением 11,9 В имеет ПИКОВОЕ значение, которое в Sqrt (2) раз больше: V_peak = 1,414 x V_avg = 1,414 x 11,9 В = 16,8 В Но у мостового выпрямителя падение напряжения на двух диодах (2 x 0,7 В), поэтому максимальное ожидаемое напряжение зарядки составляет:

V_max12 = V_peak — 1,4 В = 15,4 В

Если вы повторите это для настроек 6 В, вы найдете:

V_max6 = (6,9 x 1,414) — 1,4 = 8,3 В

Эти небольшие различия между рассчитанными выше и вашими измеренными значениями могут быть вызваны [Среднее x среднеквадратичное значение] и небольшими отклонениями в характеристиках диодов.Таким образом, батарея ведет себя как большой конденсатор, а напряжение батареи близко к пиковым расчетным напряжениям.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ с таким зарядным устройством — и способы их устранения:

  1. Не имеет защиты от короткого замыкания. Ситуация может ухудшиться, если старый трансформатор имеет слишком большой размер и может выдавать токи короткого замыкания более 25-30 А. Это привело бы к перегрузке по току для современных мостовых выпрямителей, менее прощающих злоупотребления (и порки), чем оригинальные селеновые.
  2. Не имеет защиты от обратной полярности. Это также может привести к серьезной перегрузке по току и повреждению кремниевого мостового выпрямителя.
  3. Не ограничивает ток для глубоко разряженных аккумуляторов.
  4. Конечное напряжение зарядки может быть слишком высоким, что может привести к выделению газа в аккумуляторе и сокращению срока его службы.

Возможные решения на случай непредвиденных обстоятельств , в то время как сохраняя свою первоначальную и старинную простоту и прочность:

  1. Установите фары 12 В последовательно — Установка 2 или 3 ламп дальнего света параллельно между ними (каждая около 50 Вт), последовательно с одним из кабелей зарядного устройства, может ограничить максимальный ток зарядки до менее 8 А или 12 А.Это защищает от короткого замыкания клемм = лампы загораются с полной яркостью 90%. Это также защищает, если клеммы в батарее подключены с обратной полярностью, лампы будут включаться, даже если зарядное устройство отключено (выключено), или лампы будут гореть «слишком ярко», если зарядное устройство уже включено. Это также ограничивает конечный ток зарядки и дает больше времени для отключения зарядного устройства при достижении желаемого напряжения батареи.
  2. Установить последовательно дополнительные выпрямительные диоды — Измерено 15.4–15,8 В — это слишком много для зарядки большинства аккумуляторов на 12 В. Конечное напряжение должно составлять около 14,4 В для объемной зарядки. Один из способов добиться этого — использовать такое же падение напряжения от 0,7 В до 1,4 В с помощью другого мостового выпрямителя, выбрав
    • от отрицательного к положительному (2 диода последовательно, работающих параллельно), чтобы получить падение 1,4 В, или
    • от закороченных клемм переменного тока к положительной клемме (2 диода параллельно) для 0,7 В.

Примечание для Управление перегревом:

Оба выпрямительных моста должны иметь теплоотвод, возможно, даже с принудительной конвекцией (охлаждение вентилятором.) Тепло, выделяемое фарами, также выиграет от принудительной конвекции.

Надеюсь, эти комментарии помогут вам и другим товарищам.

Оценка бортовых систем зарядки электромобилей

В этой системе повышающий преобразователь заряжает аккумулятор электромобилей (EV). Обычная бортовая система зарядки (OBC) имеет мостовой выпрямитель для преобразования входного переменного напряжения в постоянное, но во время процесса выпрямления наблюдается высокая проводимость, а также возникают потери при переключении и проблемы с нагревом. Для решения этой проблемы используются чередующиеся топологии. Исследователи пытаются разработать безмостовой повышающий преобразователь. Это не только снижает потери проводимости, но также уменьшает количество полупроводников в цепи.

Предлагаемая конструкция безмостового повышающего зарядного устройства имеет меньшее количество диодов, что означает снижение потерь проводимости и тепловыделение в диодах выпрямителя. Количество полупроводников также уменьшается из-за его интеграции с резонансным контуром CLL.

Его работа заключается в том, что вы берете настенный выход, а выход переменного тока пропускает его через PFC, который дает вам выход постоянного тока, затем вы запускаете его на плату CLL, которая преобразует его в напряжение для зарядки ваших аккумуляторов EV и HEV. .В аккумуляторной системе на 800 В, которая работает в автомобилях, используются двойные выпрямители, а внутри нее OBC работает в разных режимах.

  • Режим управления напряжением
  • Режим управления током.

Напряжение увеличивается до желаемого значения в режиме управления напряжением для зарядки аккумулятора. В текущем режиме управления вы устанавливаете уровень энергии, необходимый для питания вашего OBC. На одной стороне находится каскадный выпрямитель с коррекцией коэффициента мощности, а с другой — активный выпрямитель CLL. Это двойной выпрямитель, соединенный с усилителем цепей в автомобильной системе.Существует разделительный трансформатор, который соединяет два выпрямителя и пропускает 800 В. Система зарядки имеет множество функций и играет ключевую роль в соединении двух общих переключателей.

Рисунок 1: 800-В на борту для зарядки электромобиля

Принцип управления

Обычно режим с контролем тока — это метод, используемый в OBC, который позволяет производить большой ток в различных диапазонах входного напряжения. В этом режиме выходной ток пропорционален входному напряжению.Используется опорный сигнал, который действует как обратная связь и уменьшает сигнал ошибки для достижения этой цели. В традиционном режиме управления током энергия и мощность стандартизированы. Указанный вводит умножитель в схему управления, тогда как в новых подходах ток изменяется в зависимости от имитируемого сопротивления (Re). Генератор, управляемый напряжением, регулирует частоту переключения для обратной связи по напряжению. OBC работает в CCM (режиме непрерывной проводимости). Для каждого полупериода используется один конденсатор, что означает, что для положительного полупериода индуктор разряжается через Ci1, в то время как во время отрицательного полупериода индуктор разряжается через Ci2.

Рисунок 2: Конвертер для зарядки электромобиля

Конвертер PFC Stage и LLC

Система зарядки объединяет безмостовой преобразователь с резонансными контурами, чтобы уменьшить включение любых полупроводниковых устройств. Наличие выпрямителей CCM уменьшает количество диодов и в значительной степени помогает снизить потери проводимости в двух общих переключателях. В результате это решает проблему тепловыделения диодных мостовых выпрямителей. Итак, каскад PFC — это трехфазный полумостовой выпрямитель, использующий SiC MOSFET на более 800 вольт.Требуется входное напряжение переменного тока от 190 до 265 вольт от розетки, расположенной прямо напротив выпрямителя. Он преобразует его через три полумостовых выпрямителя в выход постоянного тока 800 вольт. Вторая ступень OBC — конвертер LLC. Для этого используется полномостовой первичный силовой каскад с нашими SiC MOSFET на 800 вольт. Затем он проходит через резонансные резервуары, а затем у нас есть еще одно мостовое вторичное выпрямление с 30-амперным SiC-диодом.

Аккумулятор EV и HEV с повышающим преобразователем переменного тока в постоянный

Этот каскад имеет выходное напряжение от 200 до 450 вольт в зависимости от вашего электромобиля (электромобиля) и HEV (гибридного электромобиля) батареи.Разделенный на несколько плат меньшего размера, он требует дополнительных опций и небольших модификаций, чтобы проверить различные резонансы, и, таким образом, он также может изменить топологию выпрямителя CLL.

В преобразователи помещаются некоторые магнитные компоненты, которые обычно тяжелее . В преобразователь помещено множество связанных индукторов, чтобы уменьшить его габариты и вес. Сложная схема балансировки не используется, поскольку мы задействуем активные выпрямители в выходном каскаде с помощью магнитной силы.Модули преобразователя можно легко найти с помощью выходного постоянного напряжения и повышающего преобразователя переменного тока в постоянный с помощью управления частотой.

Рисунок 3: Зарядка прототипа электромобиля с преобразователем на 800 В

Анализ и заключение

Резонансный контур очень сложен и использует резонансный конденсатор емкостью 150 нФ, полное напряжение 800 вольт используется для эффективного управления дорожкой и создания волн в виде ряби. Благодаря синусоидальному входному току, который следует в цепи, можно получить низкий коэффициент нелинейных искажений (THD).В переключателях SiC и MOSFET используется метод мягкого переключения. Эффективность преобразователей, используемых во всем двойном выпрямителе, оценивается в 96,5 процента, а частота, используемая между переключениями, должна составлять 60 000 Гц, что достаточно для лучшей работы автомобилей. Преобразователь, используемый в системе, уменьшает количество диодов и использует новый выпрямитель PFC, который является безмостовым усилением. За счет интеграции резонансного преобразователя и безмостовой схемы также уменьшается количество переключателей.

Для производителей автомобилей и потребителей было привлекательно перейти на батареи для электромобилей и квадроциклов, чтобы уменьшить загрязнение окружающей среды, тем самым способствуя быстрому росту электромобилей. Такие системы, как OBC на основе карбидов кремния, повышают эффективность и снижают содержание бомбы в автомобиле.

Номер ссылки

Силовая электроника играет все более важную роль на различных рынках, таких как автомобильный, промышленный и потребительский. Это также технология, позволяющая реализовать широкий спектр новых и улучшенных функций, которые повышают производительность, безопасность и функциональность автомобилей и интеллектуальных сетей.Сложные электрические и тепловые требования сильно влияют на конструкцию силовых электронных систем. Новости силовой электроники будут посвящены основным темам, таким как преобразователь мощности, управление движением, полупроводники и управление температурой. Электронная книга Power Electronics News — это интерактивный подход к информированию о последних технологиях, тенденциях и инновационных продуктах на определенных рынках.

Обычное зарядное устройство с мостовым выпрямителем и понижающим прерывателем

Контекст 1

… Основной тип зарядного устройства, которое может работать для зарядки аккумуляторов, показан на рис. 1. Обычное зарядное устройство для аккумуляторов состоит из двух различных схем преобразователя, которые представляют собой мостовой выпрямитель и понижающий прерыватель. …

Контекст 2

… обычный мостовой выпрямитель показан на рис. 9, как показано ниже. Мостовой выпрямитель преобразует входное синусоидальное напряжение переменного тока в постоянное через диод моста. Если конденсатор не добавлен в схему выпрямителя, синусоидальное входное напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока, как показано на рис.11. Выходное напряжение мостового выпрямителя рассчитывается по формуле. …

Контекст 3

… это пиковое напряжение. Если конденсатор добавлен, но к выходному напряжению не подключена нагрузка, выходное напряжение будет выглядеть, как показано на рисунке 12 (NL). Конечное выходное напряжение без нагрузки представляет собой прямую линию. Однако, когда он загружен, выходное напряжение (WL) колеблется. Если входной ток схемы мостового выпрямителя проверить на полное гармоническое искажение, значение THD составит 199.2%, как показано на рис. 14. Это значение слишком далеко от ожидаемого, потому что это может иметь обратную связь …

Контекст 4

… нагрузка подключена к выходному напряжению, выходное напряжение будет иметь вид Рис. 12 (NL). Конечное выходное напряжение без нагрузки представляет собой прямую линию. Однако, когда он загружен, выходное напряжение (WL) колеблется. Если входной ток схемы мостового выпрямителя проверить на полное гармоническое искажение, значение THD составит 199,2%, как показано на рис.14. Это значение слишком далеко от ожидаемого, потому что это может вызвать обратный шум в сеть переменного тока. …

Контекст 5

… Второй элемент предлагаемого зарядного устройства представляет собой многоуровневый инвертор, как показано на рис. 15. Первоначально многоуровневый инвертор будет использовать напряжение постоянного тока для входа и производят переменное напряжение на выходе. Однако для этого конкретного приложения для зарядки аккумулятора (как в зарядном устройстве для аккумуляторов) инвертор питается от конденсаторного напряжения от мостового выпрямителя на входе и вырабатывает переменное напряжение на выходе.Многоуровневый …

Контекст 6

… инвертор будет использовать постоянное напряжение питания на входе и вырабатывать переменное напряжение на выходе. Однако для этого конкретного приложения для зарядки аккумулятора (как в зарядном устройстве для аккумуляторов) инвертор питается от конденсаторного напряжения от мостового выпрямителя на входе и вырабатывает переменное напряжение на выходе. Многоуровневый инвертор выдает выходной сигнал, показанный на рис. 16. Однако, если выходной сигнал фильтруется, он создает синусоидальное напряжение. Входной ток этого многоуровневого инвертора показан на рис.17 ниже. Если входной переменный ток проверяется на THD, результат будет показан на рис. 18. Значение THD составляет 3,15%, и это приемлемо. …

Контекст 7

… (как в зарядном устройстве для аккумуляторов) инвертор питается конденсаторным напряжением от мостового выпрямителя на входе и вырабатывает переменное напряжение на выходе. Многоуровневый инвертор выдает выходной сигнал, показанный на рис. 16. Однако, если выходной сигнал фильтруется, он создает синусоидальное напряжение. Входной ток этого многоуровневого инвертора показан на рис.17 ниже. Если входной переменный ток проверяется на THD, результат будет показан на рис. 18. Значение THD составляет 3,15%, и это приемлемо. …

Контекст 8

… выпрямитель на входе и выдает переменное напряжение на выходе. Многоуровневый инвертор выдает выходной сигнал, показанный на рис. 16. Однако, если выходной сигнал фильтруется, он создает синусоидальное напряжение. Входной ток этого многоуровневого инвертора показан на рисунке 17 ниже. Если входной переменный ток проверяется на THD, результат будет показан на рис.18. Значение THD составляет 3,15%, и это приемлемо. …

Контекст 9

… третьим элементом предлагаемого зарядного устройства является понижающий прерыватель, как показано на рисунке 19 ниже. Задача понижающего прерывателя — регулировать уровень выходного напряжения до желаемого напряжения для зарядки аккумулятора. IGBT используется для прерывания входного напряжения, чтобы получить желаемое напряжение на выходе понижающего прерывателя. Катушка индуктивности используется для задержки тока, а конденсатор — для задержки напряжения….

Контекст 10

… Были созданы две имитационные модели для исследования производительности каждого зарядного устройства, как показано на рисунках 21 и 22 ниже. Общее гармоническое искажение проверяется с использованием входного переменного тока для обоих зарядных устройств, и результат показан на рисунках 27 и 28. Многоуровневый выпрямитель имеет более низкий коэффициент нелинейных искажений, который составляет 4,68 по сравнению с мостовым выпрямителем, который составляет 49,63. …

Принципиальная электрическая схема, типы, работа и применение

Схема выпрямителя используется для преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток).Выпрямители в основном подразделяются на три типа: полуволновые, двухполупериодные и мостовые выпрямители. Основная функция всех этих выпрямителей такая же, как преобразование тока, но они неэффективно преобразовывают ток из переменного в постоянный. Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением и мостовой выпрямитель эффективно преобразуют. Схема мостового выпрямителя — обычная часть электронных источников питания. Многие электронные схемы требуют выпрямленного источника питания постоянного тока для питания различных основных электронных компонентов от доступной сети переменного тока.Мы можем найти этот выпрямитель в широком спектре электронных устройств питания переменного тока, таких как бытовая техника, контроллеры двигателей, модулирующие устройства, сварочные аппараты и т. Д. В этой статье обсуждается обзор мостового выпрямителя и его работы.


Что такое мостовой выпрямитель?

Мостовой выпрямитель — это преобразователь переменного тока в постоянный (DC), который выпрямляет входной переменный ток сети в выход постоянного тока. Мостовые выпрямители широко используются в источниках питания, которые обеспечивают необходимое постоянное напряжение для электронных компонентов или устройств.Они могут быть сконструированы с четырьмя или более диодами или любыми другими управляемыми твердотельными переключателями.

Мостовой выпрямитель

В зависимости от требований к току нагрузки выбирается соответствующий мостовой выпрямитель. Номинальные характеристики и характеристики компонентов, напряжение пробоя, диапазоны температур, номинальный переходный ток, номинальный прямой ток, требования к установке и другие соображения принимаются во внимание при выборе источника питания выпрямителя для соответствующей области применения электронной схемы.

Строительство

Конструкция мостового выпрямителя показана ниже. Эта схема может быть спроектирована с четырьмя диодами, а именно D1, D2, D3 и D4, а также с нагрузочным резистором (RL). Подключение этих диодов может быть выполнено по схеме с обратной связью для эффективного преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Основное преимущество такой конструкции — отсутствие эксклюзивного трансформатора с центральным отводом. Таким образом, размер, как и стоимость, уменьшится.

Как только входной сигнал подается на два терминала, такие как A и B, сигнал постоянного тока может быть получен через RL.Здесь нагрузочный резистор подключен между двумя клеммами, такими как C и D. Расположение двух диодов может быть выполнено таким образом, что электричество будет проводиться двумя диодами в течение каждого полупериода. Пары диодов, такие как D1 и D3, будут проводить электрический ток в течение положительного полупериода. Точно так же диоды D2 и D4 будут проводить электрический ток в течение отрицательного полупериода.

Схема мостового выпрямителя

Основным преимуществом мостового выпрямителя является то, что он обеспечивает почти вдвое большее выходное напряжение, чем в случае двухполупериодного выпрямителя с трансформатором с центральным отводом.Но этой схеме не нужен трансформатор с центральным отводом, поэтому она напоминает недорогой выпрямитель.

Схема мостового выпрямителя состоит из различных ступеней устройств, таких как трансформатор, диодный мост, фильтрация и регуляторы. Как правило, комбинация всех этих блоков называется регулируемым источником постоянного тока, питающим различные электронные устройства.

Первый каскад схемы — это трансформатор понижающего типа, который изменяет амплитуду входного напряжения.В большинстве электронных проектов используется трансформатор 230/12 В для понижения напряжения сети переменного тока с 230 В до 12 В переменного тока.

Схема мостового выпрямителя

Следующим этапом является диодно-мостовой выпрямитель, в котором используются четыре или более диодов в зависимости от типа мостового выпрямителя. При выборе конкретного диода или любого другого переключающего устройства для соответствующего выпрямителя необходимо учитывать некоторые особенности устройства, такие как пиковое обратное напряжение (PIV), прямой ток If, номинальное напряжение и т. Д. Оно отвечает за создание однонаправленного или постоянного тока на нагрузке путем проведения набор диодов для каждого полупериода входного сигнала.

Так как выход после диодных мостовых выпрямителей имеет пульсирующий характер, и для его создания как чистого постоянного тока необходима фильтрация. Фильтрация обычно выполняется с одним или несколькими конденсаторами, подключенными к нагрузке, как вы можете видеть на рисунке ниже, где выполняется сглаживание волны. Этот номинал конденсатора также зависит от выходного напряжения.

Последней ступенью этого стабилизированного источника постоянного тока является регулятор напряжения, который поддерживает выходное напряжение на постоянном уровне.Предположим, микроконтроллер работает при 5 В постоянного тока, но выход после мостового выпрямителя составляет около 16 В, поэтому для снижения этого напряжения и поддержания постоянного уровня — независимо от изменений напряжения на входе — необходим регулятор напряжения.

Работа мостового выпрямителя

Как мы обсуждали выше, однофазный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, и эта конфигурация подключается через нагрузку. Чтобы понять принцип работы мостового выпрямителя, мы должны рассмотреть приведенную ниже схему в демонстрационных целях.

Во время положительного полупериода входного сигнала переменного тока диоды D1 и D2 смещены в прямом направлении, а D3 и D4 — в обратном направлении. Когда напряжение, превышающее пороговый уровень диодов D1 и D2, начинает проводить — ток нагрузки начинает течь через него, как показано на пути красной линии на диаграмме ниже.

Работа схемы

Во время отрицательного полупериода входного сигнала переменного тока диоды D3 и D4 смещены в прямом направлении, а D1 и D2 — в обратном направлении.Ток нагрузки начинает течь через диоды D3 и D4, когда эти диоды начинают проводить, как показано на рисунке.

Мы можем заметить, что в обоих случаях направление тока нагрузки одинаково, то есть вверх-вниз, как показано на рисунке — так однонаправлено, что означает постоянный ток. Таким образом, с помощью мостового выпрямителя входной переменный ток преобразуется в постоянный. Выход на нагрузке с этим мостовым выпрямителем имеет пульсирующий характер, но для получения чистого постоянного тока требуется дополнительный фильтр, такой как конденсатор.Такая же операция применима для разных мостовых выпрямителей, но в случае управляемых выпрямителей срабатывание тиристоров необходимо для подачи тока на нагрузку.

Типы мостовых выпрямителей

Выпрямители

Bride подразделяются на несколько типов в зависимости от следующих факторов: тип источника питания, возможности управления, конфигурация схемы подключения и т. Д. Мостовые выпрямители в основном подразделяются на однофазные и трехфазные. Оба эти типа далее подразделяются на неуправляемые, полууправляемые и полностью управляемые выпрямители.Некоторые из этих типов выпрямителей описаны ниже.

Однофазные и трехфазные выпрямители

Тип питания, то есть однофазное или трехфазное питание, определяет эти выпрямители. Однофазный мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов для преобразования переменного тока в постоянный, тогда как трехфазный выпрямитель использует шесть диодов, как показано на рисунке. Это могут быть неуправляемые или управляемые выпрямители, в зависимости от компонентов схемы, таких как диоды, тиристоры и т. Д.

Однофазные и трехфазные выпрямители

Неуправляемые мостовые выпрямители

Этот мостовой выпрямитель использует диоды для выпрямления входа, как показано на рисунке. Поскольку диод — это однонаправленное устройство, которое позволяет току течь только в одном направлении. Такая конфигурация диодов в выпрямителе не позволяет мощности изменяться в зависимости от требований к нагрузке. Таким образом, этот тип выпрямителя используется в постоянных или фиксированных источниках питания.

Неуправляемые мостовые выпрямители

Controlled Bridge Rectifier

В этом типе выпрямителя, преобразователя переменного тока в постоянный или выпрямителя — вместо неуправляемых диодов используются управляемые твердотельные устройства, такие как SCR, MOSFET, IGBT и т. Д.используются для изменения выходной мощности при разных напряжениях. Посредством срабатывания этих устройств в различные моменты времени выходная мощность на нагрузке изменяется соответствующим образом.

Управляемый мостовой выпрямитель

Мостовой выпрямитель IC

Мостовой выпрямитель, как и конфигурация выводов IC RB-156, обсуждается ниже.

Контакт-1 (фаза / линия): Это входной контакт переменного тока, где можно подключить фазный провод от источника переменного тока к этому фазовому контакту.

Контакт-2 (нейтраль): Это контакт входа переменного тока, на котором можно подключить нейтральный провод от источника переменного тока к этому нейтральному контакту.

Контакт 3 (положительный): Это выходной контакт постоянного тока, на котором положительное напряжение постоянного тока выпрямителя получается с этого положительного контакта

.

Контакт-4 (отрицательный / заземление): Это выходной контакт постоянного тока, на котором напряжение заземления выпрямителя получается с этого отрицательного контакта

.

Технические характеристики

Подкатегории этого мостового выпрямителя RB-15 варьируются от RB15 до RB158. Из этих выпрямителей наиболее часто используется RB156.Технические характеристики мостового выпрямителя РБ-156 включают следующее.

  • O / p Постоянный ток 1,5 A
  • Максимальное пиковое обратное напряжение 800 В
  • Выходное напряжение: (√2 × VRMS) — 2 В
  • Максимальное входное напряжение 560 В
  • Падение напряжения для каждого моста составляет 1 В при 1 А
  • Импульсный ток 50А

RB-156 — наиболее часто используемый компактный недорогой однофазный мостовой выпрямитель. Эта ИС имеет самое высокое напряжение переменного тока i / p, например 560 В, поэтому ее можно использовать для однофазной сети питания во всех странах.Максимальный постоянный ток этого выпрямителя — 1,5 А. Эта микросхема — лучший выбор в проектах для преобразования переменного тока в постоянный и обеспечивает до 1,5 А.

Характеристики мостового выпрямителя

Характеристики мостового выпрямителя включают следующие

  • Коэффициент пульсации
  • Пиковое обратное напряжение (PIV)
  • КПД
Коэффициент пульсации

Измерение плавности выходного сигнала постоянного тока с использованием коэффициента называется коэффициентом пульсаций.Здесь плавный сигнал постоянного тока можно рассматривать как сигнал постоянного тока o / p, включающий небольшое количество пульсаций, тогда как сигнал постоянного тока с высокой пульсацией может рассматриваться как сигнал постоянного тока с высокой частотой, включающий высокие пульсации. Математически его можно определить как долю пульсационного напряжения и чистого постоянного напряжения.

Для мостового выпрямителя коэффициент пульсации можно задать как

Γ = √ (Vrms2 / VDC) -1

Коэффициент пульсаций мостового выпрямителя составляет 0,48

PIV (пиковое обратное напряжение)

Пиковое обратное напряжение или PIV может быть определено как максимальное значение напряжения, которое исходит от диода, когда он подключен в режиме обратного смещения в течение отрицательного полупериода.Мостовая схема включает четыре диода типа D1, D2, D3 и D4.

В положительном полупериоде два диода, такие как D1 и D3, находятся в проводящем положении, тогда как оба диода D2 и D4 находятся в непроводящем положении. Аналогично, в отрицательном полупериоде диоды, подобные D2 и D4, находятся в проводящем положении, тогда как диоды, подобные D1 и D3, находятся в непроводящем положении.

КПД

Эффективность выпрямителя в основном определяет, насколько правильно выпрямитель преобразует переменный ток (переменный ток) в постоянный (постоянный ток).КПД выпрямителя можно определить как; это соотношение мощности постоянного тока и мощности переменного тока. Максимальный КПД мостового выпрямителя составляет 81,2%.

η = DC o / p Питание / AC i / p Питание

Форма волны мостового выпрямителя

Из принципиальной схемы мостового выпрямителя можно сделать вывод, что ток через резистор нагрузки одинаков на протяжении положительного и отрицательного полупериодов. Полярность сигнала постоянного тока o / p может быть либо полностью положительной, либо отрицательной.В данном случае это абсолютно положительно. Когда направление диода меняется на противоположное, может быть достигнуто полное отрицательное напряжение постоянного тока.

Таким образом, этот выпрямитель позволяет протекать току в течение как положительных, так и отрицательных циклов сигнала переменного тока i / p. Формы выходных сигналов мостового выпрямителя показаны ниже.

Почему он называется мостовым выпрямителем?

По сравнению с другими выпрямителями, это наиболее эффективный тип выпрямительной схемы. Это тип двухполупериодного выпрямителя, как следует из названия, в нем используются четыре диода, которые соединены в виде моста.Поэтому такой выпрямитель называется мостовым выпрямителем.

Почему мы используем 4 диода в мостовом выпрямителе?

В мостовом выпрямителе четыре диода используются для создания схемы, которая обеспечивает двухполупериодное выпрямление без использования трансформатора с центральным отводом. Этот выпрямитель в основном используется для обеспечения двухполупериодного выпрямления в большинстве приложений.

Расположение четырех диодов может быть выполнено в замкнутом контуре для эффективного преобразования переменного тока в постоянный.Основным преимуществом такой схемы является отсутствие трансформатора с центральным отводом, поэтому размер и стоимость будут уменьшены.

Преимущества

К преимуществам мостового выпрямителя можно отнести следующее.

  • Эффективность выпрямления двухполупериодного выпрямителя в два раза выше, чем у полуволнового выпрямителя.
  • Более высокое выходное напряжение, более высокая выходная мощность и более высокий коэффициент использования трансформатора в случае двухполупериодного выпрямителя.
  • Пульсации напряжения низкие и более высокие частоты, в случае двухполупериодного выпрямителя требуется простая схема фильтрации
  • Во вторичной обмотке трансформатора не требуется центральный отвод, поэтому в случае мостового выпрямителя требуемый трансформатор проще.Если повышение или понижение напряжения не требуется, можно даже отказаться от трансформатора.
  • Для заданной выходной мощности в случае мостового выпрямителя можно использовать силовой трансформатор меньшего размера, поскольку ток как в первичной, так и во вторичной обмотках питающего трансформатора протекает в течение всего цикла переменного тока.
  • Эффективность выпрямления вдвое больше по сравнению с однополупериодным выпрямителем
  • В нем используются простые схемы фильтров для высокой частоты и низкого напряжения пульсаций
  • TUF выше по сравнению с выпрямителем с центральным отводом
  • Трансформатор центрального ответвления не нужен

Недостатки

К недостаткам мостового выпрямителя можно отнести следующее.

  • Требуется четыре диода.
  • Использование двух дополнительных диодов вызывает дополнительное падение напряжения, тем самым уменьшая выходное напряжение.
  • Для этого выпрямителя требуется четыре диода, поэтому стоимость выпрямителя будет высокой.
  • Схема не подходит, если необходимо выпрямить небольшое напряжение, потому что соединение двух диодов может быть выполнено последовательно и обеспечивает двойное падение напряжения из-за их внутреннего сопротивления.
  • Эти схемы очень сложные
  • По сравнению с выпрямителем с центральным отводом, мостовой выпрямитель имеет больше потерь мощности.

Приложение — преобразование переменного тока в постоянный с помощью мостового выпрямителя

Регулируемый источник питания постоянного тока часто требуется для многих электронных приложений. Один из самых надежных и удобных способов — преобразовать имеющийся источник питания переменного тока в источник постоянного тока. Это преобразование сигнала переменного тока в сигнал постоянного тока выполняется с помощью выпрямителя, который представляет собой систему диодов. Это может быть однополупериодный выпрямитель, который выпрямляет только половину сигнала переменного тока, или двухполупериодный выпрямитель, выпрямляющий оба цикла сигнала переменного тока.Двухполупериодный выпрямитель может быть выпрямителем с центральным отводом, состоящим из двух диодов, или мостовым выпрямителем, состоящим из 4 диодов.

Здесь демонстрируется мостовой выпрямитель. Устройство состоит из 4 диодов, расположенных таким образом, что аноды двух соседних диодов соединены для обеспечения положительного питания на выходе, а катоды двух других соседних диодов подключены для подачи отрицательного питания на выход. Анод и катод двух других соседних диодов подключены к плюсу источника переменного тока, тогда как анод и катод двух других соседних диодов подключены к минусу источника переменного тока.Таким образом, 4 диода расположены в виде моста, так что в каждом полупериоде два чередующихся диода проводят ток, создавая постоянное напряжение с отталкиванием.

Данная схема состоит из мостового выпрямителя, чей нерегулируемый выход постоянного тока подается на электролитический конденсатор через токоограничивающий резистор. Напряжение на конденсаторе контролируется с помощью вольтметра и продолжает увеличиваться по мере заряда конденсатора, пока не будет достигнут предел напряжения. Когда нагрузка подключается к конденсатору, конденсатор разряжается, чтобы обеспечить необходимый входной ток для нагрузки.В этом случае в качестве нагрузки подключается лампа.

A Регулируемый источник питания постоянного тока

Стабилизированный источник питания постоянного тока состоит из следующих компонентов:

  • Понижающий трансформатор для преобразования переменного тока высокого напряжения в переменный ток низкого напряжения.
  • Мостовой выпрямитель для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток.
  • Схема фильтра, состоящая из конденсатора для удаления пульсаций переменного тока.
  • Регулятор IC 7805 для получения регулируемого постоянного напряжения 5 В.

Понижающий трансформатор преобразует сеть переменного тока 230 В в 12 В переменного тока.Это 12 В переменного тока подается на схему мостового выпрямителя, так что чередующиеся диоды проводят в течение каждого полупериода, создавая пульсирующее напряжение постоянного тока, состоящее из пульсаций переменного тока. Конденсатор, подключенный к выходу, позволяет сигналу переменного тока проходить через него и блокирует сигнал постоянного тока, тем самым действуя как фильтр верхних частот. Таким образом, выходной сигнал через конденсатор представляет собой нерегулируемый фильтрованный сигнал постоянного тока. Этот выход может использоваться для управления электрическими компонентами, такими как реле, двигатели и т. Д. Регулятор IC 7805 подключен к выходу фильтра.Он дает постоянный регулируемый выход 5 В, который можно использовать для ввода многих электронных схем и устройств, таких как транзисторы, микроконтроллеры и т. Д. Здесь 5 В используется для смещения светодиода через резистор.

Это все о теории мостовых выпрямителей, их типах, схемах и принципах работы. Мы надеемся, что этот полезный материал по этой теме будет полезен при создании студентами электронных или электрических проектов, а также при наблюдении за различными электронными устройствами или приборами.Благодарим вас за внимание и сосредоточенность на этой статье. И поэтому, пожалуйста, напишите нам для выбора требуемых характеристик компонентов в этом мостовом выпрямителе для вашего приложения и для любых других технических рекомендаций.

Теперь мы надеемся, что вы получили представление о концепции мостового выпрямителя и его применениях, если какие-либо дополнительные вопросы по этой теме или концепции электрических и электронных проектов оставьте комментарии в разделе ниже.

Фото:

Схема зарядного устройства на диодах Шоттки.Простые зарядные устройства для аккумулятора. Как сделать диодный мост

Довольно популярна среди автомобилистов ситуация, когда аккумулятор полностью разряжен, особенно в зимнее время года, когда зарядного устройства обычно нет под рукой. Что делать, если вы попали в такую ​​ситуацию? В этой статье вы найдете самые популярные способы зарядки аккумуляторов без особых затрат.

Диод и обычная лампа в помощь. Один из самых простых способов подзарядить аккумулятор, а главное очень дешевый, ведь для работы вам понадобятся всего два элемента — простая лампа накаливания и диод.

Диод отсекает одну полуволну, поэтому работает как выпрямитель, но единственный минус — вторая полуволна, то есть ток все равно будет импульсным, но аккумулятор сможет подзарядиться. Правильным будет вопрос, а какой уровень тока вы получите на выходе, ведь ток зарядки зависит от того, на сколько вам хватит аккумулятора. Все просто, сила тока зависит от лампочки, которую можно взять в пределах 40-100 ватт и все будет нормально.

Лампа играет роль перенапряжения и расширителя напряжения, диод — выпрямитель, и так как он подключен к промышленной сети, он должен быть достаточно мощным, иначе будет пробой.Сила тока 10 ампер, но номинальное напряжение на диоде должно быть 400 вольт.

При работе диод выделяет большое количество тепла, а значит, его нужно охлаждать, проще всего установить на алюминиевую пластину или радиатор со старой электроникой.

На рисунке самый простой вариант с одним диодом, но в этом случае ток тоже упадет как минимум вдвое, а значит, заряд аккумулятора будет держаться в более щадящем режиме, но и дольше. Если использовать 150 ватных ламп, то полная зарядка произойдет за 6-12 часов.Если времени совсем мало, то силу тока можно довольно просто увеличить, для этого лампочку меняют на более мощное оборудование, например, нагреватели или даже электрические плиты.

Котел подзарядный.

Этот вариант работает по аналогичному принципу, но появился дополнительный плюс, на выходе после правки будет чистый постоянный ток. Без ряби благодаря диодному мосту, который сглаживает обе полуволны.

В качестве закалочной нагрузки есть обычный котел, но его можно заменить на другие варианты, даже на такую ​​же лампу при первом варианте.Диодный мост можно купить готовым или вытащить из старых электроприборов, но его напряжение должно быть не менее 400 вольт, а сила тока не менее 5 ампер.

На радиаторе также установлен диодный мост для лучшего охлаждения, так как он будет сильно греться. Если готового варианта нет, мост можно собрать из 4-х диодов, но их напряжение и ток должны быть равными и не меньше, чем у самого моста.


Но для надежности можно поставить и гораздо более мощные предметы.Шоттки — это готовые сборки из диодов, но обратное напряжение у них совсем небольшое, около 60 вольт, а значит, они мгновенно сгорят.

Третья, Но не менее популярный вариант — конденсаторный. Главный плюс такого варианта — конденсатор, который гасит пульсацию. Это зарядное устройство безопаснее по сравнению с предыдущими вариантами. Зарядный ток устанавливается с помощью емкости конденсатора по формуле:

Я = 2 * пи * ф * с * у

U. — Напряжение сети, на входе выпрямителя примерно 210-236 вольт. F — частота сети, но она действует как постоянная и составляет 50 Гц.
В. — Емкостной объем самого конденсатора.
pI — Число Пи, равное 3,14.

Для зарядки автомобильного аккумулятора в течение часа придется собрать большие емкостные модули, но этот вариант сложный и очень плохой для аккумулятора, поэтому будет достаточно использовать конденсаторы около 20 мкФ.Конденсатор должен быть пленочного типа, а рабочее напряжение должно быть 250 или более вольт.

В такую ​​неприятную ситуацию попали все автомобилисты. Выхода два: завести машину с заряженным аккумулятором от соседней машины (если сосед не против), на жаргоне автомобилистов это звучит как «искать». Ну а второй способ — зарядить аккумулятор.

Когда я впервые попал в такую ​​ситуацию, понял, что мне срочно нужна зарядка. Но лишней тысячи рублей на покупку зарядного устройства у меня не было.В интернете нашел очень простую схему И решил своими силами собрать зарядное устройство.

Упростил схему трансформатора. Обмотка из второго столбца обозначена штрихом.

F1 и F2 предохранители. F2 нужен для защиты от короткого замыкания на выходе цепи, а F1 — от превышения напряжения в сети.

Описание собранного устройства

Вот что я сделал. Выглядит так себе, но главное работает.


Трансформатор

Теперь все в порядке.Силовой трансформатор марки ТС-160 или ТС-180 можно получить из старых черно-белых телевизоров «рекорд», но я не нашел и пошел на радиоавтомобиль. Посмотрим на него поближе.


Вот лепестки, где продаются выводы обмоток трансформатора.


А вот прямо на трансформаторе есть табличка, на каких лепестках какое напряжение. Это значит, что если подать на лепесток № 1 и 8220 вольт, то на лепестках № 3 и 6 мы получим 33 вольта и максимальную силу тока в нагрузке 0.33 ампера и ТД. Но нас больше всего интересуют обмотки №13 и 14. Мы можем получить 6,55 вольт и максимальный ток 7,5 ампер.


Для зарядки аккумулятора нам просто необходим большой ток. Но нам не хватает напряжения … Аккумулятор выдает 12 вольт, но для того, чтобы его зарядить, напряжение зарядки должно превышать напряжение аккумулятора. 6,55 вольт сюда не влезет. Зарядное устройство должно выдавать 13-16 вольт. Поэтому мы прибегаем к очень хитрому решению.

Как вы заметили, трансформатор состоит из двух колонн.Каждый столбец дублирует другой столбец. Места нумерации выводов обмоток. Чтобы увеличить напряжение, нам нужно просто последовательно соединить две обмотки. Для этого соедините обмотки 13 и 13 ‘и снимите напряжение с обмоток 14 и 14’. 6,55 + 6,55 = 13,1 вольт. Вот и получается вот такое переменное напряжение.

Диодный мост

Для выпрямления переменного напряжения мы используем диодный мост. Собираем диодный мост на мощных диодах, ведь через них будет проходить приличная мощность.Для этого нам потребуются диоды d242a или какие-то другие, рассчитанные на ток от 5 ампер. Через наши силовые диоды может протекать постоянный ток силой до 10 ампер, что идеально для нашего заряда самоконтроля.


Также можно отделить диодный мост сразу готовый модуль. Подходит диодный мост от KSRS5010, который можно купить на Али по этот Ссылка или в ближайшем радио-журнале


Полностью установленный аккумулятор имеет низкое напряжение.По мере зарядки напряжение на нем становится все больше. Поэтому у нас ток в цепи в самом начале зарядки будет очень большой, а потом он будет спадать. По закону Джоуля-Ленцы нагрев диодов будет происходить с большой силой. Поэтому, чтобы не обжечься, нужно отбирать у них тепло и рассеивать в окружающем пространстве. Для этого нам понадобятся радиаторы. В качестве радиатора разбираю нерабочий блок питания компьютера, нарезаю жестяную пластину на полоски и прикручиваю к ним по диоду.

Амперметр

Какой амперметр на схеме? Для того, чтобы контролировать процесс зарядки.

Не забудьте подключить амперметр последовательно нагрузкой.


При полном разряде аккум начинает кушать (слово «съесть» думаю здесь неуместное) ток. Кушает примерно 4-5 ампер. По мере зарядки жрет все меньше и меньше тока. Следовательно, когда стрелка прибора покажет 1 ампер, аккумулятор можно считать заряженным.Все гениально и просто :-).

Crocodiles

Дисплей двух крокодилов для клемм аккумулятора от нашего зарядного устройства. При зарядке не перепутайте полярность. Лучше их как-то пометить или взять разные цвета.


Если все правильно собрано, то на крокодилах мы должны видеть такую ​​форму сигнала (в задумке вершины должны быть сглажены, как синусоида), но кроме чего-то нашему поставщику электроэнергии)) ). Впервые такое видишь? Бегу сюда!


Импульсы постоянного напряжения Лучше заряжать аккумулятор, чем чистый постоянный ток.А как получить чистый постоянный ток от переменного напряжения описано в статье, как получить постоянный от переменного напряжения.

Вывод

Не поленитесь доработать свой прибор предохранителями. Номиналы предохранителей на схеме. Не проверяйте напряжение на крокодилах спускового крючка на искре, иначе предохранитель лишится.

Внимание! Схема этой памяти предназначена для быстрой зарядки аккумулятора в критических случаях, когда нужно срочно куда-то уйти через 2-3 часа.Не используйте его для повседневного использования, так как заряд идет максимальным током, а это не лучший режим зарядки для вашего аккумулятора. Когда электролит начнет «закипать» и в окружающем пространстве начнутся ядовитые пары.

Тем, кого интересует теория зарядки устройств (памяти), а также схемы нормальной памяти, то в обязательном порядке качайте эту книгу на по этой ссылке . Его можно назвать Библией через зарядное устройство.

Купить автомобильную зарядку

На Aliexpress действительно хорошая и интеллектуальная зарядка, которая намного проще обычных трансформаторных зарядных устройств.Цена их в среднем от 1000 руб.


Очень часто возникает проблема с зарядкой автомобильного аккумулятора, при этом зарядного устройства нет под рукой, как быть в таком случае? Сегодня я решил напечатать эту статью, где все призвано разъяснить известные методы Зарядка автомобильного аккумулятора, правда ли чудесная? Идти!

Способ первый — лампа и диод

Snapshot13 Это один из самых простых способов зарядки, так как «зарядное устройство» по идее состоит из двух компонентов — обычной лампы накаливания и выпрямительного диода.Основным недостатком такой зарядки является то, что диод отсекает только нижний полупериод, поэтому на выходе устройства у нас нет полностью постоянного тока, но на этот ток можно заряжать автомобильный аккумулятор!

Лампочка — самая обыкновенная, можно взять лампу на 40/60/100 ватт, чем более мощную лампу Чем больше ток на выходе, идея лампы только для топата.

Диод, как уже говорилось для выпрямления переменного напряжения, он должен быть мощным, он должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 400 вольт! Сила тока диода должна быть больше 10а! Это обязательное условие, очень советую установить диод на радиатор, возможно, придется его дополнительно охладить.


А на рисунке вариант с одним диодом, правда, в этом случае ток будет в 2 раза меньше, следовательно, время зарядки увеличится (при лампочке на 150 ват хватит аккумулятора на зарядите 5-10 часов, чтобы завести машину даже в мороз)

Для увеличения тока заряда можно заменить лампу накаливания на замену другой, более мощной нагрузки — ТЭН, бойлер и т.д.

Способ второй — Бойлер

Это Метод работает по тому же принципу, что и первый, за исключением того, что на выходе этого зарядного устройства есть полностью постоянный ток.


Основная нагрузка — котел, при желании можно заменить лампой, как в первом варианте.


Диодный мост можно взять готовый для поиска в компьютерных блоках Nutrition. Обязательно используйте диодный мост с обратным напряжением не менее 400вольт при токе не менее 5 ампер, готовый мост устанавливают на радиатор, так как он будет полностью перегреваться.


Мост тоже можно собрать из 4-х мощных выпрямительных диодов, при этом напряжение и ток диодов должны быть как если бы мост использовался.В общем, попробуйте использовать мощный выпрямитель, настолько мощный, насколько это возможно, чрезмерное усилие никогда не повредит.

Не используйте мощные диодные сборки Шоттки от компьютерных блоков питания, они очень мощные, но обратное напряжение этих диодов порядка 50-60 вольт, поэтому они горят.

Третий способ — конденсатор


Мне этот способ нравится больше всего, использование гасящего конденсатора делает процесс заряда более безопасным, а ток заряда определяется по емкости конденсатора.Ток заряда легко определить по формуле

I = 2 * pi * f * c * u,

где U — напряжение в сети (вольт), C — емкость разводного конденсатора (ICF), F — частота переменного тока (Гц)

Зарядное устройство считается автомобильным аккумулятором Сделано на базе преобразователя для силовых галогенных ламп 12В типа Ташибра. Преобразователи этого типа часто встречаются в продаже среди электротехнической продукции. Taschibrru отличается неплохой надежностью и сохранением работоспособности при отрицательных температурах окружающей среды.

В основе этого устройства лежит автогенераторный преобразователь с частотой преобразования примерно от 7 до 70 кГц, которая зависит от сопротивления активной нагрузки, подключенной к выходу. С увеличением мощности нагрузки частота преобразования увеличивается. Интересная особенность Taschibra — обрыв генерации при повышении нагрузки сверх допустимой, что может быть своеобразной защитой от короткого замыкания. Сразу оговорюсь, что не предполагалось рассматривать варианты так называемой «доработки» или «доработки» этих преобразователей, которая описана в некоторых публикациях.Предлагаю использовать Taschibre «как есть» за исключением увеличения количества витков вторичной обмотки, что необходимо для того, чтобы обеспечить ток заряда нужного значения

Как известно, для обеспечения необходимого зарядного тока на вторичной обмотке необходимо сформировать напряжение не менее 15-16 В.

На рисунке видно, что имеющийся белый обмоточный провод использовался в качестве дополнительных витков. Для преобразователя мощности на 50 Вт оказалось достаточно добавить 2 витка во вторичную обмотку.В этом случае необходимо обеспечить, чтобы направление намотки осуществлялось в направлении (т. Е. Согласованном) существующей обмотки, другими словами, чтобы магнитный поток вновь появляющихся витков совпадал в направлении магнитного потока «Родная» вторичная обмотка Ташибры, предназначена для питания галогенных ламп 12В и расположена поверх первичной на 220В.

Выпрямительный мост изготовлен из диодов Шоттки, например 1N5822. Возможно использование отечественных быстродействующих диодов, например КД213.

Оптимальный процесс заряда построен с ограничением тока заряда и уровня напряжения на клеммах аккумулятора. Определяем ток около 1,5 и напряжение не более 14,5В. Рассматриваемые характеристики обладают схемой управления, показанной на рис. 1. Ключевым элементом схемы является Симистор ВТ134-600 V, включая оптосистему MOS3083. Ограничение по току формируется падением напряжения на сопротивлении резистора R2 до 1 Ом и мощностью рассеяния 2 Вт. При его превышении на нем напряжение падает выше 1-1.Транзистор VT2 5 В открывается и шунтирует оптосимисторный светодиод VD5, прерывая питание Ташибры. Если необходимо увеличить уровень зарядного тока, например, до 3 — 4 А, необходимо соответственно уменьшить сопротивление резистора R2, обращая внимание на выбор для этого резистора необходимой мощности рассеяния. По мере зарядки аккумулятора напряжение на его выводах приближается к 14,5 В. Через Стабилитрон начинает течь VD3, что вызывает Открытие транзистора VT3. Светодиод VD4 при этом начинает мигать, сигнализируя об окончании процесса зарядки, и через диод VD2 запускается ток, открывающий транзистор VT2, что приводит к блокировке Simistor V.Для индикации факта открытия симистры используется ключ транзистора VT1 со светодиодом VD1 в его коллекторе. Этот транзистор должен быть Германии, ввиду малости падения напряжения на светодиодах оптосимистора (около 1В).

Из недостатков зарядного устройства данного типа следует отметить зависимость его производительности от уровня напряжения на АКБ, так как, очевидно, исходная схема питается от аккумуляторной батареи, для обеспечения работоспособности схема не должна опускаться ниже 6В. . Однако ввиду редкости таких случаев с этим можно мириться.Если вам нужна принудительная зарядка, вы можете установить дополнительную кнопку SW, как показано на схеме, нажав на которую вы сможете довести напряжение аккумулятора до необходимого уровня.

Зарядное устройство изготовлено в единичном экземпляре. Печатная плата не разработана. Устройство смонтировано в корпусе для автоматов подходящего размера.

Перечень радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал номер Примечание Оценка Мой блокнот
VT1. Транзистор биполярный

MP37B

1 В записной книжке
VT2. Транзистор биполярный

BC547C.

1 В записной книжке
VT3 Транзистор биполярный

BC557B.

1 В записной книжке
В. Симистор

BT134-600.

1 В записной книжке
VD1. Светодиод ARL-3214UGC. 1 В записной книжке
VD2. Выпрямительный диод

1N4148.

1 В записной книжке
VD3. Stabilirton

D814d

1 В записной книжке
VD4. Светодиод ARL-3214URC. 1 В записной книжке
VD5 Оптосимистор Moc3083. 1 В записной книжке
D1 Диод Шоттки

1N5822.

4 Диодный мост В записной книжке
C1. Электролитический конденсатор 470 мкФ 1 В записной книжке
C2. Конденсатор 1 мкФ 1 В записной книжке
F1. Предохранитель 1А. 1 В записной книжке
R1, R3. Резистор

820 Ом.

2 В записной книжке
R2 Резистор

1 Ом.

1 2Вт. В записной книжке
R4, R5 Резистор

6,8 кОм

2

Часто возникают проблемы с зарядкой акб, особенно если под рукой нет зарядного устройства.А аккумулятор надо срочно заряжать. В этом случае вам потребуются знания и эмоции, чем и данная статья вам предоставит в этом вопросе.

1-й способ — диодно-ламповый.

Этот метод является одним из самых простых способов зарядки аккумулятора. Так как зарядное устройство состоит из 2-х частей — обычной лампы и выпрямительного диода. Единственный недостаток такого способа зарядки — диод отсекает исключительно нижний полупериод. Следовательно, на выходе зарядного устройства оказывается не совсем постоянный ток.Но так можно зарядить аккумулятор.

Компоненты.

Лампочку можно взять на 100 Вт, выходной ток зависит от мощности лампы. По схеме лампы сборка рассчитана на охлаждение.

Диод должен быть рассчитан на ток более 10А! — Также рекомендуется установить диод на радиатор. Диод на схеме предназначен для выпрямления напряжения, он должен быть рассчитан на напряжение более 400 В.!

В данном случае на нашем зарядном устройстве стоит один диод, значит ток на выходе будет в 2 раза меньше, поэтому время зарядки существенно увеличится.Например, от лампочки на 150 ватт полностью разряженный аккумулятор будет заряжаться за 5-10 часов (даже зимой !!!). Для увеличения силы тока вместо лампочки можно использовать либо ТЭН, либо бойлер.

2-й способ — диодный мост и котел.

Вариант с котлом работает по тому же принципу, за исключением того, что на выходе тренд тока.

В этом случае вместо одного диода используется диодный мост, который можно как купить, так и взять готовый. Диодный мост можно найти на блоках питания от компьютера.Важно при сборке использовать мост с обратным напряжением более 400 вольт, а с током более 5 ампер. Мостик установлен на радиаторе.

Сам диодный мост можно собрать из четырех выпрямительных диодов, но ток и напряжение должны быть такими же, как на готовом диодном мосту.

ВАЖНО! Не используйте диодные сборки Шоттки, они конечно очень мощные, но так как у них обратное напряжение около 60 вольт — такую ​​проверку они просто не перенесут.


Автомобильный незащищенный БП на IRS2153 для ноутбуков и мобильных телефонов Устройство контроля указателя поворота Подогрев руля в автомобиле своими руками Охранный датчик бензобака

Диодный мост

Диодный мост — это конфигурация из четырех (или более) диодов в виде мостовой схемы, которая обеспечивает одинаковую полярность вывода для любой полярности входа.

В наиболее распространенном применении для преобразования входа переменного тока (AC) в выход постоянного тока (DC) он известен как мостовой выпрямитель.Мостовой выпрямитель обеспечивает двухполупериодное выпрямление от двухпроводного входа переменного тока, что приводит к снижению стоимости и веса по сравнению с выпрямителем с трехпроводным входом от трансформатора с вторичной обмоткой с центральным отводом.

Существенной особенностью диодного моста является то, что полярность выхода одинакова независимо от полярности на входе. Схема диодного моста была изобретена польским электротехником Каролем Поллаком и запатентована 14 января 1896 года под номером DRP 96564. Позже она была опубликована в Elektronische Zeitung, vol.25 в 1897 году с пометкой, что немецкий физик Лео Грец в то время тоже занимался этим вопросом. Сегодня трассу по-прежнему часто называют трассой Гретца или мостом Гретца.

Деталь диодного моста на 1000 вольт, 4 ампера

Ручной диодный мост. Широкая серебряная полоса на диодах указывает на катодную сторону диода.

Базовая операция

Согласно общепринятой модели протекания тока (первоначально созданной Бенджамином Франклином и до сих пор используемой большинством инженеров), ток определяется как положительный, когда он течет через электрические проводники от положительного полюса к отрицательному.На самом деле свободные электроны в проводнике почти всегда текут от отрицательного полюса к положительному. Однако в подавляющем большинстве приложений фактическое направление тока не имеет значения. Поэтому в нижеследующем обсуждении традиционная модель сохраняется.

На схемах ниже, когда вход, подключенный к левому углу ромба, является положительным, а вход, подключенным к правому углу, является отрицательным, ток течет от верхнего вывода питания вправо по красному (положительному) пути к выход, и возвращается к нижней клемме питания по синему (отрицательному) пути.

Когда вход, подключенный к левому углу, отрицательный, а вход, подключенный к правому углу, положительный, ток течет от нижнего вывода питания вправо по красному (положительному) пути к выходу и возвращается к верхнему источнику питания. терминал через синий (отрицательный) путь.

В каждом случае верхний правый выход остается положительным, а нижний правый выход — отрицательным.Поскольку это верно независимо от того, является ли вход переменным или постоянным током, эта схема не только выдает выход постоянного тока из входа переменного тока, но также может обеспечивать то, что иногда называют «защитой от обратной полярности». То есть, он обеспечивает нормальное функционирование оборудования с питанием от постоянного тока, когда батареи установлены в обратном направлении или когда провода (провода) от источника постоянного тока перевернуты, и защищает оборудование от возможных повреждений, вызванных обратной полярностью.

До появления интегральных схем мостовой выпрямитель строился из «дискретных компонентов», т.е.е., отдельные диоды. Примерно с 1950 года один четырехконтактный компонент, содержащий четыре диода, соединенных в мостовую конфигурацию, стал стандартным коммерческим компонентом и теперь доступен с различными номинальными значениями напряжения и тока.

Сглаживание вывода

Для многих приложений, особенно с однофазным переменным током, где двухполупериодный мост служит для преобразования входа переменного тока в выход постоянного тока, может потребоваться добавление конденсатора, поскольку мост сам по себе обеспечивает выход импульсного постоянного тока (см. Диаграмму ниже). .

Переменный ток, полуволновые и двухполупериодные выпрямленные сигналы.

Функция этого конденсатора, известного как накопительный конденсатор (или сглаживающий конденсатор), заключается в уменьшении вариации (или «сглаживании») формы волны выпрямленного выходного напряжения переменного тока от моста. Есть еще одна вариация, известная как рябь. Одно из объяснений «сглаживания» состоит в том, что конденсатор обеспечивает путь с низким импедансом к компоненту переменного тока на выходе, уменьшая напряжение переменного тока и ток через резистивную нагрузку.Говоря менее техническим языком, любое падение выходного напряжения и тока моста обычно компенсируется потерей заряда в конденсаторе. Этот заряд протекает через нагрузку как дополнительный ток. Таким образом, изменение тока нагрузки и напряжения уменьшается по сравнению с тем, что произошло бы без конденсатора. Повышение напряжения соответственно сохраняет избыточный заряд в конденсаторе, таким образом смягчая изменение выходного напряжения / тока.

Показанная упрощенная схема имеет заслуженную репутацию опасной, потому что в некоторых приложениях конденсатор может сохранять смертельный заряд после отключения источника переменного тока.При подаче опасного напряжения практическая схема должна включать надежный способ безопасной разрядки конденсатора. Если нормальная нагрузка не может гарантировать выполнение этой функции, возможно, потому, что она может быть отключена, в схему следует включить спускной резистор, подключенный как можно ближе к конденсатору. Этот резистор должен потреблять ток, достаточно большой, чтобы разрядить конденсатор за разумное время, но достаточно мал, чтобы свести к минимуму ненужные потери энергии.

Конденсатор и сопротивление нагрузки имеют типичную постоянную времени τ = RC, где C и R — емкость и сопротивление нагрузки соответственно.Пока резистор нагрузки достаточно большой, так что эта постоянная времени намного больше, чем время одного цикла пульсации, вышеуказанная конфигурация будет создавать сглаженное напряжение постоянного тока на нагрузке.

Когда конденсатор подключен непосредственно к мосту, как показано, ток протекает только в небольшой части каждого цикла, что может быть нежелательно. Диоды трансформатора и моста должны иметь такие размеры, чтобы выдерживать скачки тока, возникающие при включении питания на пике переменного напряжения и полной разрядке конденсатора.Иногда для ограничения этого тока перед конденсатором включается небольшой последовательный резистор, хотя в большинстве случаев сопротивления трансформатора источника питания уже достаточно. Добавление резистора или, еще лучше, катушки индуктивности между мостом и конденсатором может гарантировать, что ток будет протекать в течение большей части каждого цикла и не произойдет большого выброса тока.

За конденсатором могут быть установлены дополнительные фильтрующие элементы (конденсаторы плюс резисторы и катушки индуктивности) для дальнейшего уменьшения пульсаций.Когда индуктор используется таким образом, его часто называют дросселем. Дроссель имеет тенденцию поддерживать более постоянным ток (а не напряжение). Хотя катушка индуктивности дает наилучшие характеристики, обычно резистор выбирается из соображений стоимости.

Из-за увеличения доступности микросхем регуляторов напряжения пассивные фильтры используются реже. Микросхемы могут компенсировать изменения входного напряжения и тока нагрузки, чего не делает пассивный фильтр, и в значительной степени устранять пульсации.

Идеализированные формы сигналов, показанные выше, видны как для напряжения, так и для тока, когда нагрузка на мост является резистивной. Когда в нагрузку входит сглаживающий конденсатор, формы волны как напряжения, так и тока сильно изменяются. В то время как напряжение сглаживается, как описано выше, ток будет течь через мост только в то время, когда входное напряжение больше, чем напряжение конденсатора. Например, если нагрузка потребляет средний ток n Ампер, а диоды проводят в течение 10% времени, средний ток диода во время проводимости должен составлять 10 нАмпер.Этот несинусоидальный ток приводит к гармоническим искажениям и низкому коэффициенту мощности в сети переменного тока.

Некоторые ранние консольные радиоприемники создавали постоянное поле громкоговорителя с помощью тока от источника высокого напряжения («B +»), который затем направлялся к потребляющим цепям (постоянные магниты тогда были слишком слабыми для хорошей работы), чтобы создать постоянную громкоговорителя. магнитное поле. Катушка возбуждения динамика, таким образом, выполняла 2 работы в одном: она действовала как дроссель, фильтруя источник питания, и создавала магнитное поле для управления динамиком.

Мосты полифазные диодные

Диодный мост можно использовать для выпрямления многофазных входов переменного тока. Например, для трехфазного входа переменного тока однополупериодный выпрямитель состоит из трех диодов, а двухполупериодный мостовой выпрямитель состоит из шести диодов.

Полупериодный выпрямитель можно рассматривать как соединение звездой (соединение звездой), потому что он возвращает ток через центральный (нейтральный) провод. Двухполупериодное соединение больше похоже на соединение треугольником, хотя оно может быть подключено к трехфазному источнику как звезда, так и треугольник, и в нем не используется центральный (нейтральный) провод.

Трехфазный двухполупериодный мостовой выпрямитель

Трехфазный мостовой выпрямитель для ветряной турбины

Трехфазный входной сигнал переменного тока (вверху), полуволновой выпрямленный сигнал (в центре) и двухполупериодный выпрямленный сигнал (внизу)

Источник: en.wikipedia.org

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *