Принцип работы диодного моста. как проверить диодный мост

Оглавление

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.

Характеристики диодного моста

Как мы уже с вами разобрали, в электронике встречаются диодные мосты в разных корпусах и имеют разные габариты.

Почему так? Дело в том, что каждый диодный мост обладает какими-то своими характеристиками, о которых мы и поговорим в этой главе.

Чтобы далеко не ходить, давайте рассмотрим диодный мост GBU6K и рассмотрим на его примере, как читать характеристики.

Для того, чтобы понять, что это за фрукт и с чем его едят, надо скачать на него техническое описание (даташит). Вот ссылка на этот диодный мост. Ниже рассмотрим основные характеристики диодного моста, которых будет достаточно для рядового электронщика.

Распиновка и корпус

Итак, на главной странице мы видим распиновку выводов. Распиновка – это какие выводы за что отвечают и как правильно их соединять с внешней цепью.

Как вы видите, на средний выводы подаем переменное напряжение, а с крайних выводов снимаем постоянное напряжение. Также на рисунке показано, как соединяются диоды в этом диодном мосте. Нам эта информация еще очень пригодится.

Чуть ниже мы видим вот такую табличку, которая показывает нам самые главные первичные характеристики.

Package – тип корпуса. Корпуса GBU выглядят вот так.

Максимальный ток

Итак, с этим разобрались. Далее следующий параметр. IF(AV) – максимальный ток, который может “протащить” через себя этот диодный мост. В даташите есть таблички и графики, какие условия должны соблюдаться, чтобы мост смог протащить через себя этот ток без вреда для своего здоровья.

Поэтому, диодные мосты в больших металлических корпусах способны “протащить” через себя очень большую силу тока. Если же маленький диодный мост вставить в какой-нибудь мощный блок питания, то скорее всего он просто-напросто сгорит.

В промышленности в силовой электронике стараются использовать диодные моста большой мощности, например, вот такой диодный мост может “протащить” через себя силу тока в 50 Ампер.

Максимальное пиковое обратное напряжение

Грубо говоря, это обратное напряжение диода. Если его превысить, то произойдет пробой и диоду, а следовательно и диодному мосту, придет “кирдык”

Этому параметру также следует уделять внимание, когда вы будете выпрямлять сетевое напряжение. Если вы будете подавать на диодный мост 220 Вольт, то его пиковое значение будет составлять 310 Вольт (220 × √2)

Так как у меня диодный мост GBU6K, то надо смотреть табличку ниже. Как вы видите, пиковое обратное напряжение диодов составляет 800 Вольт. Значит, такой диодный мост вполне подойдет для выпрямления сетевого напряжения.

Как проверить диодный мост на генераторе мультиметром и лампочкой?

Значимость диодного моста в генераторе определяется его полезными свойствами выпрямлять ток. Убедиться в работоспособности диодного моста можно лишь на установленном генераторе, снять и разобрать который, может отнять уйму времени и сил. Однако, зная определенные тонкости работы электроприборов, можно узнать, рабочий диодный мост вы держите в руках или нет? Сегодня мы расскажем вам, как проверить диодный мост генератора, но вначале вы узнаете, для чего он нужен.

Роль диодного моста в генераторе

Как известно из электротехнических наук, существуют два вида электрического тока – это переменный и постоянный. Главное отличие их заключается в том, что в переменном токе заряженные частицы двигаются в разных направлениях, а в постоянном только в одном. Переменный ток имеет хорошие экономические показатели в плане передачи его на дальние расстояния, однако многие электрические приборы работают сейчас только на постоянном токе.

Кроме того, для зарядки автомобильного аккумулятора и работы многих электрических приборов необходим именно постоянный ток, получение которого из генератора невозможно. Именно для этих целей в генераторе устанавливают диодный мост.

Диодный мост выполняется в виде двух металлических пластин, проводящих электрический ток. По всей площади пластин встроены специальные полупроводниковые элементы – диоды, которые устанавливаются в чередующемся порядке. Суть работы диодов всегда и везде заключается в том, что они пропускают такую величину, как ток только в одном единственном направлении, таким образом, выпрямляя напряжение.

Переменное напряжение, выходящее с генератора обеспечивает изменение направления движения электронов. Поэтому для получения постоянного напряжения необходимо не только блокировать прохождение электронов в «неправильную» сторону, но и перенаправить их, чтобы обе фазы переменного тока работали на создание постоянного тока. Эту задачу и выполняет диодный мост. Благодаря переменному току, напряжение поочередно появляется на выводах фаз, что и позволяет отделять положительное напряжение от отрицательного. При этом каждый диод моста пропускает напряжение лишь в одну сторону, поэтому к каждому выводу генератора присоединены два диода, отделяющие положительное и отрицательное напряжение. Нередко встречаются модели генераторов, которые вырабатывают не только положительное, относительно кузова напряжение, но и отрицательное, поэтому в них к каждому выводу обмотки подключены три диода. На многих современных машинах диодный мост устроен сложней, но общий принцип работы неизменен, а аккумулятор выступает в роли конденсатора, гасящего колебания напряжения.

Схема проверки диодного моста

Часто случается так, что диодный мост попросту выходит из строя. Такое может случиться, если полярность аккумулятора была перепутана или в генераторе возникло замыкание электрической цепи. Во время покупки нового, или при ремонте старого диодного моста, его необходимо проверить перед установкой на автомобиль. Для этого можно использовать два способа, которые перечислены ниже.

Неисправности

В автомобиле всего два источника постоянного напряжения, обеспечивающих работу бортовой сети – аккумулятор и генератор. Поэтому любая неисправность диодного моста обязательно отражается на работе бортовой сети. Если у вас быстро «садится» новый аккумулятор, тускло светят фары или тяжело заводится стартер в мороз, велика вероятность, что проблема в диодном мосте. Если приемник или CD/USB проигрыватель начал искажать звук при работающем двигателе, то велика вероятность, что проблема в диодном мосте генератора.

Когда пробит или оборван один из диодов моста, то вместо стабильного пульсирующего напряжения на выходе генератора появляется напряжение с провалами. Ведь во время соответствующего полупериода диод не может передавать напряжение в бортовую сеть, из-за чего и происходит провал. Аккумулятор в какой-то мере компенсирует эти провалы за счет своих ресурсов, но общее напряжение сети становится немного меньше. Кроме того, провалы являются источниками электромагнитных помех, негативно воздействующих на звуковоспроизводящее оборудование.

Проверка диодного моста мультиметром

Как и в предыдущем способе проверки с лампочкой, в данном случае также необходимо снимать мост с генератора. При проверке диодного моста мультиметром каждый диод проверяется отдельно. Для начала необходимо включить мультиметр в режим «Прозвон», но если такого режима нет, то просто установите сопротивление 1 кОм. В этом режиме при замыкании двух контактов он будет звонить.


Смотреть галерею

Мост делится на две части: вспомогательные и силовые диоды. Проверка диодного моста мультиметром ВАЗ-2114 и других марок производится одинаково для обоих частей. Принцип следующий: работающий диод в направлении аккумулятора будет показывает сопротивление, равное нескольким сотням Ом, в обратном направлении сопротивление будет стремиться к бесконечности.

Подключаем щупы мультиметра к каждому контакту диодов. И если прибор будет показывать значение, которое отличается от значения после смены щупов местами, то это говорит о том, что диод сгорел. Эту операцию необходимо проводить для каждого диода.


Смотреть галерею

Диодный мост генератора ВАЗ 2114: проверка, замена и ремонт

Диодный мост (выпрямитель) – одна из ключевых составляющих генератора ВАЗ 2114. Выход данного узла из строя делает невозможным нормальное функционирование генератора, а также грозит риском поломки всех систем электроники автомобиля, поэтому владельцы четырнадцатой должны регулярно проверять его состояние.

Диодный мост генератора

Из данной статьи вы узнаете, зачем нужен диодный мост, какими конструкционными особенностями он обладает, возможные причины неполадок моста и методику их выявления. Изучение теоретического материала даст вам возможность выполнять замену агрегата в домашних условиях, без необходимости тратить средства на услуги мастеров в СТО.

Функциональное назначение и особенности выпрямителя

Диодный мост генератора, в зависимости от типа, может состоять либо из 4, либо из 6 диодов, выполняющих функцию преобразования переменного тока в постоянный с заданной частотой пульсации. Принцип работы устройства строится на методе двухполярного выпрямления, который также широко используется в разнообразных электронных системах.

Помимо преобразования, агрегат выступает клапаном, назначение которого – пропускать ток исключительно в одном направлении. При исправно функционирующем устройстве ток из генератора попадает в электросеть четырнадцатой, но не проходит обратно на статор. Если же узел вышел из строя, происходит утечка тока, и он проходит в обоих направлениях. Это будет способствовать постоянной нехватке питания, и системы автомобиля, потребляющие электричество, не смогут работать.

На ВАЗ 2114 устанавливается трехфазный выпрямитель, который обладает следующими преимуществами:

  • Преобразовывает переменный ток в постоянный ток с наименьшей частотой пульсации: чем меньше частота, тем стабильнее будет функционировать электронные системы автомобиля;
  • Может укомплектовываться диодами как мостового, так и полумостового типа;
  • Дает возможность установить фильтр тока – конденсатор.

Стоимость диодного моста составляет от 500 до 1100 рублей, в зависимости от производителя. На рынке представлены выпрямители как от китайских фирм, обладающие невысокой стоимостью и сомнительным качеством, так и от известных брендов, надежность продукции которых проверена множеством автовладельцев.

Как свидетельствуют отзывы владельцев четырнадцатой, лучше всего себя зарекомендовали устройства от LG. Оптимальным вариантов в плане соотношения цены и качества является модель LG 0108.Она же может использоваться как диодный мост генератора ВАЗ 2115.

Составные части генератора, под номером 9 – выпрямитель тока

Проверка диодного моста

Типичной поломкой узла является неисправность диодов из-за перегорания. Можно выделить следующие причины данной неисправности:

  • Попадание влаги, масла, грязи, либо пыли на диоды;
  • Отработка эксплуатационного ресурса.

Обследовать диодный мост генератора на ВАЗ 2114 можно несколькими способами, при этом, простейший из них – проверка посредством лампочки, не требует демонтажа устройства, однако чтобы выполнить ремонт диодного моста либо его замену, выпрямитель придется снять.

Способ №1: проверка контролькой (лампочкой на 12 В)

  1. Подключаем к АКБ (клемме «-») пластину выпрямителя так, чтобы она плотно прилегала к массе обеих устройств.
  2. Используя 12-вольтную лампочку, один её проводок подводим к клемме «+» на аккумуляторе, а второй к клемме дополнительных диодов. Далее, переносим проводок с клеммы «+»к болту, который расположен в зоне обмотки статора выпрямителя.

Ни в первом, ни во втором случае контакты не должны быть замкнуты – если контролька загорелась либо моргнула, значит, узел неисправен.

Способ №2: обследование выпрямителя на наличие оборвавшихся контактов

  1. Соединяем минусовый проводок контрольной лампочки к клемме «+»АКБ;
  2. Плюс контрольки подключаем к клемме «-» аккумулятора.
  3. Теперь проверяем те же места, что указаны во втором пункте предыдущего алгоритма.

Тут, наоборот, лампочка должна гореть. Отсутствие света либо периодическое мигание свидетельствует об обрыве обмотки статора выпрямителя.

Способ №3: проверка выпрямителя с помощью мультиметра

Проверка устройства мультиметром предусматривает демонтаж выпрямителя с корпуса генератора. Узнать, как это делается, вы можете в следующем разделе статьи.

Схемотехника и применяемость диодных мостов

Автомобильный генератор и место диодного моста в нем

Типовая схема на 6 диодов

Типовая схема на 8 диодов

В настоящее время находят применение диодные мосты двух основных типов:

  • На шести выпрямительных диодах;
  • Повышенной мощности на восьми выпрямительных диодах.

Наиболее широко используются модули с шестью диодами. В нем, как нетрудно понять, используется шесть выпрямительных диодов — по два на каждую фазовую обмотку статора. Диоды подключены по мостовой схеме, благодаря чему данная конструкция и получила свое название. Каждые два диода одной обмотки образуют выпрямительное плечо, один диод которого подключен к положительной клемме аккумуляторной батареи, а второй — к «массе» электросистемы. Для удобства диоды, подключенные к клемме «+» АКБ, называют положительными, подключенные к «массе» — отрицательными.

Функционирует диодный мост следующим образом. Во время работы генератора в каждой обмотке статора возникает переменный ток, имеющий синусоидальную форму — часть полуволн являются положительными, другая часть, соответственно, отрицательными. Как известно, диод пропускает ток только в одном направлении, что и используется для выпрямления переменного тока. Через включенные в выпрямительный мост диоды, в зависимости от их расположения, проходят только положительные и только отрицательные полуволны — так на выходе моста образуется пульсирующий ток. За счет сдвига фаз на 120 градусов пульсации тока сглаживаются (полуволны от каждой обмотки статора накладываются друг на друга), поэтому ток на выходе моста можно принять за постоянный.

Диодный мост на шести диодах можно использовать на генераторах с любым подключением обмоток статора — как «звездой», так и «треугольником».

Диодные мосты на восьми диодах устроены чуть сложнее — в них добавляется еще одно выпрямительное плечо из двух диодов. Это плечо подключено к нулевой точке статора, обмотки которого соединены в «звезду». Такое подключение дает прибавку к мощности генератора, которая может достигать 5-15% в зависимости от оборотов двигателя. В генераторах с соединением обмоток в «треугольник» данное подключение невозможно.

Каждый из описанных диодных мостов тоже делится на два типа:

  • Только с выпрямительными диодами;
  • С дополнительными (вспомогательными) диодами для питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения.

В первом случае обмотка возбуждения питается напряжением, снятым с силовых выпрямительных диодов. Во втором случае предусмотрено три дополнительных слаботочных диода, подключенных к обмоткам статора — выпрямленное ими напряжение подается на обмотку возбуждения и регулятор напряжения. Дополнительные диоды обеспечивают более стабильную и эффективную работу генератора. В обоих случаях при пуске двигателя обмотка возбуждения запитывается от аккумуляторной батареи через сигнальную лампу.

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.

Разновидности диодных мостов и их маркировка

Диодный мост можно собрать на дискретных диодах

Чтобы соблюсти полярность, надо обратить внимание на маркировку. В некоторых случаях метка в виде рисунка нанесена прямо на корпус полупроводникового прибора

Это характерно для изделий отечественного производства.

Зарубежные (и многие современные российские) приборы маркируются точкой или кольцом. В большинстве случаев так обозначается анод, но гарантии нет. Лучше посмотреть справочник или воспользоваться тестером.

Можно сделать мост из сборки – четыре диода объединены в одном корпусе, а соединение выводов можно выполнить внешними проводниками (например, на печатной плате). Схемы сборок могут быть разнообразными, поэтому для правильного соединения надо смотреть даташиты.

Например, у диодной сборки BAV99S, содержащей 4 диода, но имеющей только 6 выводов, внутри имеется два полумоста, соединенных следующим образом (на корпусе около вывода 1 имеется точка):

Чтобы получить полноценный мост, надо соединить внешними проводниками соответствующие выводы (красным показана трассировка дорожек в случае использования печатного монтажа):

В этом случае переменное напряжение подводится к выводам 3 и 6. Положительный полюс постоянного снимается с вывода 5 или 2, а отрицательный – 4 или 1.

И самый простой вариант – это сборка с готовым мостом внутри. Из отечественных изделий это могут быть КЦ402, КЦ405, существуют мосты-сборки зарубежного производства. Маркировка выводов во многих случаях нанесена прямо на корпус, и задача сводится только к корректному выбору по характеристикам и к безошибочному подключению. Если наружного обозначения выводов нет, придется обратиться к справочнику.

Прозвонка диодного моста мультиметром

Любую деталь на плате можно выпаять для проверки или прозвонить не выпаивая. Однако точность проверки в таком случае снижается, т.к. возможно, отсутствие контакта с дорожками платы, при видимой «нормальной» пайке, влияние других элементов схемы. К диодному мосту это тоже относится, можно его не выпаивать, но лучше и удобнее для проверки его выпаять. Мост, собранный из отдельных диодов, довольно удобно проверять и на плате.

Почти в каждом современном мультиметре есть режим проверки диодов, обычно он совмещен со звуковой прозвонкой цепи.

В этом режиме выводится падение напряжение в милливольтах между щупами. Если красный щуп подсоединен к аноду диода, а черный к катоду, такое подключение называется в прямом или проводящем направлении. В этом случае падение напряжения на PN-переходе кремниевого диода лежит в диапазоне 500-750 мВ, что вы можете наблюдать на картинке. Кстати на ней изображена проверка в режиме измерения сопротивлений, так тоже можно, но есть и специальный режим проверки диодов, результаты будут, в принципе, аналогичны.

Если поменять щупы местами – красный на катод, а черный на анод, на экране будет либо единица, либо значение более 1000 (порядка 1500). Такие измерения говорят о том, что диод исправен, если в одном из направлений измерения отличаются, значит, диод неисправен. Например, сработала прозвонка – диод пробит, в обоих направлениях высокие значения (как при обратном включении) – диод оборван.

Важно! Диоды Шоттки имеют меньшее падение напряжения, порядка 300 мВ. Есть еще экспресс проверка диодного моста мультиметром

Порядок действий следующий:

Есть еще экспресс проверка диодного моста мультиметром. Порядок действий следующий:

Ставим щупы на вход диодного моста (~ или AC), если сработала прозвонка – он пробит.
Ставим красный щуп на «–», а красный на «+» — на экране высветилось значение около 1000, меняем щупы местами – на экране 1 или 0L, или другое высокое значение — диодный мост исправен

Логика такой проверки в том, что диоды соединены последовательно в две ветви, обратите внимание на схему, и они проводят ток. Если плюс питания подан на – (точка соединения анодов), а минус питания на «+» (точка соединения катодов), это и происходит при прозвонке

Если один из диодов в обрыве, ток может потечь по другой ветке и вы можете сделать ошибочные измерения. А вот если один из диодов пробит – на экране высветится падение напряжения на одном диоде.

На видео ниже наглядно показано, как проверить диодный мост мультиметром:

Это интересно: Как поменять лампочки габаритных огней на Рено Логан за 5 минут

Как обыграть онлайн-казино на 368 548 рублей, используя дыру в алгоритме?Пошаговая инструкция

Привет! В интернете меня знают, как Джером Холден и я зарабатываю на тестировании алгоритмов всем известного казино Вулкан: ищу уязвимости в играх, делаю ставки и срываю куш.

Сейчас я собираю комьюнити для более глобального проекта, поэтому делюсь схемами бесплатно. Рассказываю все максимально подробно, ничего сложного нет, работать можно прямо с телефона, справятся даже девушки)). Можешь протестировать алгоритмы, заработать денег и решить – присоединиться к моей команде или нет.
Подробности тут
.

За три месяца я заработал на своих схемах 973 000 рублей:

2Д219А 15
20
2Д219В 15
2Д219Г 20

С другой стороны припаиваем диод. К катоду мамку, к аноду папку.Изолируем сам диод, например, засовываем его в банку из под фотопленки. Снимаем “-” клемму с АКБ. Откручиваем “+” провода от генератора, отключаем провод “D” к приборке.Получив полный доступ к задней крышке, снимаем ее поддевая 3 фиксатора.Вот перед нами наш регулятор напряжения. Продев провода от диода сквозь прорези в крышке, подключаем “маму” к РН, “папу” к штатному проводу. Закрываем крышку, прикручиваем все провода на место. Провод я оставил короткий, поэтому крепить пришлось к жгуту датчика фаз.Результат представлен в виде таблицы:
Процесс доработки генератора также показан на видео:

Диод – это электронный компонент, обладающий односторонней проводимостью.Идеальный диод является проводником в одном направлении и изолятором – в другом направлении.

Основные характеристики диода

Максимально допустимый прямой ток и максимально допустимое напряжение – это такие значения тока и напряжения, которые диод может выдержать в течение длительного времени. Если превысить ток и/или напряжение, приложенные к диоду, он может выйти из строя.

В наборы Мастер Кит входят два типа диодов: – диод малой мощности 1N4148. Максимально допустимый ток через этот диод составляет 0,15А, напряжение – до 75В- диод средней мощности типа 1N4001…1N4007. Максимально допустимый ток через этот диод составляет 1А, напряжение (в зависимости от последней цифры) – от 50 до 1000В.

Взаимозаменяемость диодов

Если под рукой нет нужного диода, его можно заменить аналогичным. Конечно, нужно следить за тем, чтобы предельно допустимые ток и напряжения нового диода были выше таковых параметров схемы. Кроме того, новый диод должен иметь такой же или похожий тип корпуса (иначе диод может физически не поместиться на печатную плату).

Например, в схеме рекомендуется установить диод типа 1N4005. Его параметры: максимально допустимый ток – 1А, максимально допустимое обратное напряжение – 600В. Допустим, у вас нет диода 1N4005, но есть диод 1N4001 в таком же типе корпуса с параметрами, соответственно, 1А/50В. Но если в вашей схеме рабочие напряжения не превышают 12В, вы смело можете произвести замену рекомендованного диода 1N4005 на 1N4001. Такая же ситуация бывает и на складе Мастер Кит, когда мы производим замену временно отсутствующего компонента на аналогичный.

Установка диода на печатную плату

Диод имеет полярность, то есть должен устанавливаться на печатную плату строго в определённом положении. Если установить диод неправильно, он не только не заработает, но и может выйти из строя.

На диоде обязательно имеется маркировка полярности. В диодах, входящих в набор Мастер Кит, полосой на корпусе маркируется вывод катода.

На печатной плате также имеется маркировка полярности диода – полоса. При установке диода на плату нужно совмещать «ключи»: полосу на компоненте и на печатной плате.

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.

Выпрямительный мост своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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