Часть радиолюбителей и даже профессионалов считают, что диод, как и транзистор — это относительно новое изобретение середины ХХ столетия. Тем не менее, основные направления в производстве и внедрении диодов начались еще в 70-х годах 19 столетия. Впервые радиокомпонент, способный превращать переменный ток в постоянный назван диодом в 1919 году. Этот термин сохранился и относится к самым разным типам устройств:
кенотронам;
газотронам;
игнитронам;
стабилитронам.
В ХХ столетии и сейчас основной акцент сделан в сторону использования полупроводниковых диодов и созданных на их основе выпрямительных схем. Если установить в роли выпрямителя только один диод, то выходная синусоида будет очень далекой от идеала. Для сглаживания пульсаций понадобиться мощный конденсатор.
Принцип работы
Диоды относятся к радиодеталям, которые обладают нелинейной вольтамперной характеристикой, то есть, в одном направлении они хорошо проводят ток, в обратном — плохо, или не проводят вообще, то есть, закрываются. Использование единичных диодов достаточно ограничено, более востребована простая схема выпрямления тока, названная «диодный мост».
В схему входят 4 диода, через которые переменный ток проходит поочередно. Схема подключения диодного моста не зависит от типа диода, а только от способа включения. Диодные выпрямители выпускаются в виде готовых моноблоков, например, используемых в автомобильных генераторах и зарядных устройствах для аккумуляторов, или собраны из отдельных элементов. На каждую фазу приходится 4 диода, образующих 2 отдельных пути прохождения тока к потребителю.
Один из полуконтуров проводит ток в требуемом направлении, и «гасит» синусоиду в обратном. Второй контур отстает на половину фазы колебаний в результате, к точке подключения подается постоянный ток с требуемой стабильностью параметров. Работа узла разделена на несколько этапов:
подача переменного напряжения на входы блока;
преобразование полуволн синусоиды напряжения на постоянные диагональные векторы;
суммирование векторов направления тока;
съем постоянного напряжения с выходов моста в стабильной полярности.
Часто в технической литературе такую схему выпрямления тока называют двухполупериодным выпрямителем, или схемой Гретца.
Типы диодных мостов
Выпрямители подразделяют на два основных типа — однофазные и трехфазные. Схема подключения трехфазного моста на диодах несколько сложнее, хотя в основе заложен один и тот же принцип — использование свойства радиодетали проводить ток только в одном направлении. Для трехфазных сетей применяют мосты, созданные по схеме Ларионова. Здесь на каждую из фаз работают два диода, установленные в обратной полярности. Смещение фаз на каждом из контуров равно 120о.
Если сравнивать результаты работы однофазного и трехфазного диодных мостов, то во втором случае на выходе получается плавное электропитание, без заметных скачков напряжения и силы тока.
Основные технические характеристики
Каждый из видов диодных мостов обладает рядом характеристики, по которым выбираются нужные модели для конкретной схемы, или рассчитывают блоки выпрямителей из отдельных деталей. К наиболее важным характеристикам относятся:
Максимальная амплитуда напряжения при обратной полярности UАобр (Vrpm). При превышении порогового напряжения мост необратимо выходит из строя.
Среднее напряжение обратной нагрузки (Uобр, или Vr(rms). В этом диапазоне мост сохраняет рабочие характеристики;
Средняя выпрямленная сила тока (Iпр или Io). Номинальное значение тока на выходных клеммах моста;
Максимальная рабочая частота;
Амплитудная сила тока Ifsm. Максимальное значение пульсаций силы тока.
В случае замены двух типовых диодов на тиристоры, мост превращается в управляемый. Такой вариант позволяет значительно точнее регулировать выходной ток, используя выпрямитель в точных приборах.
Применение в электронике и электротехнике
Диодный мостовой выпрямитель — универсальный прибор, использующийся во многих электронных устройствах, предусматривающих возможность подключения к сети переменного тока. Это:
люминесцентные лампы;
генераторы автомобилей и спецтехники;
зарядные устройства и блоки питания;
сварочных аппаратах;
музыкальных центрах;
телевизорах.
Некоторое ограничение сферы применения диодных мостов для чувствительной аппаратуры определяется пульсациями выходного тока. Но при использовании дополнительных схем систем защиты, ограничения становятся несущественными. Подбор диодных мостов https://ipelectron.ru/
Опубликовано 22.02.2023 Обновлено 22.02.2023 Пользователем digrand
Сообщение Что такое диодный мост и как он работает появились сначала на ТехноСова.ру.
