Диодный мост является одним из важнейших компонентов электронных устройств, работающих на переменном токе (220 В). Диодный мост является одним из схемных решений, на основе которого реализуется функция выпрямления переменного тока.
Хорошо известно, что для большинства устройств требуется не переменный, а постоянный ток. Поэтому необходимо выпрямить переменный ток.
Например, в источнике питания есть однофазный выпрямитель — диодный мост, о котором уже упоминалось на страницах этого сайта. Диодный мост показан на принципиальной схеме следующим образом.
Диаграмма диодного моста
Это так называемый однофазный выпрямительный мост, один из нескольких типов выпрямителей, которые активно используются в электронике. Он используется для получения полупериодического выпрямления переменного тока.
В железе это выглядит следующим образом.
S1J37 одиночный диодный мост
Эта схема была изобретена немецким физиком Лео Гретцем, поэтому эту схему иногда называют "схемой Гретца" или "мостом Гретца". В электронике эта схема сейчас широко используется. С появлением дешевых полупроводниковых диодов эта схема стала использоваться все чаще. Сегодня это никого не удивляет, но в эпоху радиоламп мостом Гретца пренебрегали, поскольку он требовал использования целых 4 ламповых диодов, которые в то время были довольно дорогими.
Диод, диодный мост. (Схемотехника на двух пальцах)
Как работает диодный мост?
Несколько слов о том, как работает диодный мост. Если на его вход подается переменный ток (обозначенный "
") подключить переменный ток, полярность которого меняется с определенной частотой (например, с частотой 50 герц, как в электрической сети), на выходе (клеммы "+" и "-") мы получим ток с точно такой же полярностью. Однако это течение будет иметь пульсации. Их частота будет вдвое больше частоты переменного тока, подаваемого на вход.
Таким образом, если подать на вход диодного моста переменный сетевой ток (с частотой 50 герц), то на выходе будет постоянный ток с частотой пульсаций 100 герц. Такая пульсация нежелательна и может существенно нарушить работу электронной схемы.
Чтобы "убрать" пульсации, необходимо использовать фильтр. Простейшим фильтром является электролитический конденсатор достаточно большой емкости. Если вы посмотрите на схемы источников питания, как трансформаторных, так и переключаемых, то за выпрямителем всегда стоит электролитический конденсатор для сглаживания пульсаций тока.
Обозначение диодного моста на схеме.
Диодные мосты можно по-разному изображать на электрических схемах. Посмотрите на приведенные ниже схемы — это все одна и та же схема, но показанная по-разному. Я думаю, что теперь, глядя на незнакомую схему, вы сможете легко ее обнаружить.
Диодная сборка.
Во многих случаях диодные мосты упрощаются в электрических схемах. Например, да.
Обычно это делается либо для упрощения внешнего вида схемы, либо для того, чтобы показать, что использована диодная выпрямительная сборка.
Сборка диодного моста (или просто диодная сборка) — это 4 диода одинакового номинала, соединенные по схеме выпрямительного моста и упакованные в общий корпус. Такой узел имеет 4 штырька. Два из них используются для подключения переменного напряжения и имеют маркировку "
". Иногда они могут иметь маркировку AC (Alternating Current).
Два других штырька обозначены " + " и " — ". Это выход выпрямленного, пульсирующего напряжения (тока).
Блок диодов выпрямительного моста является более технологичным компонентом. Он занимает меньше места на печатной плате. Для сборочного робота на заводе проще и быстрее собрать один монолитный компонент вместо четырех. Еще одним преимуществом является то, что все диоды в сборке находятся в одинаковом тепловом режиме во время работы.
Стоит также отметить, что сборки в некоторых случаях стоят дешевле, чем четыре отдельных диода. Но в этом деле не обошлось без мухи. Недостатком диодных сборок является то, что если хотя бы один диод выходит из строя, его приходится полностью заменять. Поэтому целесообразно проверить диодный мост с помощью мультиметра.
Думаю, понятно, что при использовании одиночных диодов нужно заменить только один неисправный диод, что соответственно дешевле.
В реальности сборка диодного моста может выглядеть следующим образом.
Диодная сборка KBL02 на печатной плате
Сборка диода RS607 на плате блока питания компьютера
А вот так выглядит сборка диода SMD DB107S. Несмотря на небольшие размеры, сборка DB107S может выдерживать постоянный ток 1 А и обратное напряжение 1000 В.
Принцип работы диодного моста! Электрическая схема.
Более мощные выпрямительные диодные мосты требуют охлаждения, так как во время работы они сильно нагреваются. Поэтому их корпус конструктивно рассчитан на установку на радиатор. На рисунке показан диодный мост KBPC2504 на 25 ампер постоянного тока.
Конечно, каждый мостовой узел может быть заменен 4 отдельными диодами, отвечающими требуемым параметрам. Это необходимо в тех случаях, когда нужный узел недоступен.
Это иногда сбивает с толку новых пользователей. Итак, как правильно подключить диоды, если мы собираемся сделать диодный мост из отдельных диодов? Ответ показан на рисунке ниже.
Обычное изображение диодного моста и диодной сборки
Как видите, все достаточно просто. Чтобы понять, как должны быть соединены диоды, нужно вписать диод в стороны ромба.
Диодные мосты могут по-разному обозначаться на схемах и печатных платах. Когда используются одиночные диоды, рядом с ними просто пишется сокращенное обозначение VD, а рядом ставится их порядковый номер в схеме. Например, от VD1 до VD4. Иногда используется обозначение VDS. Это обозначение обычно размещается рядом с символом выпрямительного моста. Буква S в данном случае указывает на то, что это сборка. Вы также можете найти обозначение BD.
Где применяется схема диодного моста?
Мостовая схема широко используется практически во всех электронных устройствах, питающихся однофазным переменным током (220 В): музыкальных центрах, DVD-плеерах, ЭЛТ- и ЖК-телевизорах. Везде, где его можно найти! Кроме того, он используется не только в трансформаторных, но и в импульсных источниках питания. Примером импульсного источника питания, использующего эту схему, может служить обычный компьютерный блок питания. На печатной плате можно легко найти либо выпрямительный мост из одиночных силовых диодов, либо сборку из одиночных диодов.
Диодный мост можно легко найти на печатных платах электрических балластов, или просто "балластов", а также в компактных люминесцентных лампах (КЛЛ).
В сварочных аппаратах можно встретить очень мощные диодные мосты, которые крепятся к теплоотводу. Это лишь несколько примеров, где можно использовать данное схемное решение.
