диодный мост
Как работает диодный мост
В промышленной сети 220 Вольт
используется переменное напряжение с частотой 50 Гц. Почему так? Да все
легко и просто- так его легче передавать на расстояния и, в случае
необходимости, преобразовывать.
Однако для радиолюбительской практики (да и во во всех узлах бытовой радиоаппаратуры) требуется постоянное напряжения: то есть возникает необходимость "выпрямления", и каким образом это делается мы и рассмотрим в данной статье.
Итак, как мы уже знаем основное свойство полупроводникового диода это пропускать ток в одну сторону и не пропускать в другую. Именно данное свойство и используется для выпрямления электрического тока ( преобразование переменного тока в постоянный).
Однако для радиолюбительской практики (да и во во всех узлах бытовой радиоаппаратуры) требуется постоянное напряжения: то есть возникает необходимость "выпрямления", и каким образом это делается мы и рассмотрим в данной статье.
Итак, как мы уже знаем основное свойство полупроводникового диода это пропускать ток в одну сторону и не пропускать в другую. Именно данное свойство и используется для выпрямления электрического тока ( преобразование переменного тока в постоянный).
Если в цепь переменного тока включить полупроводниковый диод, то он пропустит только лишь одну полуволну переменного тока и в результате мы получим картинку как на рисунке:
(В принципе здесь из названия все понятно: один полу-период).
По сути КПД данного выпрямителя очень низкий (ведь здесь один полупериод теряется), однако работе на высоких частотах этого оказалось вполне достаточно: в импульсных источниках питания частота переменного тока может достигать десятков (а бывает и сотен!) килоГерц и поэтому быстрая смена импульсов компенсирует потери.
Для работы с переменным напряжением в 50 Гц гораздо большее распространение получил двухполупериодный выпрямитель- так называемый Диодный мост.
Он состоит из четырех диодов, включенных следующим образом:
Или его можно нарисовать еще вот так:
Диоды здесь включены таким образом что получается возможность разделить отрицательные и положительные полуволны: положительная (показана красным цветом) пройдет в сторону выхода "+", а отрицательная (показана синим цветом) через обратно-включенный диод в сторону выхода "-".
Очень часто на схемах все четыре диода не рисуют, а просто обозначают диодный мостик в виде готового узла
Кроме этого сами
диодные мосты
также могут выпускаться в виде готового устройства, имеющего два входа
и два выхода. Например вот такой:
Ну, и наконец, существует еще один вид двухполупериодного выпрямителя, который также довольно широко применяется в бытовой радиоаппаратуре (особенно переносной)..
Состоит он всего из двух диодов, но при этом трансформатор используется несколько необычный- с отводом от середины обмотки. Смотрим схему
Принцип выпрямления построен здесь на том, что относительно среднего вывода на обмотках трансформатора всегда противофазное напряжение. То есть когда, к примеру, на верхнем выводе присутствует положительный полупериод, то на нижнем будет отрицательный и наоборот.
Что это дает: при одной полуволне положительный полупериод будет браться с одной обмотки, при смене полупериода- уже с другой....
Ну вот, теперь мы примерно (в двух словах так сказать), знаем каким образом пеерменное напряжение можно преобразовать в постоянное, рассмотрели что такое диодный мост, однако здеь имеется целая куча тонкостей...
Все дело в том что при простом использовании диодов (пусть даже это будет и диодный мостик) получить идеально выпрямленное напряжение все-таки не получится: в нем в лубом случае будут присутствовать пульсации, и реальное постоянное напряжение, полученное на выходе диодного моста будет примерно в 1,4 раза ниже чем амплидута импульсов на выходе (в теории это называется действующее значение выпрямленного напряжения) и поэтому для глаживания пульсаций на выходе выпрямителя требуется применение конденсаторов. Напряжение на выходе диодного моста, кстати, при этом тоже увеличится.
В том легко убедиться заглянув в схему любого телевизора: сетевое напряжение на выходе сетевого выпрямителя будет не 220 Вольт, а уже порядка 290- 300.
Кстати: это самое явление (когда при неисправном конденсаторе на выходе выпрямителя напряжение начинает падать) очень помогает при поиске неисправностей во время ремонта или наладки радиоэлектроных изделий.
Ну и "под занавес"...
Все что тут Вы прочитали, то , так сказать, в общих чертах, для упрощенного понимания, а если Вас интересуют более глубокие сведения, например действующее значение выпрямленого напряжения или трехфазный выпрямитель то идем в отдельный раздел: теория, самостоятельные расчеты.
Поехали дальше: полупроводниковые транзисторы
Ну, и наконец, существует еще один вид двухполупериодного выпрямителя, который также довольно широко применяется в бытовой радиоаппаратуре (особенно переносной)..
Состоит он всего из двух диодов, но при этом трансформатор используется несколько необычный- с отводом от середины обмотки. Смотрим схему
Принцип выпрямления построен здесь на том, что относительно среднего вывода на обмотках трансформатора всегда противофазное напряжение. То есть когда, к примеру, на верхнем выводе присутствует положительный полупериод, то на нижнем будет отрицательный и наоборот.
Что это дает: при одной полуволне положительный полупериод будет браться с одной обмотки, при смене полупериода- уже с другой....
Ну вот, теперь мы примерно (в двух словах так сказать), знаем каким образом пеерменное напряжение можно преобразовать в постоянное, рассмотрели что такое диодный мост, однако здеь имеется целая куча тонкостей...
Все дело в том что при простом использовании диодов (пусть даже это будет и диодный мостик) получить идеально выпрямленное напряжение все-таки не получится: в нем в лубом случае будут присутствовать пульсации, и реальное постоянное напряжение, полученное на выходе диодного моста будет примерно в 1,4 раза ниже чем амплидута импульсов на выходе (в теории это называется действующее значение выпрямленного напряжения) и поэтому для глаживания пульсаций на выходе выпрямителя требуется применение конденсаторов. Напряжение на выходе диодного моста, кстати, при этом тоже увеличится.
В том легко убедиться заглянув в схему любого телевизора: сетевое напряжение на выходе сетевого выпрямителя будет не 220 Вольт, а уже порядка 290- 300.
Кстати: это самое явление (когда при неисправном конденсаторе на выходе выпрямителя напряжение начинает падать) очень помогает при поиске неисправностей во время ремонта или наладки радиоэлектроных изделий.
Ну и "под занавес"...
Все что тут Вы прочитали, то , так сказать, в общих чертах, для упрощенного понимания, а если Вас интересуют более глубокие сведения, например действующее значение выпрямленого напряжения или трехфазный выпрямитель то идем в отдельный раздел: теория, самостоятельные расчеты.
Поехали дальше: полупроводниковые транзисторы
|
немного теории
|