Um7.ru

Аренда стройтехники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Диодный мост: схема и назначение

Диодный мост: схема и назначение

Всем известно, что в бытовых сетях действует переменное электрическое напряжение с амплитудой 220 Вольт. Однако отдельные образцы современных электронных устройств (ваш мобильный, например) нуждаются в постоянном или выпрямленном напряжении. Понизить его до нужной величины поможет трансформатор, а для выпрямления переменной составляющей обязательно нужен диодный мост (фото ниже).

Диодные мостики

Рассматриваемые здесь выпрямительные устройства входят в состав большинства электронных приборов, которым для нормальной работы требуется постоянный ток (начиная от сварочных агрегатов и кончая миниатюрными блоками питания).

В данном обзоре представлено подробное описание схемы и принципа работы классического выпрямительного диодного моста. Также в нем будет рассмотрен вопрос, касающийся того, как сделать диодный мост своими руками.

Диодный мост генератора: определение и характеристики

Сразу следует упомянуть о том, что для преобразования необходимо оборудовать генераторы специальными реле-регуляторами. Именно они и будут в дальнейшем отвечать за процесс преобразования.

Но установкой исключительно таких регуляторов обойтись не получится. Они только помогают установить нужную величину тока. А вот для того, чтобы ток имел постоянную полярность нужно использовать диодные мосты.

Обмотки вырабатывают сразу три фазы тока. Это нужно учитывать, поскольку каждая из данных фаз отличается определенными волнами. Некоторые из них заряжены положительно, а другие – отрицательно.

Важно! Диоды обладают способностью пропускать ток только в каком-то одном направлении.

Устройство

Выпрямительный блок состоит из пластин. Они выполняют важную функцию, поскольку выводят тепло. Эти пластины объединяются в целостную конструкцию. В качестве соединения используются не только специальные изоляционные втулки, но и заклепки.

Плюсовой принято называть пластину, которая соединяется с «плюсом». Она оборудована тремя контактами.

В каждой пластине есть диоды. Они соединяются попарно. Ведь нужно, чтобы в паре находилось два положительных или два отрицательных диода.

Также конструкция предполагает использование и дополнительных диодов, которые рассчитаны на 2А. Правилами техники безопасности положено устанавливать их только на пластмассовую основу. Очень важно об этой особенности установки не забывать.

Все диоды, как дополнительные, так и основные, объединены в шину. Такие шины оборудованы не только штекерным выводом, но и выводом на регулятор напряжения. Это одна из основных особенностей устройства данного прибора.

Конечно, нужно учитывать тот факт, что устройство генератора может иметь незначительные отличия от описания, представленного выше. Подобное объясняется очень просто.

Читайте так же:
Поворотные колеса для тележек своими руками

Дело в том, что в настоящее время множество компаний занимаются выпуском генераторов. И поэтому определенные отличия могут встречаться. Но они не носят критического характера. Следовательно, достаточно разобраться в том, какое устройство является общим для большинства популярных моделей.

Схема

Иногда случается так, что у владельца авто возникает необходимость отыскать схему генератора. Например, когда нужно самостоятельно произвести ремонтные работы, не прибегая к помощи профессионалов.

В таком случае нужно обязательно перед началом работы ознакомиться со схемой, чтобы не допустить ошибок и не повредить конструкцию.

Ведь диодные мосты могут располагаться в разных частях генератора. Это немаловажная особенность.

Самыми распространенными являются схемы генераторов с возбуждением типа L. Поскольку именно такие генераторы использовались для производства моделей ВАЗ 90-х годов.

Генераторы, которые оснащены регуляторами напряжения типа S и L, использовались при производстве такой марки автомобилей как Mitsubishi. Более того, их аналоги, произведенные в Корее, тоже оснащены подобной конструкцией.

Напряжение

Когда из строя выходит генератор, многие автолюбители начинают откровенно паниковать. Поскольку они попросту не могут определить, в чем именно причина его выхода из строя.

И поэтому они грешат именно на диодный мост. Конечно, нельзя отрицать тот факт, что такая поломка действительно является одной из наиболее распространенных.

Но данную догадку обязательно нужно подтвердить, чтобы провести устранение неполадок. И сделать это можно очень просто. Нужно определить напряжение на выходе генератора.

Если диод нормально работает, то напряжение на выходе обязательно будет больше 13,5 вольт. В том случае, если напряжение критически низкое и не соответствует установленным нормам, все же имеет смысл прозвонить генератор.

Диодный мост генератора автомобиля, устройство, принцип действия

устройство диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.

Функцию преобразования переменного тока, индуктируемого в обмотке статора генератора, в электрический ток постоянного напряжения выполняет его выпрямительный блок (диодный мост).

Диодный мост генератора автомобиля, устройство, принцип действия

Расположение диодного моста

Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.

Читайте так же:
Пресс для ремонта автомобилей
Устройство диодного моста генератора

На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).

В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны. См. фото в начале статьи.

Принцип действия диодного моста генератора

Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).

Неисправности выпрямительного блока генератора

Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:

Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ

— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.

Примечания и дополнения

— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.

— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.

— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).

Читайте так же:
Микросхема omvk2p300 1242u bfs12ag1 и ее аналоги

Области применения диодных мостов

Диодные выпрямительные мосты применяются не только в сварочных агрегатах, в трансформаторных устройствах. Они используются в импульсных выпрямительных устройствах. Примером может являться схема блока питания привычного компьютера. Такие выпрямители используются в компактных люминесцентных лампах, без них не работают энергосберегающие лампы. Нужен диодный мост в различных пускорегулирующих электронных приборах. Устанавливаются они как в однофазной, так и в трехфазной цепи.

Используются такие сборки в счетчиках электроэнергии, в блоках управления бытовой техникой, к которой относятся телевизоры, стиральные машины, компьютеры, электроинструмент, миксеры, пылесосы, холодильники. Без них не работают схемы промышленного оборудования, автомобили. В большинстве случаев сегодня вместо диодов 1N4007 используется сборка с такими же характеристиками MS500. Этот диодный мост оборудован выводами, расположенными с шагом в 2,5 мм. Площадь сборки всего 30 кв.мм. Высота ее 1,6 мм.

В устройствах с высокой температурой используются сборки серии B250S2A, они способны работать при температуре до 125°.

Собрать диодный мост можно довольно быстро и просто в домашних условиях.

Для этого нужно взять 4 диода, спаять катоды пары диодов, аноды другой пары. На спайке катодов будет располагаться плюсовой контакт схемы, на анодах – минусовой. На оставшиеся выводы подается переменное сетевое напряжение. Для полной комплекции останется впаять на выходе полярный конденсатор с параллельным разрядным сопротивлением. Такие устройства можно вставлять в схемы многих электронных приборов.

Выпрямительные мосты

Если подавать на диод переменное электрическое напряжение, которое непрерывно изменяется от некоторого напряжения U+ > 0 до напряжения U< 0, то наш диод начнет «срезать» все напряжения, которые для него будут «обратными».

Работа диода

В случае обычного для наших сетей синусоидального сигнала в результате работы диода получается «полусинусоида» тока (или напряжения в нагрузке).

Синусоидальный сигнал

Весь ток и напряжение в сети нагрузки будет иметь положительное направление, но половина электроэнергии не будет «доходить» до адресата.

Чтобы использовать и вторую половину синусоиды, нужно, чтобы она не срезалась, а меняла знак на противоположный. Вот и получилась схема диодного моста.

Диодный мост: принцип работы

Уже лучше, но мост не является выпрямителем в полном смысле. Напряжение в нагрузку он дает не постоянное, а пульсирующее с двойной частотой.

Читайте так же:
Что можно пилить сабельной пилой

Если нагрузкой сделаем лампу накаливания, то никаких пульсаций света можем и не заметить.

Лампа накаливания является прибором инерционным, в плане преобразования электричества в тепло и свет. То есть за 1/50 (при переменном напряжении) или за 1/100 (при пульсирующим напряжении от диодного моста) доли секунды ее нить накала не успевает остыть, как уже приходит очередной импульс. В этом случае диодный мостик такой схемы вполне подойдет.

Схема

В результате этого температура спирали во времени представляет собой кривую, сглаживающую кривую напряжения, выходящего из диодного моста. И чем спираль массивнее, тем более сглажена кривая ее температуры. В выпрямительных мостах сглаживание делается конденсатором, которые способны, подобно спирали лампы, накапливать энергию, а потом медленно ее отдавать.

Выпрямительный мост

Выпрямительный мост — это настолько отработанная, привычная и полезная схема, что для нее имеется общепринятое сокращенное графическое обозначение. А как сделать диодный мост — тут вообще все просто. Следует только разобраться с концами диодов — какие плюс и какие минус. На входные два узелка подается переменное напряжение, поэтому к ним подходят как плюс диодов, так и минус: VD1 плюс, VD2 минус —на верхний, VD3 + и VD4 — на нижний. А выходные клеммы от моста получают уже знакопостоянное напряжение, поэтому их плюсы и минусы совпадают с +/- диодов. VD2, VD4 припаяем плюсами на плюсовой выход, VD1, VD3 — минусами на минусовой. Вот и получился выпрямительный диодный мост.

Диодный мост

Такие диодные мосты присоединяют часто к обычному трансформатору от блоков питания, понижающему к 12 вольтам. Диоды в этом случае подойдут любые, лишь бы рабочий диапазон напряжений был немного больше, чем на 12 вольт. Скажем, вольт на 20–35. Особых требований нет, соединения низковольтные, для подключения достаточно обычной спайки.

Схема

Для чего используют диоды и как включать в цепь?

О том как функционирует диод мы поговорили, вот только пока непонятно как его можно применять и вообще для чего все это.

Включение диода в цепь переменного тока

Для начала рассмотрим простейший пример включения диода в электрическую цеп, причем в переменке.

И для начала простой вопрос, зачем здесь резистор? Внимательный читатель посмотрит вольтамперную характеристику диода и все станет ясно. Ток в диоде без дополнительной нагрузке начнет очень быстро расти, возникнет подобие короткого замыкания от чего диоду может не поздоровиться. Дабы не произошло подобного конфуза применяют токоограничивающий резистор.

Читайте так же:
Перила поручни и ограждения для лестниц металлические

Свойство односторонней проводимости диода применяется не просто широко а повсеместно. В состав любого блока питания входят диоды как сами по себе так и в составе диодного моста. Ведь в любом блоке питания происходит один очень важный момент, а именно происходит превращение переменного тока в постоянный. А вот эту ответственную миссию берут на себя именно диоды. Полное превращение мы рассмотрим когда будем обсуждать диодные мосты, но как ведет себя диод в переменном токе мы сейчас увидим. Схема все та же что и была, диод и резистор включенные в цепь переменного тока.

-tok-i-diod

Вот вам наглядный пример в виде временной диаграммы зависимости тока от напряжения до и после применения диода.

Как видите произошел очень интересный момент, нижние полупериоды диод просто срезал, оставив холмики положительной полярности. Это уже более похоже на постоянку, можно еще кстати использовать конденсатор для лучшего сглаживания.

Хотя диод и справляется с задачей выпрямления переменного тока, все-таки с этой задачей диодный мост справится лучше, кстати диодный мост мы сейчас и рассмотрим.

Как проверить и отремонтировать диодный мост

Неисправный генератор заявляет о себе недвусмысленно:

  • Полностью заряженный с вечера аккумулятор на утро разрядился. Если его зарядить снова и завести двигатель, он разрядится через несколько минут.
  • Генератор воет во время движения. ТОнальность воя меняется в зависимости от оборотов.
  • Электроприборы сбоят.

Чтобы убедиться, что неисправен именно диодный мост, измерьте напряжение на выходе генератора — оно должно быть больше 13,5В и прозвоните генератор: если проблема в диодном мосте, “плюс” будет звенеть вместе с обмоткой.

Чтобы окончательно подтвердить предположения, езжайте на хорошее СТО — там мастера работают со спецоборудованием, которое позволяет найти обрывы, пробои, определить тип диодов, обнаружить их деградацию, напряжение обратного пробоя в лавинных диодах. Такая подробная диагностика позволяет мастеру понять, какой диод нужен на замену, обнаружить деградирующие диоды и качественно отремонтировать генератор.

Если диодный мост разборной, специалисты заменят диоды, пришедшие в негодность. Если нет, придется полностью менять весь блок.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector