Що таке діодний міст: схема і принцип роботи

Таким мостом називається електропристрій мініатюрного розміру, що використовується в електросхемах і світлодіодному обладнанні для трансформування електроструму, а саме його зміна з змінного значення в постійне. Також воно випрямляє струм в схемі. Важлива частина двухполуперіодного елемента живлення, так і звана - випрямлячем.

Більшість підприємств, виробництв і просто жителів міст і сіл країни активно набувають світлодіодні лампи і стрічки в якості вигідної заміни звичних джерел світла з нитками розжарювання і навіть галогенових або люмінесцентних ламп. Адже LED лампи в 9 разів більш економні, ніж розжарювання і на 30-40% менше витрачають на аналогічну вироблення яскравості, ніж інші «економка». Сучасні джерела світла на економних кристалах не мають в своєму змісті шкідливих випарів, сполук, металів і кислот, а значить, не забруднюють грунт і не вимагають спеціальної утилізації. Світлодіоди, які, як і звичайні діоди, перетворять струм, але тільки в світиться ефект, не виробляють променів в інфрачервоному і ультрафіолетовому спектрі.

Багато в чому по конструкції Світлодіодна лампа не відрізняється від своїх попередників. У ній представлені два стандартних типи цоколя, штирьковий і різьблений, які відрізняються принципом дії. Різьблений або вкручується цоколь підходить для використання в аналогічних патронах з напругою 220 вольт (змінний струм). Кожна лампа має вбудований стабілізатор для регулювання напруги в постійне значення. Різьблені цоколі – звичні Е14, Е27 і Е40, де цифрове значення вказує на відстань між контактами цоколя.

Штирьковий цоколь характерний для більшості ламп, що працюють від низьких значень напруги, і виглядає як два металевих або керамічних стовпчика з капелюшком на кінці або без неї. До таких цоколів можна віднести світлодіодні лампи MR16, G4,G9.GU10 та інші. Деякі моделі можна використовувати для основного освітлення, проте більшість ламп штирькового типу призначені для точкового або акцентного допоміжного підсвічування вітрин, ступенів будинку, салону автомобіля, номерних знаків, приладової панелі і т. п.

І найголовніше – в основі всіх цих сучасних джерел світла – все той же діодний міст з світлодіодів, який ми розглянемо нижче.

Схема діодного моста

Найбільш примітивним способом, тобто схемою підключення діодів, є комплекс з чотирьох послідовно з'єднаних напівпровідників, які створюють щось на зразок ромба. Далі за схемою міст підключається до різних по полярності джерел, знімаючи при цьому змінну напругу, перетворюючи його в постійне значення.

За різновидами і від того, яка схема підключення, поділяють два основних види:

• Однофазний діод,
• Трифазний.

Щоб розшукати діод в електросхемі, необхідно звернути увагу, на те, що зазвичай його позначення виглядає так:

А той самий примітивний міст, що складається з чотирьох діодів, в з'єднаному стані передається таким малюнком:

Однак на багатьох загальних схемах позначення діодного моста можна зустріти і такий, більш простий:

Або ж, навпаки, деталізований:

Головне у всіх схемах – правила, за якими необхідно цей елемент підключати до напруги. Правильно це потрібно робити так:

Випрямляч Ларіонова – ще одна поширена схема підключення. Це трифазний діод, що пропускає напівхвилі по черзі. На кресленні це демонструється як:

Технічна схема передбачає напівпровідниковий діод-випрямляч і його різновиди, в числі яких діод Шотткі. Випрямляч з даних збірок вкрай відрізняється від інших. Так, він застосуємо в блоках живлення імпульсного типу, адже кристал Шотткі має невисоку бар'єрну силу, малий час на зворотне відновлення. Використовується найчастіше в схемах, де катод і анод – загальний. У графіку це представлено таким чином:

Пристрій діодного моста

Для того, щоб самостійна збірка відбулася успішно, необхідно вибрати діодний міст, відповідний за основними параметрами. До головних показників таких пристроїв можна віднести найважливіших два:

• Зворотна напруга;
• Струм в максимальному значенні зворотний.

Тобто при виборі різновиду моста з робочою напругою від звичайної мережі, а саме 220 вольт,
Номінальна сила напруги у придбаного продукту повинна бути не менше 400 вольт, а сила струму в випрямленому стані – не менше 3 ампер. Варто звертати увагу і на потужності пікового струму (максимальна концентрація в один момент) і зворотної напруги. В даному випадку, наприклад, пік – близько 50 ампера, а обратка по напрузі – 600-1000 ВАТ, дивлячись яку модель моста ви вибрали.

Сам пристрій моста має на увазі наявність корпусу, форма якого може відрізнятися в залежності від схеми підключення діодів. Так, можуть бути прямокутні і квадратні моделі, і навіть в один ряд у вигляді прямої плати. У квадратному корпусі можна зустріти висновки, розміщені по кутах пристрою. Також пристрій моста вимагає алюмінієвих плат або спеціальних радіаторів для відводу надлишків тепла, яке неминуче виникає під час проходження такої кількості напруги і сили струму через невеликі елементи Мікросхеми. Тому всі мости мають окремі кріпильні елементи.

Рекомендуємо вибирати моделі, в яких діоди вміщені в один корпус. Це дозволяє:

• Мосту не перегріватися і підтримувати нормальний експлуатаційний режим без збоїв;
• Діоди, розміщені в одному пристрої, виготовляються на заводі в одній партії, тому з більшою ймовірністю матимуть схожі параметри, що сприятливо позначиться на всій роботі приладу;
• Економія простору на платі за рахунок щільного розміщення всередині одного боксу.

Принцип роботи діодного моста

Негативна хвиля в діодному мосту не зменшується, а трансформується в позитивну.

Це відбувається через те, що він як би «підпорядковувавши» собі нестабільний змінний струм, який змінює свій напрямок по кілька разів відразу, утворюючи то позитивні в амплітуді, то негативні напівхвилі.

При подачі навантаження через генератор, діодний міст все вирівнює, адже по черзі в гру вступають то перші два напівпровідника, то наступні два. Тобто відбувається зіткнення двох напівпровідників різної провідності або p-n- перехід, званий також електронно-дірковим, оскільки в ньому беруть участь і електрони, і дірки.

Як зібрати діодний міст

Оскільки знайти сьогодні старі постперестроечного періоду подібні Випрямлячі досить непросто, то детально розглядати схему збірки і пайки радянського зразка не будемо. Тільки варто згадати, що виглядає схема для пайки чотирьох послідовно підключених діодів так:

Зібрати сучасний міст навіть простіше: якщо уявити його у вигляді ромба, то на північному вугіллі буде вхід зі змінним значенням, як і на південному. Західний кут піде під вихід з негативним значенням, а Східний – з позитивним.

Чим відрізняються діодні мости

Вони відрізняються в першу чергу такими істотними показниками як:

• Форма корпусу;
• Схема розташування висновків.

Висновки можуть бути в один ряд, з кутів і навіть знизу корпусу. Також відмінності складають такі критерії як потужність напруги (400-1000 ватт), сила струму зворотного і на максимальних значеннях.

Як перевірити справність діодного моста

Незважаючи на ціну і надійність, будь-яка модель моста такого типу неминуче стикається з таким поняттям як залишкова пульсація, яка в будь-якому випадку залишається. Тому рекомендуємо перевіряти справність пристрою за допомогою мультиметра, а саме вольтаж, омметраж і показники в ватах. Подавайте на діод напруга не більше 3 вольт.