Характеристики диодной сборки MB10F
Диодный мост – очень распространенный узел в силовой электронике и радиотехнике, для него даже используется специальное легкоузнаваемое условно-графическое обозначение. Логично выпускать мостик в виде готовой сборки, подобно микросхеме. Заслуженной популярностью пользуются диодные мосты в едином корпусе для поверхностного монтажа линейки MBxxF.
Особенности диодной сборки MB10F
В серии мостовых интегральных выпрямителей MBxxF сборка MB10F является самой высоковольтной – она выдерживает обратное напряжение в 1000 вольт. Основные электрические характеристики близки к параметрам широко применимого диода 1N4007, хотя прямой ток несколько меньше. Особенностью сборки является ее исполнение для поверхностного монтажа и малые габариты. С определенным допущением можно говорить о том, что MB10F заменяет четыре одноамперных элемента, но существенно меньше по размерам.
Внешний вид и распиновка
Сборка MB10F «упакована» в корпус MB-F с четырьмя выводами. К внешним терминалам подключены выводы диодного моста;
- два входа для переменного тока, обозначаемые символом ~;
- положительный вывод выпрямленного тока, обозначаемый +;
- отрицательный вывод выпрямленного тока со знаком -.
Распиновка обычно наносится на верхнюю часть корпуса. Выводы переменного напряжения маркируются не всегда – порядок их подключения не имеет значения. Там же может быть нанесено наименование прибора.
Если маркировки нет или она стерлась, расположение выводов можно определить с помощью ключа (полукруглого углубления).
Принцип работы и применение
Диодный мост чаще всего применяют в качестве двухполупериодного выпрямителя переменного однофазного тока. Его особенность в том, что каждая полуволна проходит через нагрузку в одном направлении. Таким способом минимизируются потери энергии при выпрямлении, а также наиболее полно используется мощность источника переменного напряжения.
Типовая область применения моста MB10F – выпрямитель токов промышленной частоты в устройствах, где требуются небольшие габариты. Для работы в выпрямительных вторичных цепях импульсных преобразователей напряжения (компьютерных БП и т.п.) требуется высокое быстродействие. Этих сведений в даташите от производителя нет, однако указанная высокая собственная ёмкость позволяет говорить о том, что в устройствах с частотой преобразования в несколько килогерц лучше применить другие компоненты (например, диоды Шоттки).
Диодные мосты также используются для исключения неверной полярности подключения при питании от постоянного напряжения. Если поставить мостик на входе и подать постоянное напряжение на входы ~ (в любой полярности), на потребителе полюсность всегда будет одной и той же.
В этом случае надо иметь в виду, что ток в нагрузку проходит через два диода, и напряжение на потребителе уменьшается по сравнению со входным на величину до 2,2 вольт.
Основные характеристики
Основные характеристики диодного моста MB10F можно найти в таблице.
Параметр | Единица измерения | Значение |
---|---|---|
Количество элементов | штук | 4 |
Схема соединения | мостовая | |
Наибольший выходной выпрямленный ток | ампер | 0,5 (при монтаже на площадке печатной платы из стеклотекстолита) |
0,8 (при монтаже на алюминиевой подложке) | ||
Пиковое значение обратного напряжения | вольт | 1000 |
Среднеквадратичное максимально допустимое напряжение | вольт | 700 |
Верхний допустимый предел постоянного напряжения, приложенного в обратном направлении | вольт | 1000 |
Наибольший допустимый однократный импульс тока в прямом направлении | ампер | 30 (длина единичного синусоидального импульса не более 8,3 мкс) |
Собственная емкость | пикофарад | 13 |
Падение напряжения в открытом состоянии | ом | не более 1 при токе 0,5 А |
не более 1,1 при токе 0,8 А | ||
Наибольший обратный ток | микроампер | 5 при температуре 25 град.С |
500 при температуре 125 град.С |
Как проверить диодный мост на исправность?
Современные бытовые приборы и различные устройства содержат огромное количество радиоэлементов, которые обеспечивают их исправную работу и комфортное существование обывателей. Однако вся техника, эксплуатируемая человеком, иногда выходит со строя и во время ее ремонта приходится проверять состояние радиодеталей.
Одной из наиболее распространенных составляющих, которую вы можете испытать на исправность самостоятельно, является диодный мост. В виду конструктивных особенностей многие новички сталкиваются с рядом сложностей, поэтому будет целесообразно детально разобраться, как проверить диодный мост на исправность.
О диодных мостах
Прежде чем разбираться в способах проверки диодных мостов на исправность, вам нужно как следует изучить общую информацию об устройстве и принципе его работы. Наиболее простой вариант, с практической точки зрения, это четыре выпрямительных диода спаянные в единую схему. Более сложным с точки зрения диагностики является диодная сборка – заводской четырехполюсник, внутри которого набраны четыре полупроводниковых элемента. Но, схематическая реализация и первого, и второго варианта происходит одинаково, принципиальная схема обоих диодных мостов приведена на рисунке ниже:
Как видите, в диоды собираются в мост по такому принципу, в одной точке подключатся катоды двух соседних диодов, а в другой, аноды соседних диодов, с каждого из них снимается полуволна отрицательной или положительной части синусоиды на входе. Другие две точки, имеющие и анодный и катодный вывод диода, предназначены для подачи переменного напряжения. На электрической схеме или непосредственно на диодном мосте выводы переменного напряжения обозначаются буквенной маркировкой AC или значком «~», а положительный и отрицательный вывод постоянного напряжения «+» и «– » соответственно.
Ищем диодный мост на плате
Проверять можно как установленный на плате диодный мост, так и выпаянный из нее, второй вариант считается более точным, поскольку на проверку не влияют другие элементы цепи, но следует помнить, что некоторые методы проверки можно реализовать только в рабочем устройстве. Если конструкция прибора довольно сложная или плата переполнена деталями, диодный мост целесообразно искать в таких локациях:
- в блоках питания;
- во вторичных цепях трансформаторов;
- на выходе генераторов;
- перед аккумуляторными батареями.
После обнаружения диодного моста, необходимо осмотреть его корпус или каждый диод в отдельности. Опытный электрик для себя автоматически заметит расположение вводов, но если вам сложно ориентироваться на память, можете нарисовать схему применительно к вашей ситуации. На такой схеме нужно отобразить плюсовую клемму и отрицательную клемму, клеммы ввода переменного напряжения.
Также следует отметить, что неисправность может заключаться не только в диодных мостах, поэтому при обследовании стоит внимательно осматривать все элементы и детали, а при проверке не исключать целостности объекта.
Проверка индикаторной отверткой
Это наиболее простой вариант опробования, который даст обще представление о состоянии диодного моста и всей схемы в целом. Для работы вам понадобится только индикатор, вся процедура выполняется под напряжением, поэтому следует соблюдать предельную осторожность:
- Коснитесь жалом отвертки поочередно к каждому выводу переменного напряжения AC диодного моста. Если лампочка не горит, то это свидетельствует о неисправности цепи до диодного моста – обрыве обмотки, поломке зарядного устройства и т.д. Если же лампочка горит, значит напряжение на мост поступает нормально.
- Также коснитесь отверткой к плюсу клеммы – если лампочка загорится, то диодный мост нормально пропускает положительные полупериоды, соответственно, на этом выводе присутствует потенциал. Если не горит, присутствует повреждение диодного моста.
- Ту же процедуру повторите с минусовой клеммой. Обязательно разделяйте проверку на оба вывода выпрямительного блока, так как неисправность может присутствовать в любом диоде и в любой ветви.
Как видите, в данном примере была использована отвертка с изолированным стержнем. Это связанно с необходимостью выполнять работу под напряжением, кода вы можете перекрыть металлической деталью разные части электроустановки, что повлечет за собой крайне неприятные последствия. Существенным недостатком метода является его низкая информативность и ограничение по величине рабочего напряжения — так как индикатор рассчитан на номинал 220 В, то использовать его для низковольтных цепей не получится.
С помощью лампочки и батарейки
Довольно простым способом, позволяющим проверить диодный мост, является использование батарейки и электрической лампочки, которые практически каждый может найти у себя дома. Этот метод не сложнее предыдущего, лампа выступает в роли контрольки, а батарейка в качестве источника питания пониженным напряжением. Батарейку подбирают в соответствии с параметрами самого диода. Для проверки исправности необходимо разделить диоды из моста по отдельности и собрать несложную схему:
Как видите, вам нужно собрать последовательное соединение от контактов лампочки к батарейке и самому диоду.
- Первый этап – правильное соединение, когда плюс батарейки подключается к положительной пластине выпрямителя, а минус аккумулятора на отрицательную пластину выпрямителя. Если диод исправен, то в цепи будет протекать ток и лампочка загорится.
- Второй этап заключается в переворачивании диода, когда на минусовую пластину подключится положительный вывод выпрямителя, а на плюсовую отрицательный.
При исправном диоде ток протекать не будет, и лампочка не загорится. С практической точки зрения можно не искать батарейку, а обойтись любыми подручными источниками питания, чей номинал сопоставим с номиналом диодного моста и каждого элемента. К примеру, в гараже можно подключиться к автомобильному генератору или клеммам аккумулятора.
Методика проверки мультиметром
Наиболее информативной является полная проверка диодного моста. Для ее реализации вам понадобится мультиметр, тестер или Цешка – любой из этих приборов в равной мере подойдет для измерений.
Выполните такую последовательность действий:
Время затраченное на проверку: 10 минут
Определите назначение выводов.
Метод универсальный, поэтому вы можете проверить как диодный выпрямитель в сборке, так и конструкцию из отдельных деталей, не разбирая их.
Установите щупы мультиметра.
Установите щупы мультиметра в соответствующие разъемы на приборе, соблюдая цветовую маркировку (черный – минус, красный — плюс). Переключатель выведите в режим прозвонки.
Используйте минусовый щуп мультиметра.
Подведите минусовый щуп мультиметра к плюсу диодного моста, а положительный поочередно к каждому из выводов переменного напряжения.
В результате прикосновения на табло мультиметра должно отображаться напряжение открытия диодов, в обеих точках это измеримая величина одинаковая для каждого измерения. В противном случае, сборка неисправна.
Поменяйте щупы тестера местами.
Далее необходимо поменять щупы тестера местами – красный установите на плюс, а черным попеременно касайтесь выводов для переменного напряжения.
На табло будет отображаться единица, свидетельствующая о бесконечно большом сопротивлении – при обратной полярности диоды остаются закрытыми. В противном случае, если отображается какое-то напряжение, мост пробит.
Используйте плюсовой щуп мультиметра.
Коснитесь плюсовым щупом мультиметра отрицательного вывода диодного моста, а минусовым щупом по очереди переменных выводов. В обоих случаях на табло должно отображаться падение напряжения.
Используйте черный щуп.
Установите черный щуп на отрицательный контакт сборки, а красный подводите к переменным выводам. В обеих позициях на мультиметре должна быть единица, в противном случае, элемент пробит.
Диодный мост: принцип работы и преимущества устройства, где используется, как собрать своими руками
Из учебной программы по физике всем известно, что электрический ток включает в себя перетекание электрического заряда от одного проводника к другому. В отличие от постоянного тока, который на самом деле идет в одном направлении (от минус к плюсу), переменный ток течет сначала в одном направлении, а затем в другом. Если вы подключите осциллограф к розетке, вы можете получить схематическое изображение этого тока.
На рисунке представлена осциллограмма переменного тока, где по оси абсцисс показано время, а по оси ординат — напряжение. Из графика хорошо видно, что напряжение постепенно увеличивается до 220 В, затем падает до нуля и возрастает до того же значения, но с обратным знаком. Другими словами, напряжение в розетке постоянно меняет знак со скоростью 50 раз в секунду.
Для сравнения можно подключить щупы осциллографа к источнику постоянного тока. Клеммы аккумулятора можно использовать как таковые. В этом случае изображение будет немного другим.
Форма сигнала постоянного тока, показанная на изображении, ясно демонстрирует, что напряжение на клеммах все время остается постоянным. Когда цепь замкнута, ток будет течь в одном направлении.
Практическое применение
На практике диодный мост имеет довольно широкий спектр применения — это цифровая техника, блоки питания в персональных компьютерах, ноутбуках, различных устройствах, низковольтные автомобильные генераторы постоянного тока. Кроме того, они используются в системах воспроизведения звука, измерительном оборудовании, теле- и радиовещании, а также устанавливаются в различных устройствах по всему дому. Чтобы лучше понять роль диодного моста в этих устройствах, мы рассмотрим несколько конкретных схем, в которых он используется.
Преимущества и недостатки
Помимо диодного моста, есть и другие способы преобразования переменного тока в постоянный. По сравнению с полуволновым шлифованием полноволновое шлифование имеет ряд преимуществ:
- И отрицательная, и положительная полуволны синусоиды преобразуются в выходное напряжение, поэтому вся мощность трансформатора используется в оптимальной степени.
- Из-за более высокой частоты пульсаций напряжение, получаемое диодным выпрямителем, намного легче сгладить с помощью фильтров.
- Использование электричества под нагрузкой снижает потери мощности из-за инверсии намагниченности сердечника, которая происходит из-за процессов взаимной индукции в обмотках силового трансформатора.
- Гармоничное перераспределение кривой электрического тока и выходного напряжения: за счет передачи каждого полупериода двумя диодами в мосту одновременно, выходной параметр намного более однороден.
К недостаткам диодного моста можно отнести более высокое падение напряжения по сравнению с полуволновой схемой или выпрямителем со средней точкой. Это связано с тем, что ток сразу протекает через два полупроводниковых элемента и встречает омическое сопротивление от каждого из них. Такой недостаток может иметь существенное влияние в слаботочных цепях, где доли ампер могут определять значение сигналов, режимы работы блоков и т.д. В качестве решения можно использовать диодные мосты с диодами Шоттки, в которых прямое падение напряжения относительно меньше.
Еще один недостаток — сложность определения сгоревшего звена, так как при выходе из строя хотя бы одного диода вся схема продолжит работу. Понять, что один из полупроводниковых элементов выпал из цепи, можно только с помощью измерений; далеко не всегда устройство или схема отреагируют в случае отказа с видимой неисправностью.
Обозначение диодного моста и схема подключения
Поскольку диодный мост может быть построен по разным схемам и состоит из небольшого количества элементов, в большинстве случаев обозначение выпрямительного блока осуществляется простым нанесением его принципиальной схемы. Если это недопустимо, например, в случае построения блок-схемы, мост обозначается в виде символа, который обозначает любой преобразователь AC-DC:
Буква «~» обозначает цепи переменного тока, символ «=» обозначает цепи постоянного тока, а «+» и «-» обозначают полярность выхода.
Если выпрямитель построен по классической мостовой схеме из 4-х диодов, то допускается несколько упрощенная картина:
Вход выпрямительного блока подключается к выходным клеммам источника переменного тока (в большинстве случаев это понижающий трансформатор) без соблюдения полярности: любой выходной выход подключается к любому входу. Выход моста подключен к нагрузке. Может потребоваться или не потребоваться соблюдение полярности (включая стабилизатор, фильтр сглаживания.
Диодный мост можно подключить к источнику постоянного напряжения. В этом случае получается схема защиты от непреднамеренного изменения полярности — при любом подключении входов моста к выходу блока питания полярность напряжения на его выходе не изменится.
Электрические параметры
Единица измерения Обозначение измерения Значение спецификации измерения
Напряжение обратного пробоя, В | U (BR) R | ИК = 5 мкА | ≥ 1000 |
Максимальное прямое падение напряжения, мгновенное значение, В | UF | SE = 0,8 А | 1.1 |
Максимальный прямой обратный ток при номинальном напряжении блокировки, мкА | ИК | Ta = 25 ° C | 5.0 |
Ta = 100 ° C | 500,0 | ||
Емкость перехода p / n и обратное напряжение, пФ | CT | UR = 4,0 В, f = 1,0 МГц | восемь |
Особенности видов напряжения
Возникает естественный вопрос, почему в розетках используется переменный ток, если подавляющее большинство электронного оборудования питается от постоянного тока. Дело в том, что для питания узлов того или иного оборудования требуются напряжения разной величины. Например, компьютерный процессор питается от 3 В, а мобильному телефону для зарядки требуется до 5 В. Усилителю музыкального центра уже требуется около 25 В.
преобразовать постоянное напряжение из одного значения в другое довольно сложно, а вот переменное — легко. Для этого, например, используются трансформаторы. Некоторым важным компонентам питания, таким как двигатели, по-прежнему требуется напряжение переменного тока. Таким образом, промышленные генераторы, обеспечивающие бытовые розетки, вырабатывают его при общепринятом значении (например, 220 В), и каждое устройство, уже находящееся на объекте, получает от него то, что ему нужно.
Предназначение
Предназначен для двухполупериодного выпрямления однофазного переменного напряжения в источниках питания электронного оборудования, зарядных устройствах, адаптерах и т.д.
Принцип работы диодного моста
Диод в цепи переменного напряжения
Итак, в статье о диоде мы рассмотрели, что будет с выходом диода, если на него подать переменный ток. Для этого мы даже собрали такую схему, где G — генератор синусоидальной волны. Сигнал уже снят с клемм X1 и X2.
Мы подавали на диод переменное напряжение.
И на выходе после диода мы получили такой сигнал.
То есть у нас получилось вот так.
Да, мы получили постоянный ток от переменного тока, но оно того стоило? В этом случае мы получили постоянный пульсирующий ток, при котором половина мощности сигнала была полностью отключена.
Как работает диодный мост в теории
Как известно, переменный ток меняет направление несколько раз в секунду. Поэтому его можно разделить на положительные полуволны и отрицательные полуволны. Я обозначил положительные полуволны красным, а отрицательные — синим.
Для работы диодного моста нужна какая-то нагрузка. Пусть это будет резистор. Следовательно, когда на диодный мост приходит положительная полуволна, ток через него будет выглядеть так.
Как видите, с положительной полуволной диоды, которые я обозначил пунктирной линией, не задействованы.
После положительной полуволны приходит отрицательная полуволна, и в этом случае ток в диодном мосте выглядит так.
В этом случае диоды, которые работали с положительной полуволной, отдыхают с отрицательной полуволной). Эстафету принимает еще одна пара диодов. Еще можно сказать, что они работают попарно в диодном мосту. Одна пара диодов работает на положительной половине волны, а другая пара — на отрицательной.
Обратите внимание на нагрузку. Одна и та же полярность тока всегда приходит к нему при любом стечении обстоятельств.
Работа диодного моста на практике
Посмотрим и посмотрим, что будет с выходом диодного моста, если на него подать переменное напряжение. Для этого возьмем 4 простых кремниевых диода и подключим их к диодному мосту. Важно, чтобы диоды были одной марки.
Подадим переменное напряжение на вход диодного моста и посмотрим, что получится на выходе.
Итак, я подаю этот сигнал на вход.
У меня на выходе постоянная пульсация напряжения.
Здесь мы видим, что отрицательная полуволна в диодном мосту не прерывается, а превращается в положительную. В этом случае сила сигнала не теряется, поскольку отрицательная полуволна просто переворачивается на положительную. Разве не чудо?
Внимательный читатель также может заметить, что амплитуда сигнала немного уменьшилась. Если мы подаем на вход синусоидальный сигнал с амплитудой 6 Вольт, то на выходе диодного моста у нас будет чуть меньше 6 Вольт, а точнее где-то около 4,8 Вольт. Почему так случилось? Дело в том, что на кремниевом диоде падает напряжение 0,6-0,7 вольт. Поскольку переменное напряжение проходит через 2 диода в каждой полуволне, на каждый диод падает 0,6 вольт. 2 × 0,6 = 1,2 Вольт. 6-1,2 = 4,8 Вольт.
Теперь вы можете с гордостью рисовать дизайн.
Для чего нужен диодный мост в генераторе автотехники
Диодный мост в генераторе
Эта схемотехника используется в электрических схемах автомобилей и мотоциклов. Диодный мост, установленный на генераторе переменного тока, необходим для преобразования генерируемого переменного напряжения в постоянный ток. Постоянный ток используется для подзарядки аккумуляторной батареи и питания всех потребителей электроэнергии, имеющихся на современном транспорте. Требуемая мощность полупроводников в мостовой схеме определяется номинальным током, подаваемым генератором. В зависимости от этого показателя полупроводниковые приборы делятся на следующие группы мощности:
- малая мощность — до 300 мА;
- средняя мощность — от 300 мА до 10 А;
- высокая мощность — выше 10 А.
В автомобилестроении обычно используются мосты из кремниевых диодов, которые могут удовлетворить эксплуатационные требования в широком диапазоне температур — от -60 ° C до + 150 ° C.
Выпрямление электроэнергии
До конца 19 века преобразование переменного напряжения в постоянное было проблемой. С изобретением диода сначала в вакууме, а затем в полупроводнике ситуация радикально изменилась. Благодаря своим уникальным свойствам диод отлично различает полярность и облегчает сортировку токов в нужном направлении. Первоначально для этих целей использовались отдельные диоды, позже появились диодные мосты, обеспечивающие качественное выпрямление.
Выпрямитель на одном диоде
Диод проводит ток только в одном направлении, поэтому его называют полупроводниковым прибором. Если положительный полюс источника напряжения подключен к катоду устройства, а отрицательный — к аноду, диод будет вести себя как обычный проводник. Если полярность поменять, устройство закроется и станет диэлектриком. Чтобы ответить на вопрос, что дает, потребуется собрать простейшую схему и снова вооружиться осциллографом.
На схеме показана работа полупроводникового диода в цепи переменного тока. Осциллограмма слева показывает изображение на выходе трансформатора — нормальный переменный ток. После диода все существенно меняется — на графике пропадает отрицательная полуволна переменного напряжения. Ток еще не стал постоянным, но он больше не является переменным: электрический заряд не движется в обратном направлении. Этот вид тока называется пульсирующим. Они пока не могут запитать электронику, но изменения заметны. Осталось сгладить пики импульсов. Делается это с помощью конденсаторов.
На схеме изображен однополупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Во время положительного импульса напряжение не только питает нагрузку, но и заряжает конденсатор. Когда импульс заканчивается, конденсатор высвобождает накопленную энергию, ослабляя пики напряжения.
Чем больше емкость конденсатора, тем больше энергии он может хранить и тем более постоянным будет казаться напряжение.
Двухполупериодный прибор
Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в преобразовании переменного тока в постоянный со времени предыдущего эксперимента, результат все еще далек от идеального. Дело в том, что частота переменного тока довольно низкая (50 Гц), и зависание сглаживающих конденсаторов имеет свои ограничения. Чтобы значительно улучшить форму выходного сигнала, необходимо увеличить частоту.
Однако в розетках он строго фиксирован и не зависит от внешних факторов. Отрицательная полуволна напряжения прерывается диодом. Сменить полярность несложно: достаточно лишь добавить несколько диодов, собрав мостовую схему. На рисунке показан двухполупериодный выпрямитель с четырьмя диодами, поясняющий принцип работы диодного моста:
При появлении положительной полуволны диоды VD2, VD3 повернутся вперед и откроются. VD1, VD2 — закрыты. Полуволна свободно проходит на выход выпрямителя. Когда напряжение меняет полярность, диодные пары меняются местами: VD1 и VD4 открываются, VD2 и VD3 закрываются. Отрицательная полуволна тоже пойдет на выход, но ее полярность изменится. В результате будет такое же импульсное униполярное напряжение, но его частота увеличится вдвое. Остается только добавить сглаживающий конденсатор и посмотреть, что получится.
Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором на изображении показывает, что задача решена: переменное напряжение преобразуется в постоянное. Конечно, согласованность несовершенная — есть рябь, но с ними можно справиться с помощью фильтров. Кроме того, любая электроника допускает ту или иную величину пульсации.
Эта схема, состоящая из четырех диодов, стала классической и называется диодным или выпрямительным мостом. Есть отдельная категория электронных устройств — выпрямительные мосты. Они состоят из четырех соответственно подключенных диодов. Например, вы можете посмотреть выпрямительный мост КЦ402Г и его электрическую схему.
Схема простого выпрямителя переменного тока на одном диоде.
Разберем схему работы простейшего выпрямителя, которая представлена на рисунке:
На вход выпрямителя подается напряжение сети переменного тока, в котором положительные полупериоды выделены красным цветом, а отрицательные полупериоды — синим. Подключаем нагрузку (Rн) к выходу выпрямителя, а диод (VD) будет выполнять функцию выпрямительного элемента).
При положительных полупериодах напряжения, подаваемого на анод диода, диод открывается. В эти моменты времени через диод и, следовательно, через нагрузку (Rn), питаемую от выпрямителя, протекает постоянный ток диода Ipr (на графике справа волна полупериода показана красным).
При отрицательных полупериодах напряжения, подаваемого на анод диода, диод закрывается и небольшой обратный ток диода (Iobr) будет течь по всей цепи. Здесь диод как бы прерывает отрицательную полуволну переменного тока (на графике справа такая полуволна показана синей пунктирной линией).
В результате получается, что через нагрузку (Rн), подключенную к сети через диод (VD), больше нет переменных потоков, так как этот ток течет только в положительных полупериодах, а пульсирующий ток представляет собой ток одного направления. Это выпрямление переменного тока.
Но такое напряжение может питать только маломощную нагрузку, питающуюся от сети переменного тока, и не предъявляет особых требований к источнику питания, например, лампе накаливания.
Напряжение будет проходить через лампу только во время положительных полуволн (импульсов), поэтому лампа будет слабо мерцать с частотой 50 Гц. Однако из-за тепловой инерции нить накала не успеет остыть в промежутках между импульсами, и тогда мерцание будет слабо заметным.
Если подать такое напряжение на приемник или усилитель мощности, в динамике или динамиках мы услышим низкий гул с частотой 50 Гц, называемый фоном переменного тока. Это произойдет потому, что пульсирующий ток, проходя через нагрузку, создает в ней пульсирующее напряжение, которое является источником фона.
Этот недостаток можно частично устранить, если параллельно нагрузке подключить электролитический фильтрующий конденсатор (Cf) большой емкости.
Заряжаемый импульсами тока в течение положительных полупериодов, конденсатор (Cf) в течение отрицательных полупериодов разряжается через нагрузку (Rn). Если конденсатор достаточно большой, в течение времени между импульсами тока он не успеет полностью разрядиться, а это означает, что нагрузка (Rн) будет постоянно удерживать ток как в течение положительного, так и отрицательного полупериодов. Ток, поддерживаемый зарядом конденсатора, показан на графике справа сплошной волнистой красной линией.
Но даже при таком слегка ослабленном токе невозможно запитать приемник или усилитель, потому что они «мерцают», так как уровень пульсаций (Upulse) все еще очень заметен.
Выпрямитель, с работой которого мы познакомились, с пользой использует энергию только половины волн переменного тока, поэтому на нем теряется более половины входного напряжения, и поэтому такое выпрямление переменного тока называется полуволновым, и выпрямители — это однополупериодные выпрямители. Эти недостатки устранены в выпрямителях с использованием диодного моста.
Предельные эксплуатационные характеристики
Превышение этих параметров приводит к необратимому ухудшению свойств или потере рабочих характеристик любого полупроводникового прибора.
Единица измерения Единица измерения Обозначение Количество
Максимальное повторяющееся обратное напряжение, В | URRM | 1000 | |
Максимальное эффективное обратное напряжение, В | URMS | 700 | |
Максимальное обратное постоянное напряжение блока, В | УДК | 1000 | |
Максимальный эффективный прямой ток, А | Ta = 125 ° C | SE (AV) | 0,5 |
Ta = 110 ° C | 0,8 | ||
Максимальный неповторяющийся прямой ток, А | IFSM | тридцать | |
Термостойкость перехода p / n — внешняя среда, ° С / Вт | RƟJA | 63 | |
Термостойкость перехода p / n — внешний вывод, ° С / Вт | RƟJL | 39 лет | |
Допустимое значение интеграла плавления (интеграла Джоуля), А2с | I2t | 3,74 | |
Диапазон рабочих температур полупроводниковой структуры, ° С | TJ | -55 °… + 150 | |
Диапазон температур хранения, ° С | Tstg | -55 °… + 150 |
— для каждого элемента диодного модуля.
— при импульсе тока длительностью 1 мс… 8,3 мс.
Разновидности диодных мостов и их маркировка
Диодный мост можно собрать на дискретных диодах. Чтобы сохранить полярность, нужно обращать внимание на знаки. В некоторых случаях метка в виде рисунка наносится непосредственно на корпус полупроводникового прибора. Это характерно для продукции отечественного производства.
Иностранные устройства (и многие современные россияне) отмечены точкой или кольцом. В большинстве случаев это анод, но нет никаких гарантий. Лучше посмотреть мануал или воспользоваться тестером.
можно создать мост из сборки: четыре диода объединены в одном корпусе, а соединение выводов может производиться с внешними проводниками (например, на печатной плате). Схемы сборки могут быть изменены, поэтому для правильного подключения необходимо обращаться к техническим паспортам.
Например, диодная сборка BAV99S, содержащая 4 диода, но имеющая только 6 контактов, имеет внутри два полумоста, подключенных следующим образом (на корпусе рядом с контактом 1 есть точка):
Чтобы получить полноценный мост, нужно соединить соответствующие пины с внешними проводниками (трасса трасс отображается красным цветом в случае использования печатной разводки):
В этом случае переменное напряжение подается на контакты 3 и 6. Положительный полюс постоянной снимается с контакта 5 или 2, а отрицательный полюс снимается с 4 или 1.
А самый простой вариант — сборка с уже готовым мостом внутри. Из отечественных товаров это могут быть КЦ402, КЦ405, есть мостовые сборки зарубежного производства. Во многих случаях заглушка контактов применяется непосредственно к корпусу, и задача сводится к простому подбору правильных характеристик на основе безошибочного соединения. Если внешнего обозначения выводов нет, нужно будет обратиться к справочнику.
Выпрямительный мост своими руками
Тот, кто занимается разработкой электронных устройств, не может обойтись без выпрямителя. Он присутствует практически во всех самодельных устройствах, питающихся от сети. Для сборки выпрямителя недостаточно взять четыре диода и повернуть с ними ножки по приведенной выше схеме. Для того, чтобы мост работал, вам нужно будет больше узнать о диодах и их характеристиках, прежде чем браться за паяльник. Основные характеристики, которые потребуются при создании полупроводникового выпрямителя, следующие:
- Максимально допустимое обратное напряжение. Напряжение, которое выдерживает диод в выключенном состоянии.
- Максимально допустимый прямой ток. Сила тока, которую диод выдерживает длительное время без повреждений.
- Постоянное напряжение. Величина падения напряжения на открытом диоде.
- Частота среза. Частота переменного тока, при которой устройство еще может работать.
При сборке сетевого выпрямителя, способного подавать на нагрузку ток 1 А, необходимо сделать диодный мост на 12 вольт. Вот так выглядит удобная схема мостового выпрямителя.
В первую очередь нужно все правильно рассчитать и выбрать нужный тип полупроводника, исходя из имеющихся диодов. Если у вас есть диоды D226, KD204A, KD201A и D247, вам необходимо открыть каталог и ознакомиться с их основными характеристиками (напряжение, ток и частота среза):
- D226 — 400 В, 0,3 А, 1 кГц;
- КД204А — 400В, 0,4А, 50кГц;
- КД201А — 100В, 5А, 1,1кГц;
- D247 — 500 В, 10 А, 1 кГц.
Все четыре типа диодов подходят по напряжению и частоте, но первые два не выдерживают тока в 1 А. Остались КД201А и Д247. Решение сделать тот или иной зависит от конструкции блока питания. Первые диоды более компактные, вторые имеют хороший запас по току.
Сглаживающий конденсатор С1 нужно выбирать по типу, электрической емкости и напряжению. Вам понадобится электролитический конденсатор емкостью от 1000 до 20000 мкФ с рабочим напряжением не менее 25 В. Чем больше емкость сглаживающего конденсатора, тем лучше выпрямленное напряжение, но тем больше будет сама структура. Всю необходимую информацию, включая емкость, полярность и рабочее напряжение, можно увидеть прямо на конденсаторе.
Осталось включить паяльник и спаять схему, не забывая, что электролитические конденсаторы — это полярные устройства. У них есть достоинства и недостатки, которые не следует путать.
Как работает диодный мост: для чайников, просто и коротко
На вход диодного моста подается переменный ток, полярность которого в бытовой электросети меняется с частотой 50 Гц. Диодная сборка «отсекает» ту часть синусоиды, которая является «обратной» для устройства, и меняет знак. В результате на выходную нагрузку подается пульсирующий ток одной полярности.
Обозначение диодного моста на схеме
Частота этих пульсаций вдвое превышает частоту колебаний переменного тока и в данном случае равна 100 Гц.
Работа диодного моста
На рисунке а) показано типичное синусоидальное переменное напряжение. Рисунок б) — отсекает положительные полуволны, полученные при использовании выпрямительного диода, который пропускает через себя положительную полуволну и замирает при прохождении отрицательной полуволны. Как видно из схемы, одного диода для эффективной работы недостаточно, так как отрицательная «срезанная» часть полуволн теряется и мощность переменного тока снижается в 2 раза. Диодный мост нужен не только для отсечения отрицательной полуволны, но и для изменения ее знака на противоположный. Благодаря такой конструкции схемы переменный ток полностью сохраняет мощность. Рисунок c) представляет собой пульсации напряжения после того, как ток прошел через диодную сборку.
Пульсирующий ток нельзя строго определить как постоянный. Пульсации мешают работе электроники, поэтому для их выравнивания после пересечения диодного моста в схему необходимо включать фильтры. Самым простым типом фильтров являются электролитические конденсаторы значительной емкости.
На печатных схемах и принципиальных схемах диодный мост в зависимости от того, как он устроен (отдельные элементы или сборка), может обозначаться по-разному. Если он состоит из отдельно припаянных диодов, они обозначаются буквами VD, рядом с которыми указывается порядковый номер — 1-4. Буквы VDS обозначают сборки, иначе –VD.
Характерные особенности
- Миниатюрный рисунок.
- Низкое падение напряжения в проводящем состоянии.
- Высокое значение постоянного ударного тока.
- Высокое значение напряжения пробоя в обратном направлении.
Представленные ниже характеристики определены следующим образом: температура окружающей среды, если не указано иное, Ta = 25 ° C. Однофазная сеть, частота 60 Гц, полуволновой ток, индуктивная или резистивная нагрузка. При емкостной нагрузке токи необходимо снизить на 20%.
Технические характеристики
При выборе конкретного диодного моста для замены в выпрямительном блоке или любой другой схеме важно хорошо знать основные технические параметры.
Среди этих характеристик наиболее значимыми для диодного моста являются:
- Максимальная амплитуда напряжения обратной полярности — это пороговое значение, выше которого уже произойдет необратимый процесс и полупроводник выйдет из строя. В отечественных моделях обозначается как UАobr, в зарубежных — Vrpm.
- Среднее обратное напряжение — это номинальное значение электрической величины, которая может применяться во время работы. Он имеет обозначение Uobr в отечественных образцах или Vr (rms) для зарубежных диодных мостов.
- Средний выпрямленный ток — указывает действующее значение электрического тока на выходе диодного моста. На устройствах он обозначается как Ipr или Io соответственно для моделей отечественного или зарубежного производства.
- Выпрямленный пиковый ток — это максимальный ток на выходе выпрямителя, определяемый пиком полуволны на кривой, называемый Ifsm для тока пульсаций на положительном и отрицательном выводах.
- Падение напряжения прямой полярности: определяет падение напряжения на основе собственного сопротивления диодного моста. На устройстве он обозначен как Vfm.
Если вы хотите выбрать модель на замену, например в сети 220 В, то основным параметром диодного моста является обратный ток и напряжение. Эксплуатационные характеристики должны значительно превышать мощность сети, например, при напряжении 220 В — диодный мост должен выдерживать около 400 В. По току подойдет и меньший запас, но он тоже должен быть предусмотрен.
Выбор типа сборки
Использование выпрямительного моста вместо четырех диодов не только значительно упрощает сборку, но и делает конструкцию более компактной. Принцип выбора типа сборки такой же по напряжению, току и частоте. Чтобы определить, подходит ли, например, сборка КЦ402Г, фото и схема которой приведены выше, нужно обратиться к справочнику. Содержит следующие функции моста:
- максимальное обратное напряжение диодов — 300 В;
- постоянный ток всей группы — 1 А;
- частота среза — 5 кГц.
Мост адаптируется, но микрогруппа будет работать на своем текущем пределе. Чтобы обеспечить надежность схемы, лучше использовать более мощный прибор. Например, перемычка КЦ409А на ток 3А или КЦ409И на 6А.
Проверка элементов
Часто в самодельных устройствах приходится использовать уже бывшие в употреблении детали. Все эти компоненты необходимо проверить перед установкой. Поскольку выпрямительный блок состоит из четырех диодов, соединенных встречно последовательно, и к выводам всех диодов можно добраться с помощью щупа, вопрос, как сделать кольцо диодного моста, решить несложно.
Для этого достаточно обычным омметром измерить сопротивление каждого диода, ориентируясь на схему выпрямителя и распиновку моста. При одной полярности щупов прибор должен показывать высокое сопротивление, при другой — низкое. При обрыве соответствующего диода в обоих положениях щупов сопротивление будет низким, при перегоревшем — большим.
Технология изготовления и конструкция выпрямительных диодов.
Конструкция выпрямительных диодов представляет собой единую полупроводниковую кристаллическую пластину, в объеме которой создаются две области разной проводимости, поэтому такие диоды называют планарными.
Технология изготовления таких диодов следующая:
алюминий, индий или бор сплавлены с поверхностью кристалла полупроводника n-типа, а фосфор сплавлен с поверхностью кристалла полупроводника p-типа.
Под воздействием высокой температуры эти вещества прочно сплавляются с кристаллом полупроводника. При этом атомы этих веществ проникают (диффундируют) в толщу кристалла, образуя в нем область с преобладанием электропроводности электронов или дырок. Таким образом, получается полупроводниковый прибор с двумя областями с разными типами электропроводности и между ними pn переходом. Так изготавливаются наиболее распространенные планарные кремниевые и германиевые диоды.
Для защиты от внешних воздействий и надежного отвода тепла кристалл с pn переходом смонтирован в корпусе.
Маломощные диоды изготавливаются в пластиковом корпусе с гибкими внешними кабелями, диоды средней мощности — в металло-стеклянном корпусе с жесткими внешними кабелями и мощные диоды — в металлическом или спеченном корпусе, например, со стеклянной или керамической изоляцией. Пример выпрямительных диодов из германия (малой мощности) и кремния (средней мощности) показан на рисунке ниже.
Кристаллы кремния или германия (3) с pn переходом (4) привариваются к держателю окна (2), который одновременно является основанием корпуса. К держателю окна приварен корпус (7) со стеклянным изолятором (6), через который проходит вывод одного из электродов (5).
Маломощные диоды при относительно небольших размерах и массе имеют гибкие жилы (1), с помощью которых они устанавливаются в схемы.
Для диодов средней и большой мощности, рассчитанных на значительные токи, выводы (1) намного мощнее. Нижняя сторона таких диодов представляет собой массивное основание радиатора с винтом и плоской внешней поверхностью, предназначенное для обеспечения надежного теплового контакта с внешним радиатором (радиатором).
Аналоги
Для замены могут подойти кремниевые диоды, диффузоры, выпрямительные блоки, предназначенные для использования в источниках питания, и выпрямители оборудования общего назначения.
Отечественное производство
ТипURRMURMSUDCIF (AV) IFSMTaRƟJAUFIR Ta = 25 ° CIR Ta = 100 ° CCT Случай
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,5 | 25 | 150 | 85 | 1 | 5 | 500 | 13 | МБФ (SMD) |
КЦ402А / Ж | 600 | — | — | 1 | — | 85 | — | 4 | — | 125 | — | — |
КЦ403А / Ж | 600 | — | — | 1 | — | 85 | — | 4 | — | 125 | — | — |
КЦ404А / Ж | 600 | — | — | 1 | — | 85 | — | 4 | — | 125 | — | — |
КЦ405А / Ж | 600 | — | — | 1 | — | 85 | — | 4 | — | 125 | — | — |
Зарубежное производство
ТипURRMURMSUDCIF (AV) IFSMTJRƟJAUFIR Ta = 25 ° CIR Ta = 100 ° CCT Примечания к корпусу
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,5 | 25 | 150 | 85 | 1 | 5 | 500 | 13 | МБФ (SMD) |
DB107 | 1000 | 700 | 1000 | 1 | 50 | 150 | — | 1.1 | 10 | 500 | — | ДБ-1 (SMD) |
DB107S | 1000 | 700 | 1000 | 1 | 50 | 125 | — | 1.1 | 10 | 500 | — | ДБ-1С (SMD) |
DB157 | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 60 | 150 | — | 1.1 | 5 | 500 | — | ДБ-1 (SMD) |
DB157S | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 60 | 150 | 40 | 1.1 | 5 | 500 | — | DB-S (SMD) |
DF10 | 1000 | 700 | 1000 | 1 | тридцать | 150 | 40 | 1.1 | 10 | 500 | 25 | DIL (SMD) |
B10S | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 85 | 1 | 5 | — | 25 | MDI (SMD) |
B10S | 1000 | 700 | 1000 | 1 | 35 год | 150 | — | 1 | 5 | 500 | — | МБ-С (SMD) |
B500S | 1000 | 500 | — | 1 | 40 | 150 | 60 | 1.1 | 10 | — | — | SO-DIL (SMD) |
MS500 | 1000 | 500 | — | 0,5 | ветры | 150 | 70 | 1.2 | 10 | — | — | Micro-DIL (SMD) |
B500C800 | 1200 | 500 | 1200 | 0,8 | 45 | 125 | — | 1 | 5 | 500 | — | ВОТ ЭТО ДА * |
B500C1000 | 1200 | 500 | 1200 | 1 | 45 | 125 | — | 1 | 10 | 500 | — | ВОТ ЭТО ДА * |
W10M | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 40 | 125 | 36 | 1 | 10 | 500 | — | ВОТ ЭТО ДА * |
W10L | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 50 | 125 | — | 1 | 10 | 1000 | — | RC2 * |
W10G | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 50 | 125 | 36 | 1 | 10 | 1000 | 24 | Я * |
RB157 | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 50 | 125 | — | 1 | 10 | 1000 | — | РБ-15 * |
КБП10М | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 50 | 150 | 28 год | 1.1 | 10 | 500 | 15 | КБ * |
Примечание: данные в таблицах взяты из паспортов производителей.
Как проверить диодный мост
Как вы теперь знаете, однофазный диодный мост состоит из 4 диодов. Чтобы узнать их местонахождение, нам нужно скачать техническое описание этого диода и посмотреть, как диоды расположены в этом диодном мосту. Например, у моего моста GBU6K диоды расположены так.
То есть все, что мне нужно сделать, это просто поиграть мультиметром в каждый диод. Как это сделать, я написал в этой статье.
Он 100%. Но для этого потребуется осциллограф, ЛАТР или понижающий трансформатор, а также резистор, желательно 5-10 кОм. Найдя положение штыря, на «+» и «-» припаиваем резистор 5-10 кОм. Снимаем осциллограмму с тех же выводов.
То есть все должно выглядеть так.
Посмотрим на осциллограмму
Это означает, что диодный мост исправен.
Модификации (версии) диодного моста MB10F
ТипURRMURMSUDCIF (AV) IFSMTJRƟJAUFIR Ta = 25 ° CIR Ta = 100 ° CCT СлучайSMD
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,5 | 25 | 150 | 85 | 1 | 5 | 500 | 13 | MBF |
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | 35 год | 150 | 75 | 1 | 5 | 500 | 15 | МБ-Ф |
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 90 | 1.1 | 5 | 40 | 13 | MBF |
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 1 | тридцать | 150 | — | 0,95 | 5 | 500 | — | МБ-Ф |
MB10F | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | 35 год | 150 | 70 | 1 | 5 | 100 | 13 | MBF |
MB10FB | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 95 | 1.1 | 5 | 40 | 13 | MBF |
MB10FH | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 70 | 1.1 | 5 | 100 | 13 | MBF |
MB10FK | 1000 | 700 | 1000 | 1 | 35 год | 150 | 60 | 1.1 | 5 | 100 | 13 | MBF |
MB10FN | 1000 | 700 | — | 0,5 | 25 | 150 | 120 | 0,95 | 5 | 500 | 13 | MBF |
MB10FU | 1000 | 700 | — | 1 | 35 год | 150 | 120 | 1.1 | 5 | 500 | 25 | MBF |
MB10F-S | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 85 | 1 | 5 | 500 | — | МБФ-С |
MB10F (GW) | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 60 | 1 | 5 | 500 | 13 | MBF (ГВт) |
МБ10Ф-0,5 | 1000 | 700 | 1000 | 0,5 | ветры | 150 | 110 | 1.1 | 5 | 40 | одиннадцать | MBF |
МБ10Ф-10 | 1000 | 700 | 1000 | 1 | 35 год | 150 | 80 | 1.1 | 5 | 40 | 13 | MBF |
МБ10Ф-12 | 1000 | 700 | 1000 | 1.2 | 40 | 150 | 75 | 1.1 | 5 | 80 | 18 | MBF |
МБ10Ф-13 | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 63 | 1.1 | 5 | 500 | восемь | MBF |
МБ10Ф-15 | 1000 | 700 | 1000 | 1.5 | 50 | 150 | 70 | 1.1 | 5 | 100 | 25 | MBF |
MB10F-PJ | 1000 | 700 | 1000 | 0,8 | тридцать | 150 | 90 | 1.1 | 5 | 40 | 13 | MBF |
Основные технические характеристики
При выборе диодов или готового моста в первую очередь следует учитывать максимальный прямой рабочий ток. Он должен немного превышать ток нагрузки. Если это значение неизвестно, но известна мощность, ее необходимо пересчитать в ток по формуле Iload = Pload / Uout. Для увеличения допустимого тока полупроводниковые приборы можно подключать параллельно: максимальный ток нагрузки делится на количество диодов. В этом случае лучше подбирать диоды в одной ветви моста, исходя из замыкающего значения падения напряжения в разомкнутом состоянии.
Второй важный параметр — прямое напряжение, на которое рассчитан мост или его элементы. Оно не должно быть меньше выходного напряжения источника переменного тока (пиковое значение!). Для надежной работы устройства необходимо брать запас в 20-30%. Для увеличения допустимого напряжения диоды можно включать последовательно — в каждое плечо моста.
Этих двух параметров достаточно для предварительного решения об использовании диодов в выпрямительном устройстве, но стоит обратить внимание на некоторые другие характеристики:
- максимальная рабочая частота обычно составляет несколько килогерц и не имеет значения для работы на промышленных частотах 50 или 100 Гц, а если диод работает в импульсном режиме, этот параметр может стать определяющим;
- падение напряжения в открытом состоянии кремниевых диодов составляет около 0,6 В, что не важно для выходного напряжения, например 36 В, но может быть критическим при работе ниже 5 В — в этом случае необходимо выбирать диоды Шоттки, которые характеризуется низким значением этого параметра.
Чем заменить диодный мост в генераторе
В большинстве моделей автомобилей и автомобилей мосты в сборе вварены в алюминиевый радиатор, поэтому в случае выхода из строя их нужно будет приварить и вытолкнуть из пластины радиатора и заменить на новую. Поскольку это довольно сложная процедура, лучше избегать возникновения факторов, из-за которых диодный мост перегорает. Наиболее частые причины этой проблемы:
- на доску пролита жидкость;
- грязь вместе с маслом проникла в полупроводники и вызвала короткое замыкание;
- путем изменения положения полюсов контактов на аккуме.
Диодный мост
Войти через. На AliExpress мы предлагаем тысячи разновидностей продукции всех брендов и спецификаций, на любой вкус и размер. Если вы хотите купить mb10f и подобные товары, мы предлагаем вам позиций на выбор, среди которых вы обязательно найдете варианты на свой вкус. Если конкретные характеристики говорят вам больше, чем непонятные названия, возможно, следующая информация — для вас: по всему объему продукции, найденной по вашему запросу «mb10f», Тип может варьироваться в весьма широком диапазоне, есть Привод IC , Регулятор напряжения , Другое , Логические ИС, и каких только еще нет. Кроме того, если вы ищите mb10f, мы также порекомендуем вам похожие товары, например 15 вт светодиодные лампы с драйвером , 13 вт светодиод , 1 шт. Приходите к нам на AliExpress, у нас вы найдете все! Защита Покупателя.
Принцип работы
Работает диодный полупроводниковый мост, проводящий ток, просто. Принцип работы основан на том свойстве, что полупроводниковый диод пропускает электрический ток в одном направлении и не пропускает в другом. Так при правильном подключении зарядов, через прибор будет проведен ток.
Отличие переменного тока от постоянного в том, что он может двигаться только в одной направленности. При этом делать это в один полупериод. На протяжении другой половины периода он может совершать противоположное движение. При подключении в цепь нескольких диодов, они начнут двигаться, создавая постоянный ток.
Собрать схему диодного моста при этом просто. Это может сделать каждый. Она включает в себя четыре диода, которое соединены друг с другом квадратом. На несколько противолежащих углов подается ток от генераторного аппарата. С нескольких иных противоположно лежащих углов убирается постоянный. На первый период делается открытие нескольких электродиодов и выпрямляется волна переменного напряжения. На второй период делается открытие еще нескольких диодов. Преобразуется, таким образом, вторая волна. В результате получается постоянное напряжение с импульсной частотой выше в несколько раз, по сравнению с той, что была при переменном.
Интересно! Представленная схема обладает своими плюсами и минусами. Чтобы использовать выпрямленный ток импульсную составляющую нужно сгладить фильтром. Благодаря выпрямлению, можно питать трансформатор и снизить его объемы. Из недостатков отмечают тот факт, что теряется мощность на тепловое рассеивание, происходит двукратное падение напряжение и ломается прибор, если один диод выходит из строя.
Принцип работы устройства
Условное обозначение и характеристики
На схеме диод Шоттки имеет особое обозначение. Отличие от обычного состоит в том, что перекладина у треугольника имеет загнутые края. Не один, как у стабилитрона, а оба. И края эти загнуты в разные стороны. На рисунке приведено обозначение по ГОСТу.
Диод Шоттки на схеме: условное обозначение
Про характеристики уже говорили. Это три основных параметра:
- Падение напряжения при прямом переходе. Для диодов Шоттки оно ниже, чем у обычных кремневых. При мощности обратного пробоя до 100 В оно будет порядка 0,2-0,4 В (у кремниевых в среднем 0,6–07 В).
- Напряжение пробоя. Обычное значение — до 200 В, но есть и изделия с напряжением более 1000 вольт.
- Параметры популярной серии диодов Шоттки 1N58**
- Обратный ток. В нормальных условиях (до 20 °C) он не слишком велик — порядка 0,05 мА, но при повышении температуры резко повышается.
Приведённые параметры — средние. Есть довольно серьёзный разбег и для каждого случая можно подобрать нужные характеристики по каждому из пунктов. Иногда ещё важен такой параметр, как скорость переключения (быстродействие).
Модуль BSL процессоров ST10F27x
Модуль предназначен для чтения-записи FLASH ЭБУ, основанных на процессорах ST семейства ST10 (F273-F276) через встроенный BootStrapLoader.
Окно программы содержит следующие вкладки:
Вкладка содержит окно просмотра буфера программы контроллера и кнопок управления:
Чтение прошивки из контроллера во внутренний буфер программы |
Запись прошивки из внутреннего буфера программы в контроллер |
На этой вкладке можно выбрать параметры соединения (скорость обмена с ЭБУ). В том случае, если связь с ЭБУ прерывается, попробуйте работать на более низкой скорости.
Для работы с ЭБУ, его необходимо вскрыть для перевода в режим программирования. Перевод в режим программирования производится замыканием 104 контакта процессора через резистор номиналом 4.2кОм..6.8кОм:
либо на массу ЭБУ
либо от сигнала разрешения программирования Универсального кабеля Загрузчика (также, через резистор).Обратите внимание, что 105 контакт процессора во время программирования НЕ ДОЛЖЕН иметь резистора на массу ЭБУ, установленного внутри ЭБУ. Проверить его наличие можно путем измерения тестером сопротивления с 105 контакта процессора на землю в диапазоне 20кОм
Имейте ввиду, что измерение сопротивления в обратном направлении (с земли на 105 контакт процессора) даст неверные результаты. В случае наличия такого резистора, его необходимо найти на плате ЭБУ и выпаять на время программирования.
Подключение контроллера, снятого с автомобиля, необходимо произвести Универсальным кабелем Загрузчика.
Для этого расположите ЭБУ на столе разъёмами к себе и произведите соединения с в соответствии с типом ЭБУ.
Для определения контактов подключения других типов ЭБУ используйте электросхемы автомобиля. Для программирования достаточно подключения массы ЭБУ, неотключаемого и отключаемого напряжения и К‑линии.
- если при чтении FLASH в буфере программы оказывается повторяющаяся последовательность байт 9B 00 9B 00…, значит в процессоре установлены биты защиты, закрывающие доступ к FLASH памяти. Работа с такими ЭБУ невозможна.
- т.к. описанный модуль Загрузчика не является специализированным, учитывающим особенности ПО ЭБУ, пользователь должен сам принимать решение о возможности его использования с каждым конкретным блоком управления. В связи с этим, перед записью всегда производите чтение FLASH для обеспечения возможности восстановления ЭБУ. Также, учитывайте возможности процессора ЭБУ по защите FLASH: стороннее ПО может установить биты защиты процессора, что приведет к невоможности работы с ЭБУ в дальнейшем.
Распространенные поломки
Неисправности генератора могут быть электрическими или механическими. К ним можно отнести:
- утрату работоспособности регулятора напряжения;
- поломка выпрямительного блока (диодного моста);
- замыкание статорных обмоток;
- замыкание тока в обмотке ротора;
- износ подшипников и щеток.
Регулятор напряжения
Назначение этого узла — нормализация напряжения перед его подачей в автомобильную электроцепь. Произвести проверку исправности регулятора можно посредством проверки напряжения, которое подается им на аккумуляторные клеммы. Этот показатель зависит от модели и марки транспортного средства и варьируется в пределах 13,5−15,5 В. Потому заблаговременно следует узнать, какой именно вольтаж выдает именно ваш тип регулятора. Сделать это можно, если изучить руководство по использованию машины. Для примера можно взять автомобиль ваз 2107 или 2110, так как у этих транспортных средств встречаются самые типичные неисправности, связанные с интегралкой и реле.
Использование мультиметра
Для проверки генератора ваз 2110 мультиметром нужно перевести прибор в режим вольтметра. Затем нужно подключить его щупчики к аккумуляторным клеммам. Самое главное — соблюдать полярность и выключить автомобильный двигатель. Напряжение в норме варьируется от 12 до 12,8 В. Далее процедуру следует повторить, но уже при запущенном моторе. Показатели напряжения должны подняться до 13,5−15,5 В. Меньшая и большая величина напряжения свидетельствует о неисправности генератора.
Проверка генератора без снятия с машины
Мост из диодов исполняет функции своеобразного преобразователя переменного тока. В его составе находятся три отрицательных и три положительных диода.
Перед проверкой моста нужно отключить все провода, идущие от него и от регулятора напряжения. Также заранее нужно убрать якорь «массы» с АКБ. Сначала нужно проверить выпрямитель на предмет короткого замыкания. Активируем режим омметра на мультиметре и подключаем красный (положительный) щупчик к положительному контакту диодного моста, а отрицательный щуп — к поверхности корпуса самого генератора. Если выпрямитель полностью исправен, то показания измерительного устройства устремятся к бесконечности. В остальных случаях выпрямитель будет неработоспособным.
Тестирование статорных и роторных обмоток
Распространенной поломкой генератора автомобиля считается замыкание обмоток. Оно происходит при слишком интенсивных скачках тока, износа щеток и попадания жидкости.
Итак, ротор нужно извлечь и найти на его конструкции пару контактных колец, которые нужно будет прозвонить. Запустив режим омметра на мультиметре, подключаем к этим колечкам щупчики. Нормальное сопротивление — 2−6 Ом. Если у вас получились большие значения, то между контактными кольцами произошло нарушение контакта. Если же прибор показывают меньшие значения, то произошло межвитковое замыкание.
Затем следует замерить показатель сопротивления между нулем и выводами обмоток. Нормальный показатель — не меньше 0,3 Ом.
Износ щеток и подшипников
Если вы уже разобрали генератор, то желательно проверить и то, в каком состоянии находятся щетки. Они могут износиться или же поломаться из-за перекоса роторного вала. В том случае, если щетки повредились, их следует поменять на новые.
Внутри автомобильного генератора находится пара подшипников. Один зафиксирован на роторном валу, другой — по центру крышки. Свист и гул генератора при работе мотора — явный признак износа подшипника. При этом корпус генератора может сильно нагреваться. Если вы заметили такие признаки, то подшипники лучше сразу же заменить, иначе вы можете столкнуться с более серьезными неисправностями.
Произвести проверку подшипника можно, если снять с генератора ремень и попытаться провернуть его вал своей рукой. В том случае, если вращение детали происходит свободно и легко, то все в порядке. Если вращать ротор трудно, то с заменой подшипников тянуть не стоит.
Как проверить диодный мост мультиметром и при помощи контрольной лампы
Начнем с того, что проверка диодного моста генератора может быть выполнена двумя способами. Один предполагает наличие тестера (мультиметра), тогда как второй выполняется при помощи контрольной 12 В лампы.
Начнем с простейшего способа с лампой. Сначала нужно реализовать подключение диодного моста (пластины диодного моста) к минусовой клемме аккумулятора. Пластину нужно плотно прижать к корпусу генератора.
Далее берется заведомо рабочая лампочка с проводами, которая одним концом провода подключается к «плюсу» аккумулятора, тогда как второй конец провода присоединяется к клемме выхода дополнительных диодов. Затем подключение производится к болту вывода «+», а также к точкам подключения обмотки статора.
Если лампочка начнет загораться, это четко указывает на то, что произошло перегорание или обрыв диодного моста. Кстати, дополнительная проверка диодного моста на обрыв выполняется так:
Нужно подключить «минус» контрольной лампы на «плюс» аккумулятора, второй конец контрольной лампочки на «минус» АКБ. Далее подключение лампы реализуется в описанных выше местах контактов. Однако в данном случае лама должна гореть ярко. Если это не так (контрольная лампочка не горит или свечение очень слабое), это укажет на обрыв диодного моста.
Проверка диодного моста мультиметром потребует снятия всего моста с генератора. При этом способ более точный, так как каждый диод проверяется тестером отдельно.
Для проверки мультиметр выставляется в режим так называемого «прозвона». В данном режиме устройство издает звук во время замыкания двух электродов. Если звукового оповещения нет, тогда выставляется режим на 1 кОм.
Далее электроды мультиметра подключаются к двум концам диода, после чего щупы меняются местами. В норме диод должен в одну сторону показать 400-700 Ом, тогда как в другую бесконечность.
Что дает чистка дроссельной заслонки и как настроить…
Причина стука гидрокомпенсаторов на холодном или горячем…
Если же бесконечность при прозвоне показывается в обе стороны, это указывает на то, что имеет место обрыв диода. Если же сопротивление есть, но оно слабое или же одинаковое как с одной, так и с другой стороны, в этом случае диод пробит. Теперь давайте рассмотрим такой способ более подробно.
Проверка диодного моста мультиметром
Перед началом диагностики генератора, само устройство нужно очистить от грязи и подготовить. Начинать проверку следует с того, что нужно снять защитный кожух, затем отсоединить выводы регуляторов
Обратите внимание, положительные диоды с красной маркировкой, отрицательные с черной
Во время проверки тестером сначала проверяется вся цепь дополнительных диодов. Если обнаружены проблемы, тогда каждый диод нужно прозвонить по отдельности. Для проверки положительный щуп тестера присоединяется к шине диодов, а отрицательный к нужному диоду.
Как уже было сказано выше, если диод генератора в норме, показания на приборе покажут бесконечность, а после перестановки щупов появится нужное сопротивление. Если же показания отличаются от нормы, диод или весь мост требуется заменить. Подобным образом можно проверить схему из положительных и отрицательных диодов, прозванивая каждый.
Прозвонка диодного моста мультиметром
Любую деталь на плате можно выпаять для проверки или прозвонить не выпаивая. Однако точность проверки в таком случае снижается, т.к. возможно, отсутствие контакта с дорожками платы, при видимой «нормальной» пайке, влияние других элементов схемы. К диодному мосту это тоже относится, можно его не выпаивать, но лучше и удобнее для проверки его выпаять. Мост, собранный из отдельных диодов, довольно удобно проверять и на плате.
Почти в каждом современном мультиметре есть режим проверки диодов, обычно он совмещен со звуковой прозвонкой цепи.
В этом режиме выводится падение напряжение в милливольтах между щупами. Если красный щуп подсоединен к аноду диода, а черный к катоду, такое подключение называется в прямом или проводящем направлении. В этом случае падение напряжения на PN-переходе кремниевого диода лежит в диапазоне 500-750 мВ, что вы можете наблюдать на картинке. Кстати на ней изображена проверка в режиме измерения сопротивлений, так тоже можно, но есть и специальный режим проверки диодов, результаты будут, в принципе, аналогичны.
Если поменять щупы местами – красный на катод, а черный на анод, на экране будет либо единица, либо значение более 1000 (порядка 1500). Такие измерения говорят о том, что диод исправен, если в одном из направлений измерения отличаются, значит, диод неисправен. Например, сработала прозвонка – диод пробит, в обоих направлениях высокие значения (как при обратном включении) – диод оборван.
Важно! Диоды Шоттки имеют меньшее падение напряжения, порядка 300 мВ. Есть еще экспресс проверка диодного моста мультиметром
Порядок действий следующий:
Есть еще экспресс проверка диодного моста мультиметром. Порядок действий следующий:
Ставим щупы на вход диодного моста (~ или AC), если сработала прозвонка – он пробит.
Ставим красный щуп на «–», а красный на «+» — на экране высветилось значение около 1000, меняем щупы местами – на экране 1 или 0L, или другое высокое значение — диодный мост исправен
Логика такой проверки в том, что диоды соединены последовательно в две ветви, обратите внимание на схему, и они проводят ток. Если плюс питания подан на – (точка соединения анодов), а минус питания на «+» (точка соединения катодов), это и происходит при прозвонке
Если один из диодов в обрыве, ток может потечь по другой ветке и вы можете сделать ошибочные измерения. А вот если один из диодов пробит – на экране высветится падение напряжения на одном диоде.
На видео ниже наглядно показано, как проверить диодный мост мультиметром:
Основные выводы
Варианты, как проверить диод мультиметром, довольно просты и доступны даже непрофессионалам.
- Перед проверкой необходимо определить тип полупроводника.
- Для дома удобнее приобрести цифровой мультиметр с более точными измерениями.
- Новейшие модели тестеров снимают сразу несколько параметров.
- При проведении проверки необходимо следить за правильным поднесением щупов к соответствующим электродам.
- Оценка работоспособности дается на основе 2-ух параметров: соответствии величины напряжения типу диодов при прямом подключении и нулевом значении при обратном.
- Произвести проверку можно не выпаивая полупроводник.
Главное, в ходе процедуры правильно произвести все подключения и верно истолковать полученные данные. Это позволит вовремя произвести замену комплектующей и решить проблему в кратчайший срок и с минимальными затратами.
Выпрямительный блок генератора (диодный мост) автомобиля предназначен для преобразования переменного тока, вырабатываемого генератором, в постоянный с дальнейшей подачей его в бортовую сеть и на зарядку аккумуляторной батареи. Неисправность диодного моста (короткое замыкание, обрыв или «пробой») является причиной исчезновения или уменьшения выдаваемого им тока.
Исправный диод проводит ток только в одном направлении и никак в другом. Если он пропускает ток в обеих направлениях, налицо неисправность — короткое замыкание (диод «пробит»). Если он вообще не пропускает ток ни в каком направлении, налицо другая неисправность — «обрыв». От этого и будем отталкиваться при проведении проверки.
Проверить исправность диодного моста в домашних условиях можно с помощью обычного мультиметра в режиме «прозвонки диодов». Однако, хотя этот способ и проще, но не такой надежный, так как прибор дает совсем небольшие токи нагрузки и неисправный диод можно просто не определить.
Поэтому, диоды следует проверять под нагрузкой, например, с помощью контрольной лампы в несколько ватт — чем больше, тем лучше. Для этого воспользуемся обычной автомобильной лампочкой 12В мощностью 21 Вт, источником тока послужит аккумуляторная батарея. К плюсовой «+» клемме последовательно подключаем лампу с плюсовым проводом, к минусовой «-» клемме минусовой провод. При замыкании проводов лампа загорается.
1. Для начала, проверим диодный мост на короткое замыкание между пластинами.Прижимаем положительный «+» провод к верхней пластине, а отрицательный к нижней. Если лампа не загорелась, то короткое замыкание отсутствует.
*При смене полярности лампа должна загореться, так как ток от нижней пластины свободно проходит через отрицательный и положительный диоды к верхней пластине — цепь замыкается.
2. Проверим положительные диоды на «пробой» и обрыв.Положительный «+» провод прижимаем к верхней пластине, отрицательный «-» поочередно к точкам соединения диодов.
Если диоды исправны, то лампочка не загорается. При смене полярности лампочка загорается — обрыва нет.
3. Проверим отрицательные диоды на «пробой» и обрыв.Отрицательный «-» провод прижимаем к нижней пластине, положительный «+» поочередно к точкам соединения диодов.
Если диоды исправны, то лампочка не загорается. При смене полярности лампочка загорается — обрыва нет.
4. Проверяем дополнительные диоды на «пробой» и обрыв.Прижимаем положительный «+» провод к входу «61» генератора. Отрицательный «-» провод поочередно к точкам соединения диодов.
Если диоды исправны, то лампочка не загорается. При смене полярности лампочка загорается — обрыва нет.
Кроме исправности и неисправности диодов с помощью мультиметра косвенно мы можем определить их качество. Для этого переводим прибор в режим «прозвона диодов» или измерения сопротивления 2000 Ом и проверяем каждый диод.
Он должен показать сопротивление порядка 400-700 Ом, при этом различие в показаниях между тремя диодами не должно превышать 5 Ом. Если какой-либо из диодов показывает значительную разницу, то диодный мост может работать неправильно и его лучше заменить.
Более подробная проверка диодного моста проводится на специальном стенде при помощи осциллографа.