Диодный мост — характеристики для сварочного аппарата, зарядного устройства, на генератор + фото схем

Иногда мы задаёмся интересными вопросами, например, как же работают блендер, микроволновка, духовка или другие электроприборы в нашем доме. За их работу отвечает диодный мост, который применяется практически во всех бытовых приборах, которыми мы пользуемся. Давайте разберёмся, что же из себя представляет диодный мост?

Содержание

Что такое диоды?

Диод – полупроводниковый электронный компонент, который состоит на основе кристалла кремния и пропускающий электроток лишь в единственную сторону – от анода к катоду.

Коротко говоря, неотъемлемый компонент представляющий собой клапан одностороннего действия для электричества.

Внутреннее устройство диода

Диод сделан из полупроводников, таких как кремния. Чистый кремний не имеет свободных электронов, но кремний, используемый для диода, имеет примеси.

Одна его часть, так называемые примесные элементы n-типа, поставляют свободные электроны, а вторая его часть, примесные элементы p-типа, представляют собой свободные места или дырки для электронов.

На границе p-n перехода диода происходит очень интересное явление.

Принцип работы диода

  1. Многочисленные электроны n-стороны, естественно, стремятся занять дырки, имеющиеся с p-стороны, поэтому граница p-стороны имеет слабый отрицательный заряд, а граница n-стороны, наоборот, положительный.
  2. Образуется обеднённая область, где нет свободных электронов и мест (на границе).
  3. Появление электрического поля, которое образовалось в результате данного процесса, будет играть роль препятствия дальнейшему естественному перемещению электронов.
  4. Возникает потенциальный барьер для движения электронов.
  5. Если к диоду подключить внешний источник энергии, то электроны и дырки будут к нему притягиваться. Однако протекание тока невозможно (происходит обратное смещение диода), когда ширина обеднённой области увеличивается. Но, если присоединить положительный полюс источника энергии к p-стороне диода, ситуация изменится.

Что будет, если присоединить положительный источник энергии к p-стороне диода?

Сделаем предположение, что у источника энергии есть такое количество напряжения, чтобы оно смогло преодолеть потенциальный барьер. Мы заметим, что электроны будут отталкиваться отрицательным полюсом.

Если электроны пересекут барьер, то они потеряют энергию и, тем самым, легко занимают свободные места, дырки, в акцепторной области (другое название p-области), но из-за того, что электроны притягиваются к положительному полюсу, они теперь будут перемещаться к соседним дыркам в p-области и двигаться по внешнему контору.

Это явление называется по-научному прямым смещением диода.

Что, если изменить входное напряжение?

Когда обратное смещение напряжено, мы можем заметить электрический ток, но он незначителен.

В условиях прямого смещения до 0,7 вольта мы также видим то же самое, однако, сразу же после преодоления данного значения барьера, мы увидим резкое повышение электрического тока. Но значение напряжения на диоде незначительно превышает 0,7 вольта, даже при высоком входном напряжении. Это объясняет условие прямого смещения.

Сопротивление диода электрическому току очень низкое, поэтому большое напряжение при обратном смещении повредит обычные диоды и приведёт к резкому скачку электрического тока.

Предназначение диода

Диоды наиболее широко применяют в электронике. Соответственно, они являются неотъемлемой частью любого электронного устройства.

Основное применение

  • Для защиты устройства от неправильной полярности подключения.
  • Для защиты входа диодной схемы от перегруза.
  • Защита ключа от пробоя ЭДС самоиндукции, которая возникает, когда индуктивная нагрузка выключается.

Основное назначение диодов

  1. Создание диодных детекторов.
  2. Обеспечение безопасности потребителя от того, если полярность будет неправильной, когда будут включаться схемные входы от возникающих перегрузок.
  3. Создание защиты от искр.
  4. Создание переключателя.
  5. Создание диодного моста.

Диодные мосты

Диодный мост — электрическое устройство, которую применяют для того, чтобы она служила преобразователем между переменным током и пульсирующим.

Основные виды

  • Однофазный, имеющий 4 вывода и использующийся больше всего в электроприборах, которыми мы чаще всего пользуемся.
  • Трёхфазный. Он встречается в серьёзных областях: промышленном оборудовании.

Как устроен

  • Однофазный: из четырёх диодов, которые представляют собой полупроводниковые компоненты с единственным p-n переходом.
  • Трёхфазный: из шести диодов.

Как действует диодный мост

Покажем на примере самого простого диодного моста, который имеет 4 диода:

  1. Осуществляется подача напряжения на вход диодного мостика.
  2. Появилась отлично видимая синусоида, которая показывает напряжение на входе в мост: есть отрицательные полупериоды, и есть положительные.
  3. Подключим щуп осциллографа на выход моста.
  4. Осциллограф показывает, что у нас пропал нижний полупериод, теперь напряжение одной полярности, и таким напряжение можно заряжать какой-либо аккумулятор.

Такой ток всё равно невозможно назвать постоянным, так как пульсации мешают, когда работает какая-либо электроника, поэтому, чтобы их сгладить, после того, как электроток пройдёт диодный мост, в схему требуется включить определённые фильтры. Для этого подойдёт один из самых наипростейших – электролитические конденсаторы значительной емкости.

Как обозначается диодный мост на схемах

  1. ВД/VD, а возле него серийный номер (от 1 до 4). Таким образом обозначаются диодные мосты, состоящие из неслиянно спаянных диодов.
  2. ВДС/VDS. А такие буквы на схеме обозначают, что он сделан из сборки.

Использование диодного моста на практике на примере транспортных средств

Требуется ли диодный мост в транспорте? Зачем?

Да, нужен. Постоянный ток, генерируемый им, нужен для зарядки аккумулятора и питания потребителей электроэнергии, которые можно найти в новейших машинах, мотоциклетах, автобусах и прочих транспортных средствах.

Мощность, которая требуется полупроводникам в цепочке, можно определить по номинальному току, который вырабатывается специальным генератором. Именно от этого показателя зависит группа полупроводниковых приборов (по мощности).

Для автотехники используют диодные мосты, состоящих из кремния, которые способны соответствовать температурным требованиям — от -60 градусов до +140 градусов.

Группы полупроводниковых приборов

  1. Маломощный прибор (мощность до 300 Миллиампер);
  2. Прибор со средней мощностью (мощность от 300 миллиампер до 10 Ампер);
  3. Высокомощный прибор (мощность более 10 Ампер).

Состав диодного моста в генераторе автомобиля

Диодный мост (его ещё называют выпрямительным блоком) состоит из двух пластинок из алюминия, отводящие тепло и объединенные в целостный механизм при помощи трех изолирующих втулок с заклепками.

Пластины, из которых состоит диодный мост

  1. Нижняя пластина, имеющая «минусовый» заряд и соединенная с общей «массой» через корпус генератора
  2. Верхняя пластина (с «плюсовым» зарядом), которая подключается через концы обмоток статора и имеет 3 контакта для соединения выводов обмоток статора и вывода, по которому подается напряжение к потребителям.

Таким образом, мы узнали, как работает диодный мост, его строение, виды и на конкретном примере убедились в его значимости в работе какой-либо техники.

Фото диодного моста

Автор статьи:
Добавить комментарий