Как устроен диодный мост

Как устроен диодный мост

В сложных электрических цепях применяются нелинейные полупроводниковые части, имеющие сложный функционал. Среди таких элементов особое место занимает диодный мост, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В отличие от одиночного диода, он отличается улучшенными рабочими параметрами и физическими характеристиками.

Устройство и принцип работы

Диодный мост – электронная схема в виде сборки из нескольких выпрямительных диодов Шоттки (в некоторых случаях – селеновые выпрямители или управляемые вентили). Схема классического моста включает в себя 4 полупроводниковых диода, рассчитанных на одну фазу. Он может быть собран из нескольких элементов путем спайки или иметь вид монолитного корпуса.

В основе работы диодного выпрямителя лежит способность этой детали пропускать электрический ток в одном направлении, при этом для каждой полуволны создается отдельный путь протекания заряда к нагрузке. Каждая такая полуволна может иметь собственную скорость развития по отношению к максимальной амплитуде. Алгоритм работы моста:

  1. На входы диодного моста подается переменное напряжение.
  2. Пара диодов, расположенных по диагонали, преобразует отрицательную полуволну в постоянное значение.
  3. Вторая пара диодов аналогичным образом преобразует положительную волну.

В результате два полупериода на выходе трансформируются в одну волну. За счет этого качества устройство называется двухполупериодный выпрямитель, или схема Греца.

Разновидности

На схеме мостовый выпрямитель обозначается ромбом, на котором стрелками указано движение тока. Маркировка каждого диода – VD, после букв указывается его порядковый номер. В зависимости от количества фаз в цепи, которые подходят к мосту, деталь бывает однофазной или трехфазной. Чем больше количество элементов применяется в устройстве, тем скачки напряжения происходят более плавно и имеют меньшую амплитуду.

Физические характеристики

При выборе конкретного выпрямительного блока для цепи следует учитывать следующие параметры:

  • амплитуда напряжения обратной полярности;
  • среднее значение обратного напряжения;
  • средняя и максимальная сила тока на выходе;
  • суммарная потеря напряжения.

Рабочие значения диодного моста обязательно должны превышать общую номинальную силу тока и напряжения всей электрической цепи. Например, для схемы с напряжением 220 В выпрямитель должен выдерживать до 400 В.

Применение

Основная область применения выпрямительного блока – защита от ошибочного подключения устройств с неверной полярностью. Однако при таком решении рабочее напряжение источника тока будет выше, чем значение на выходе цепи. Недостаток можно компенсировать только использованием кремниевых диодов для малого тока. Такой механизм работы моста применяется в большинстве цифровой и радиотехнике, блоках питания, автомобильных генераторах и измерительных приборах.

Менее распространенное применение диодного моста – управление переменным напряжением в электрических схемах, где не допускается изменение полярности. Это позволяет стабилизировать постоянный ток, но цепь требует последовательного, а не параллельного подключения всех элементов.

Диодный мост – дополнительное устройство электрической схемы, позволяющее стабилизировать напряжение. Применяется в различной технике для возможности менять полярность подключаемых элементов, а также для управления показателями тока в простых последовательных цепях.