Параметры выпрямительных диодов. Принцип работы, характеристика и разновидности выпрямительных диодов
Характеристики и параметры выпрямительных и универсальных диодов
Выпрямительные диоды служат для выпрямления переменного тока низкой частоты. В основе выпрямительных свойств этих диодов лежит принцип односторонней проводимости электронно-дырочных р-и-переходов.
Универсальные диоды используют в различной радиоэлектрон-ной аппаратуре в качестве выпрямителей переменного тока высоких и низких частот, умножителей и преобразователей частоты, детекто-ров больших и малых сигналов и т. д. Диапазон рабочих токов и напряжений выпрямительных и уни-версальных диодов очень широк, поэтому они выпускаются как с точечным так и плоскостным р-n-переходом в структуре полупроводника с площадями от десятых долей квад-ратного миллиметра до несколь-ких квадратных сантиметров. Обычно в универсальных диодах используются переходы с малыми площадями и емкостями, но с от-носительно высокими значениями прямых токов и обратных напря-жений. Этим требованиям удовлет-воряют точечные, микросплавные плоскостные и мезапланарные дио-ды. Характеристики и параметры универсальных диодов те же, что и у выпрямительных диодов.
Вольтамперная характеристи-ка (ВАХ) выпрямительных диодов выражает зависимость тока, про-ходящего через диод, от значения и полярности приложенного к нему постоянного напряжения Прямая ветвь характеристики показывает зависи-мость тока через диод при прямой пропускной полярности приложен-ного напряжения. Сила прямого тока экспоненциаль-но зависит от приложенного к диоду прямого напряжения и может достигать больших значений при малом (порядка 0,3 — 1 В) падении напряжения на диоде.
Обратная ветвь характеристики соответствует не-проводящему направлению тока через диод при обратной полярно-сти приложенного к диоду напряжения. Обратный ток (участок. ОД) незначительно зависит от приложенного обратного напряжения. При относительно большом обратном напряжении (точка В на характе-ристике) наступает электрический пробой р-n-перехода, при кото-ром быстро увеличивается обратный ток, что может привести к теп-ловому пробою и повреждению диода. При повышении температуры возрастут тепловой ток и ток генерации носителей зарядов в пере-ходе, что приведет к увеличению прямого и обратного токов и сме-щению характеристик диода.
Свойства и взаимозаменяемость диодов оценивают по их пара-метрам. К основным параметрам относят токи и напряжения, свя-занные с ВАХ Диоды применяют в цепях как переменного, так и постоянного тока. Поэтому для оценки свойств диодов наряду с параметрами на постоянном токе пользуются дифференциальными параметрами, ха-рактеризующими их работу на переменном токе.
Выпрямленный (прямой) ток Iпр представляет собой ток (сред-нее значение за период), проходящий через диод, при котором обес-печивается его надежная и длительная работа. Сила этого тока ог-раничивается разогревом или максимальной мощностью Рмакс. Пре-вышение прямого тока ведет к тепловому пробою и повреждению диода.
- Прямое падение напряжения UПр.Ср — среднее значение за пери-од на диоде при прохождении через него допустимого прямого тока.
- Допустимое обратное напряжение U0бр —среднее значение за период, при котором обеспечивается надежная и длительная работа диода. Превышение обратного напряжения приводит к пробою и вы-ходу диодов из строя. При повышении температуры значения об-ратного напряжения и прямого тока снижаются.
- Обратный ток Iобр — среднее значение за период обратного то-ка при допустимом Uобр. Чем меньше обратный ток, тем лучше
Вы-прямительные свойства диода. Повышение температуры на каждые 10 °С приводит к увеличению обратного тока у германиевых « крем-ниевых диодов, в 1,5 — 2 раза и более.
Максимальная постоянная , или средняя за период мощность Pмакс, рассеиваемая диодом, при которой диод может длительно ра-ботать, не изменяя своих параметров. Эта мощность складывается из суммы произведений токов и напряжений при прямом и обрат-ном смещениях перехода, т. е. за положительный и отрицательный полупериоды переменного тока. Для приборов большой мощности, работающих с хорошим теплоотводом, Pмакс=(Tп.макс — Тк)/Rпк. Для приборов малой мощности, работающих без теплоотвода,
Pмакс = (Tп.макс — Т с) /Rп.с.
Максимальная температура перехода Гп.макс зависит от мате-риала (ширины запрещенной зоны) полупроводника и степени его легирования, т. е. от удельного сопротивления области р-n-перехода — базы. Диапазон Гп.макс для германия лежит в пределах 80 — 110°С, а для кремния 150 — 220 °С.
Тепловое сопротивление
Rп.к между переходом и корпусом оп-ределяется температурным перепадом между переходом Тпи кор-пусом Tк и средней выделяемой в переходе мощностью Ра и состав-ляет 1 — 3°С/Вт: Ra.K=(Ta — TK)/Pa. Тепловое сопротивление Rn c между переходом и окружающей средой зависит от температурного перепада между переходом Тп и окружающей средой Тс. Поскольку практически RПK Предельный режим использования диодов характеризуют мак-симально допустимое обратное напряжение UОбр макс, максимальный выпрямительный ток IПр макс и максимальная темпера-тура перехода ТПмакс С повышением частоты переменного напряжения, подводимого к диоду, ухудшаются его выпрямительные свойства. Поэтому для определения свойств выпрямительных диодов обычно оговаривается диапазон рабочих частот Дf или максимальная частота выпрямле-ния fмакс На частотах, больших fмакс, не успевают скомпенсироваться накопленные за время прямого полупериода неосновные носите-ли заряда в базе, поэтому при обратном полупериоде выпрямляемо-го напряжения переход некоторое время остается прямосмещенным (т е теряет свои выпрямительные свойства). Это свойство прояв-ляется тем значительнее, чем больше импульс прямого тока или вы-ше частота подводимого переменного напряжения Кроме того, на высоких частотах начинает проявляться шунтирующее действие барьерной и диффузионной емкостей p-n-перехода, снижающих его выпрямительные свойства При расчете режима выпрямителей используются статическое со-противление постоянному току и дифференциальное сопротивление диодов переменному току Емкости диодов оказывают существенное влияние на их работу на высоких частотах и в импульсных режимах. В паспортных дан-ных диодов обычно приводится общая емкость диода Сд, которая помимо барьерной и диффузионной включает емкость корпуса при-бора Эту емкость измеряют между внешними токоотводами диода при заданных обратном напряжении смещения и частоте тока Выпрямительный диод — это прибор проводящий ток только в одну сторону. В основе его конструкции один p-n переход и два вывода. Такой диод изменяет ток переменный на постоянный. Помимо этого, их повсеместно практикуют в электросхемах умножения напряжения, цепях, где отсутствуют жесткие требования к параметрам сигнала по времени и частоте. Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. Возле переходов двух полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют носители заряда. Это запирающий слой. Его сопротивление велико. При воздействии на слой определенного внешнего переменного напряжения, толщина его становится меньше, а впоследствии и вообще исчезнет. Возрастающий при этом ток называют прямым. Он проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное напряжение будет иметь другую полярность, то запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет. По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение - Si) и германиевые (обозначение - Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых - малое падение напряжения при прямом токе. Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код: Вольт-амперную характеристику (ВАХ) выпрямительного диода можно представить графически. Из графика видно, что ВАХ устройства нелинейная. В начальном квадранте Вольт-амперной характеристики ее прямая ветвь отражает наибольшую проводимость устройства, когда к нему приложена прямая разность потенциалов. Обратная ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает ситуацию низкой проводимости. Это происходит при обратной разности потенциалов. Реальные Вольт-амперные характеристики подвластны температуре. С повышением температуры прямая разность потенциалов уменьшается. Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой. ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры. Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах. Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры. Он отражает качество выпрямителя. Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют "Экономитель энергии Electricity Saving Box". Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.
Его можно рассчитать: он будет равен отношению прямого тока прибора к обратному. Такой расчет приемлем для идеального устройства. Значение коэффициента выпрямления может достигать нескольких сотен тысяч. Чем он больше, тем лучше выпрямитель делает свою работу. Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов: Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на: Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них: Схемы включения силовых устройств бывают различными. Для выпрямления сетевого напряжения они делятся на однофазные и многофазные, однополупериодные и двухполупериодные. Большинство из них однофазные. Ниже представлена конструкция такого однополупериодного выпрямителя и двух графиков напряжения на временной диаграмме. Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы. Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора. Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора. Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится. Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность. В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно. Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов. Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие: В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки. Отечественная промышленность производит достаточное количество приборов. Однако сегодня наиболее востребованы импортные. Они считаются более качественными. Импортные устройства широко используются в схемах телевизоров и радиоприемников. Их также применяют для защиты различных приборов при неправильном подключении (неправильная полярность). Количество видов импортных диодов разнообразно. Полноценной альтернативной замены их на отечественные пока не существует. Выпрямительные диоды являются одним из наиболее распространенных типов полупроводниковых диодов. Работавыпрямительных диодов основана на явленииодносторонней проводимости p-n перехода
иони предназначены для преобразования переменного тока в постоянный. Для выпрямительных диодов характерно небольшое сопротивление в проводящем состоянии, позволяющее пропускать большие токи. Для эффективного выпрямления выпрямительные диоды должны обеспечить наибольший выпрямленный ток и большое обратное напряжение. С целью получения большого прямого тока выпрямительные диоды выполняются с большой площадью контакта, т.е. плоскостными. Обычно допустимое обратное напряжение составляет 75…80 % пробивного напряжения. Большое допустимое обратное напряжение обеспечивается за счет большого удельного сопротивления базовой области материала полупроводника. В подавляющем большинстве случаев выпрямительные диоды работают на промышленных частотах (50 и 400 Гц), верхняя граница рабочих частот, как правило, не превышает 20 кГц. Выпрямительные диоды, в основном, изготавливаются из германия и кремния. На рисунке 1.1 показана конструкция маломощного сплавного диода и его условно-графическое обозначение, а на рисунке 1.2 приведены вольт- Рис.1.1. Условно графическое обозначение а) и конструкция маломощного диода б). амперные характеристики германиевого а) и кремниевого б) полупровод-никовых выпрямительных диодов для двух температур. Из анализа этих характеристик видно, что: Прямая ветвь вольтамперной характеристики кремниевых диодов расположена правее, чем для германиевых. Таким образом, пороговое напряжение, при котором наблюдается заметный прямой ток для кремниевого диода, выше германиевого, что несколько ухудшает выпрямительные свойства кремниевых диодов, особенно при выпрямлении напряжений с малой амплитудой; При комнатной температуре величина обратного тока кремниевых диодов значительно меньше, чем у германиевых диодов, из-за меньшей концентрации неосновных носителей в кремниевом полупроводнике; Рис.1.2. Вольтамперные характеристики германиевого а) и кремниевого б) полупроводниковых выпрямительных диодов для двух температур Вольтамперные характеристики диодов существенно зависят от температуры. При повышении температуры растет генерация пар носителей тока, что вызывает рост собственной проводимости полупроводника, растут прямой и обратный токи, причем обратный ток растет гораздо быстрее, чем прямой ток, и диод теряет свое основное назначение – одностороннюю проводимость. Установлено, что обратный ток увеличивается у германиевых диодов в 2 раза, а у кремниевых в 2,5 раза при увеличении температуры на каждые 10 0 С; Влияние температуры на характеристики полупроводниковых диодов, изготовленных из германия и кремния, различно и для них существует некоторый интервал допустимых температур. Для германиевых диодов этот интервал составляет -60…+70 0 С, а для кремниевых диодов -60…+120 0 С; Значение напряжения пробоя кремниевых диодов выше, чем у германиевых, при этом у германиевых диодов механизм пробоя обычно является тепловым, а у кремниевых – электрическим за счет лавинного пробоя. Для изготовления выпрямительных диодов предпочтительным является кремний, имеющий более высокую допустимую температуру и более низкую цену по сравнению с германием. Однако в мощных низковольтных выпрямителях предпочтительнее германиевые диоды, поскольку они имеют меньшее пороговое напряжение, чем кремниевые. В ряде случаев в мощных выпрямителях применяют диоды Шоттки, в которых используется выпрямляющий контакт металла с полупроводником. Их изготавливают на основе кремния; благодаря меньшему пороговому напряжению (0,3 В вместо 0,7 В у обычных кремниевых диодов) диоды Шоттки обеспечивают более высокий коэффициент полезного действия, особенно в низковольтных выпрямителях. Параметры, характеризующие свойства выпрямительных диодов, подразделяются на статические
и динамические
. К статическим относятся: Постоянный прямой ток I пр
при заданном прямом напряжении V пр
на диоде; Значение обратного тока I обр
при заданном значении обратного напряжения V обр
; Рабочий диапазон температур Отводимая мощность Максимально допустимый прямой ток диода I пр.мак
, который в зависимости от диода может составлять от нескольких десятков м
А до нескольких к
А; Максимально допустимое обратное напряжение V обр..мак,
которое составляет для диодов из германия до 400В, а из кремния до 1000В; Максимальная мощность рассеяния , где I
– ток, протекающий через диод; V
– напряжение, приложенное к диоду; Сопротивление постоянному току в заданной рабочей точке
. К динамическим параметрам относятся: Средний выпрямленный ток I прср
- среднее за период значение прямого тока; Среднее прямое напряжение V прср
при заданном значении среднего прямого тока; Максимальная частота f мак
, на которой I прср
уменьшается в раз по сравнению на низкой частоте; Максимальная емкость диода С мак
; Внутреннее или дифференциальное сопротивление диода в рабочей точке Коэффициент выпрямления при заданном напряжении По величине среднего выпрямленного тока выпрямительные диоды делятся на три группы: Маломощные (на ток до 0,3А); Средней мощности (на ток от 0,3 до 10А); Мощные (на ток свыше 10А). Выпрямительные диоды и их рабочие режимы необходимо выбирать таким образом, чтобы выделяемая на переходе мощность не превышала мощность рассеяния. Из вольтамперной характеристики (рис.1.2) видно, что уже при сравнительно малых прямых напряжениях (менее одного вольта) прямой ток достигает значительной величины и, чтобы не произошел тепловой пробой, необходимо ограничить значение тока так, чтобы выполнялось условие . Тепловой пробой возможно также избежать отводом выделяемого тепла, что в диоде малой мощности осуществляется непосредственно корпусом, в диодах средней мощности – специальными устройствами – радиаторами, в которые монтируется диод, а в мощных диодах используется принудительное воздушное или водяное охлаждение. Помимо дискретных выпрямительных диодов в радиоэлектронной аппаратуре находят применение выпрямительные блоки,
конструктивно представляющие собой завершенное устройство, состоящее из нескольких выпрямительных диодов, соединенных по определенной схеме. К ним относятся мостовые схемы, умножители напряжения, диодные сборки и т.д. В высоковольтных выпрямителях находят применение выпрямительные столбы,
в которых выпрямительные диоды, обычно кремниевые, соединены последовательно и собраны в единую конструкцию с двумя выводами. Выпрямитель электрического тока - механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток. Диодный мост - электронная схема, предназначенная для преобразования ("выпрямления") переменного тока в пульсирующий постоянный. Такое выпрямление называется двухполупериодным. Выделим два варианта включения мостовых схем однофазную и трехфазную. Однофазная мостовая схема: На вход схемы подается переменное напряжение (для простоты будем рассматривать синусоидальное), в каждый из полупериодов ток проходит через два диода, два других диода закрыты (рис.1 а, б). В результате такого преобразования на выходе мостовой схемы получается пульсирующее напряжение вдвое большее частоты напряжения на входе (рис.2 а, б, с) Трехфазная мостовая схема: В схеме трехфазного выпрямительного моста в результате получается напряжение на выходе с меньшими пульсациями, чем в однофазном выпрямителе (рис.3). Для выпрямления трехфазных напряжений так же широко используются диодные выпрямители. Очень распространены схемы выпрямителей на полумостовых диодных выпрямителях рис. 4. Как правило, для сглаживания пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя применяется фильтр в виде конденсатора или дросселя, к тому же для стабилизации выходного напряжения устанавливается стабилитрон рис. 5. Конструкция, преимущества Конструкция диодных мостов может быть выполнена из отдельных диодов, или в виде монолитной конструкции (диодной сборки). Монолитная конструкция, как правило, предпочтительней - она дешевле и меньше по объему. Диоды в ней подобраны на заводе изготовителе и параметры максимально аналогичны друг другу, в отличие от отдельных диодов, где параметры могут отличаться друг от друга, к тому же в рабочем состоянии диоды в диодной сборке работают в одинаковом тепловом режиме, что уменьшает вероятность выхода из строя элемента. Еще одним преимуществом диодной сборки является ее простота монтирования на плате. Основным недостатком монолитной конструкции является не возможность замены одного диода, вышедшего из строя другим, в этом случае необходимо менять всю сборку, но происходит это крайне редко, если рабочие режимы диодного моста подобраны правильно. Области применения Область применения выпрямительных мостов обширна, например: Рассмотрим области применения выпрямительных диодов Diotec. Как известно сердцем полупроводникового элемента является кремниевый кристалл. В отличие от многих других производителей, которые приобретают кристаллы у сторонних компаний, фирма Diotec владеет собственной полной технологической цепочкой полупроводникового производства - от создания кристаллов до сборки (корпусирования), тестирования и упаковки. Diotec для приборов освещения Одним из самых распространенных элементов для применения в устройствах осветительной техники является выпрямитель серии 1N4007, рассчитанный на ток до 1 А и напряжение до 1000 В. Этот диод занял достойную нишу на рынке светотехнических устройств, но прогресс не стоит на месте и многие компании устремились найти рентабельную замену 1N4007 в виде эквивалентного устройства для поверхностного монтажа. Компания Diotec предложила свое решение в виде выпрямительного моста серии MS (рис.8). Устройство MS500 рассчитанное на рабочее напряжение до 1000 В на сегодняшний день наиболее популярное для применения в осветительных приборах. Диодный мост MS500 имеет выводы с шагом 2,5 мм наибольшим образом соответствует промышленным стандартам, площадь занимаемая мостом на печатной плате уменьшена со 140 мм 2 до 30 мм 2 , высота составляет 1,6 мм. Таким образом, экономится до 80% площади на плате и до 90% веса электронных компонентов, что влияет на транспортные расходы при перевозке элементов. Такие конструктивные особенности моста обеспечивают гибкость при изготовлении устройств и экономят средства. Кроме того, все четыре кристалла диодного моста устанавливаются одновременно (используется технология QuattroChip), что позволяет улучшить "выравнивание" диодного моста, повысить теплостойкость, а так же снизить количество выходов из строя, вызванных неравномерностью параметров диодов (при дискретной установке) и скачками входного тока. Большинство конструкций балластных устройств потребляет небольшой ток. Поэтому требования к номинальным параметрам по току выпрямителей не очень высоки. Основной проблемой для осветительных устройств является высокая температура окружающего воздуха. Высокая температура вызывает появление проблем, связанных со снижением номинальных параметров по току, и во многих случаях инженера избегают применения мостовых выпрямителей предназначенных для поверхностного монтажа (SMD), в балластных схемах мощных осветительных приборов. Они предпочитают использовать четыре дискретных элемента для поверхностного монтажа (например, серии S1M) или компоненты с осевым расположением. Серия диодных мостов B250S2A решает данную проблему. Этот мостовой выпрямитель рассчитан на номинальный ток до 2,3 А и способен пропускать ток 0,7 А при температуре 125 °С. Кроме того, он способен обеспечивает прямое падение напряжения V F = 0,95 В при токе 2 А, что на 15-20% лучше, чем у мостовых выпрямителей других производителей. При изготовлении диодных мостов серии BxxxS2A так же был применена технология QuattroChip, позволяющая повысить устойчивость вольтамперной характеристики мостового выпрямителя к выбросам. В осветительной технике зачастую требуются выпрямители, рассчитанные на работу с напряжениями до 2000 В. Такие выпрямители применяются в некоторых типах ламп, где необходимо высокое напряжение для поджига разряда. Применяемые в промышленности технологии пассивации диодных переходов, для изготовления элементов в корпусах, предназначенных для поверхностного монтажа, представляют определенную трудность. Запатентованная компанией Diotec система Plasma EPOS позволяет применять технологии пассивации подложки на напряжения до 2000 В. Диодные переходы, полученные с помощью этих процессов, могут монтироваться в корпуса MELF или плоские корпуса для поверхностного монтажа (SMD). Такой технологический процесс привел к появлению диодных выпрямителей серии SM513…SM2000 в корпусах MELF рассчитанных на рабочий ток до 1 А и напряжение 1300-2000 В. Здесь же стоит отметить одни из последних выпущенных компанией Diotec в серийное производство выпрямителей серии S1T…S1Y, которые являются логическим продолжением промышленного стандарта серии S1 рассчитанных на напряжение до 2000 В и ток до 1 А, выпрямители этой серии выпускаются в корпусе SMA. А так же версии S2x и S3x рассчитанные на токи до 2 и 3 А в корпусах SMB и SMC соответственно. В российской промышленности в настоящее время многие производители светотехнического оборудования активно применяют диодные мосты конкурирующих производителей для поверхностного монтажа серии DB10xS рассчитанных на рабочий ток до 1 А и напряжение до 1000 В. Компания Diotec выпускает аналогичные диодные мосты серии BxxxS, преимуществом которых является сохранение номинальных параметров от температуры, благодаря применению передовой технологии изготовления элементов и тщательному контролю качества, ударный прямой ток достигает 40 А, против 30 А у конкурентов, к тому же корпус диодных мостов серии BxxxS SO-DIL (SMD) имеет меньшие габариты аналогичных элементов других производителей. Рассмотрим одну из интересных схем применения диодного моста в электронном пускорегулирующем аппарате (ЭПРА) рис.14. Основой схемы ЭПРА является 630-вольтовая микросхема UBA2021 предназначенная для управления и контроля люминесцентной лампой. Входная цепь выполнена на диодном мосту серии B380C1500A рассчитанное на рабочий ток до 2,3 А и напряжение до 800 В. Для управления люминесцентными лампами можно использовать микросхемы серии UBA2014, UBA2021, UBA2024. Еще одним из применений диодных мостов являются, например бытовые регуляторы освещения для ламп накаливания. Рассмотрим несколько простых схем регуляторов. Схема регулятора на рис.15 позволяет выполнять две функции: автоматически поддерживать заданный уровень освещенности вне зависимости от изменения уровня внешней освещенности и плавно регулировать задаваемый уровень освещенности. При монтаже устройства необходимо учесть, что бы светочувствительный элемент (фоторезистор) располагался таким образом, что бы свет от лампы накаливания напрямую не попадал на рабочую площадку фоторезистора. При необходимости данный регулятор освещенности может быть преобразован в регулятор других параметров, например в терморегулятор. На рис.16 показан другой вариант построения регулятора. Этот регулятор так же может быть использован для различных вариантов применения, регулятор освещенности, температуры, напряжения, тока и др. Выпрямительная часть построена на дискретных диодах серии 1N4007, так же можно использовать диодный мост серии B500S. Симистор BT136B-600E в корпусе D2PAK, применен в целях экономии места, подойдет другой симистор из этой серии. При небольшой доработке данных схем можно разработать датчик автоматического включения света, например на основе звукового эффекта, с включением на звук, или используя оптический датчик на ИК-лучах, а так же можно создать схему дистанционного управления освещением. Таблица 1. Характеристики выпрямителей Diotec для счетчиков электроэнергии Счетчики электроэнергии для переменного тока начинают свою историю с конца 19 века, когда в 1888 году был разработан первый счетчик электроэнергии Оливером Б. Шелленбергом. Существуют три вида электросчетчиков: Счетчики электроэнергии необходимо разделять на несколько функциональных узлов: блок питания, схема счетчика, корректирующие цепи и др. Блок питания преобразует высокое переменное входное напряжение в низкое прямое и обеспечивает питание всех цепей счетчика. Схема счетчика измеряет ток, потребляемый нагрузкой, посредством трансформатора тока, через который протекает ток. Другие блоки электросчетчика выполняют целый ряд различных функций: вывод показаний и управление через проводные (Ethernet), или беспроводные (Wi-Fi, WiMax, ZeegBee) сети, управление ЖКИ дисплеем, коррекция точности, термокомпенсация счетчика и др. Рассмотрим вариант применения диодного моста в счетчике электроэнергии, для примера возьмем схему наиболее простого однофазного счетчика рис.17. Счетчик состоит из микросхемы обработки, трех трансформаторов тока, цепи питания, электромеханического счетного устройства и дополнительных цепей. В качестве регистра электроэнергии используется простое электромеханическое отсчетное устройство, в котором применен двухфазный шаговый двигатель. Электропитание счетчика обеспечивается источником, построенным на токовом трансформаторе и двухполупериодном выпрямителе, в качестве выпрямительных диодов здесь применены наиболее популярные выпрямительные диоды серии 1N4007, которые можно заменить диодными мостами серии MS250, B500S предназначенные для поверхностного монтажа или аналогичными диодами серии S1M в SMD исполнении. Diotec для блоков питания и AC/DC-DC/DC преобразователей Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора, с первичной и вторичной обмоткой, выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода, например серии 1N400x, или четырех диодов, включенных по мостовой схеме и образующих диодный мост на дискретных элементах. Но как уже рассматривалось ранее, такое включение диодов имеет ряд недостатков по сравнению с диодным мостом в виде монолитной конструкции. Как правило, после выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий пульсации, обычно для этого применяется конденсатор большой емкости. Так же могут быть установлены фильтры высокочастотных помех (дроссель), всплесков (TVS-диоды, например серии BZW04-xxx, P4KExx, 1.5KExx), защиты от короткого замыкания, стабилизаторы напряжения и тока (стабилитроны, например серии ZPDxx, ZPYxx, 1N53xx, BZVxx, BZXxx). Рассмотрим одну из простых схем трансформаторного блока питания, схема которого приведена на рис.18. Выходное напряжение плавно регулируется резистором R7от 0 до 30 В. К тому же данный блок питания имеет плавную регулировку ограничения по току. Напряжение с трансформатора выпрямляется диодным мостом серии GBU6B и подается на схему стабилизации и далее схемы регулирования тока напряжения и защиты. В настоящее время больший интерес представляют импульсные источники питания, т.к. они имеют ряд преимуществ, таких как: небольшой вес, высокий КПД, низкая стоимость, повышенная пиковая мощность при сравнимых габаритах, широкий диапазон питающего напряжения, система защиты. В импульсных блоках питания переменное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение используется для питания широтно-импульсного модулятора (ШИМ), контроллера, драйверов и преобразователя, с помощью которого постоянное напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы c заданной частотой и скважностью, подаваемые на трансформатор. В таких блоках питания могут применяться малогабаритные трансформаторы - это объясняется тем, что с ростом частоты питающего напряжения уменьшаются требования к габаритам сердечника. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь. Одна из выходных обмоток трансформатора используется для обратной связи. В зависимости от напряжения на ней (например, при изменении тока нагрузки) изменяется частота или скважность импульсов на выходе ШИМ контроллера. Таким образом, с помощью этой обратной связи блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение. Рассмотрим одну из простейших принципиальных схем импульсного источника питания, показанную на рис.19. Источники питания представляет собой обратноходовой (FlyBack) ИИП. Источник питания имеет два выхода и обеспечивает напряжение 36 В и ток до 3 А общей мощностью до 220 Вт. Выпрямление входного напряжения обеспечивается диодным мостом KBU6M, TVS-диоды серии P6KE200A ограничивают выбросы напряжения. Микросхема AD1 выполняет функцию управления и ключа. Блок питания имеет гальваническую развязку входа и выхода, в том числе и цепи обратной связи. Имеется возможность плавной подстройки выходного напряжения резистором R7. Рассмотрим еще одну интересную схему импульсного источника питания, показанную на рис.20. Блок питания обеспечивает выходное напряжение до 5 В и ток до 1,2 А. Сердцем этого источника питания является микросхема TEA1522, которая представляет собой законченное решение для построения электронной части ИИП (управляющая схема и ключ в одном корпусе). Входная часть блока питания выполнена на хорошо известных дискретных диодах серии 1N4007, которые как рассматривалось ранее можно заменить диодным мостом, выполненным в едином монолитном корпусе серии MS250, B500S. Рассмотрим еще одно из применений диодных выпрямителей в бытовой технике, на примере блока управления холодильником для этого рассмотрим простую схему приведенную на рис.21. В схеме блока управления состоит из блока терморегулировки, таймера задержки включения, узла контроля напряжения сети. Для выпрямления входного напряжения в данной схеме применен диодный мост российского производства серии КЦ407, который может быть заменен четырьмя дискретными диодами серии 1N4002-1N4007 или диодным мостом серии MS250, B500S. Diotec для зарядных устройств Рассмотрим простой пример применения диодных мостов в зарядных устройствах, на примере некоторых простых схем. В схеме на рис.22 диодный мост выполнен на одном из распространенных диодов серии 1N4004, который можно заменить диодным мостом в виде монолитного блока серии MS250. На схеме рис.23 представлен простейший вариант применения такого зарядного устройства на примере электрического карманного фонаря работающего от аккумулятора. Принцип работы фонаря простой, при подключении сети переменного тока аккумулятор начинает заряжаться. Переменное напряжение сети преобразуется мостовой схемой на диодах серии 1N4004, регулятор напряжения на микросхеме серии 7805 обеспечивает постоянное напряжение схемы. Такой вариант исполнения карманного фонаря очень удобен, в схеме используется минимум элементов и вся конструкция может быть выполнена в корпусе самого фонаря с выводом контактов для подключения к сети переменного тока. Diotec для сварочных аппаратов Рассмотрим еще одно из наиболее популярных устройств, где применяются диодные мосты - это сварочные аппараты. На рис.24 приведена схема простейшего бытового сварочного аппарата. Данная схема сварочного аппарата напоминает схему любого зарядного устройства для аккумуляторов, за исключением наличия понижающего трансформатора, который позволяет выбрать потребляемый устройством ток. Выпрямителем здесь является диодный мост серии KBPC5012 (50 А, 1200 В). Для преобразования зарядного устройства в недорогой сварочный аппарат необходимо сделать несколько доработок: добавить электромагнитное реле для управления током сварки, установить вентилятор для охлаждения трансформатора, а так же поставить систему автоматического регулирования мощности. На рис.25 приведен еще один вариант построения сварочного аппарата выполненного на базе Pic-микроконтроллера серии Выпрямитель выполнен на четырех диодах серии 1N5403 (3 А, 300 В). Для индикации параметров сварочного аппарата применен семисегментный светодиодный индикатор с общим анодом управляемый Pic-микроконтроллером. Diotec для блоков управления электродвигателем Электродвигатели бывают постоянного тока и переменного тока, одно, двух и трехфазные, многофазные, коллекторные и бесколлекторные, синхронные и асинхронные, шаговые, вентильные и другие. На базе этих двигателей строятся электроприводные системы с различными вариантами управления, в настоящее время самыми распространенными являются микропроцессорные электроприводы. Электроприводы с цифровым микропроцессорным управлением очень широко применяются не только в промышленных областях, таких как станкостроение, автомобильная промышленность, но и в бытовой технике, медицинской технике, электроинструменте. Рассмотрим некоторые простые схемы управления электродвигателем. Схема на рис.26 позволяет управлять электромотором мощностью до 5 кВт, здесь применен двигатель постоянного тока, и простая схема с применением реле. Схема обеспечивает плавный запуск и ручную установку нужной частоты вращения электромотором. В схеме управления применен диодный мост серии B125S (1 А, 125 В) в корпусе SO-DIL. Генератора импульсов, выполненный на транзисторе BD238, синхронизирован с периодом пульсации сетевого напряжения. Схема управления подает сигнал на управляющие выводы тиристоров, здесь применены тиристоры серии BT145-R (25 А, 800 В) в корпусе TO220AB. Вместо выпрямительных диодов серии P1000G на ток до 10 А и напряжение 400 В можно применить диодные мосты серии KBPC2512F (800 В, 25 А). Схемы управления маломощными электродвигателями Регулировать частоту вращения маломощного коллекторного электродвигателя можно, включая последовательно с ним резистор. Однако такой вариант дает низкий КПД, и не дает возможности делать плавную регулировку вращения. Главное, что такая мера приводит к остановке вращения вала: электродвигатель "зависает" при малом напряжении питания в некотором положении ротора. Схема ШИМ-регулятора оборотов маломощного коллекторного двигателя приведенная на рис.27 свободна от таких недостатков. Такую схему можно так же применять для регулировки яркости свечения ламп накаливания. Данная схема выполнена на интегральном таймере серии ICM7555 и позволяет регулировать частоту вращения в пределах от 2 до 98% периода повторения импульсов. Входная часть регулятора выполнена на диодном мосту серии MS250 (250 В, 0,5 А) в корпусе SuperMicroDIL. Диодные выпрямители для одно- и трехфазных приложений Для применения в источниках бесперебойного питания и схемах управления электродвигателем, инверторах и промышленных источниках питания компания Diotec предлагает полупроводниковые диоды и диодные выпрямительные модули. Компания имеет большой портфолио диодных выпрямителей, для построения одно- и трехфазных схем. Входной выпрямитель можно интегрировать в состав инвертора или использовать как самостоятельный блок. При выборе того или иного элемента схемы необходимо учитывать тепловые характеристики и стоимость схем. Как инвертор, так и диодный мост рассеивают некоторую мощность. Инвертор и диодный мост, расположенные в одном корпусе имеют ряд ограничений при использовании, т.к. рассеиваемая мощность должны быть отведена с достаточно небольшой площади, в этом случае необходимо ставить радиатор, следствием этого является удорожание схемы. Применение дискретных модулей выпрямителя и инвертора в этом случае может оказаться более целесообразным. Компания Diotec предлагает компромиссное решение в виде отдельного модуля выпрямителя. Такое решение обеспечивает наилучший отвод тепла, а значит и лучше стабильность и срок службы элемента. Серия трехфазных мостов DB с терминалами типа Fast-On и серия DBI в корпусах собственной разработки Diotec с односторонним расположением выводов, наилучшим образом подходит для схем малой и средней мощности. Трехфазные выпрямители серии DB рассчитаны на ток 15-35 А при напряжении до 1600 В, выпрямители серии DBI рассчитаны на ток до 25 А при напряжении до 1600 В. В портфолио диодных выпрямителей компании Diotec насчитывается большой перечень однофазных выпрямителей, таких серий как B40, B80, B125/250/380, CS рассчитанных на ток до 7А при напряжении до 1000 В, GBS, GBI, GBU, KBU, KBPC, PB на ток 4-35 А и напряжение до 1600 В. В таблице 2 приведены некоторые наименования диодных выпрямителей этих серий и их краткие характеристики. Таблица 2. Характеристики одно- и трехфазных диодных выпрямителей Для применения в одно- и трехфазных схемах компания Diotec предлагает новые полумосты серии S16 в корпусе D2PAK (TO263). Два или три таких полумоста могут легко сформировать одно- или трехфазную схему входного выпрямителя. Такой полумост улучшает процесс автоматической пайки плат и не требует ручного процесса монтажа мост/радиатор в источниках питания и блоках управления двигателем, рассчитанных на работу до нескольких сотен Ватт. Серия S16 содержит два диода номиналом 8 А, которые могут использоваться, для создания однофазного моста с максимальным током 16 А или трехфазного моста с током до 24 А. Обратное напряжение полумоста достигает 1000 В, максимальный ток перегрузки 135 A при частоте 50 Гц. Diotec на рынке электронных компонентов Как видно из рассмотренных примеров области применения диодных выпрямителей, очень велик. Компания Diotec, являющаяся одним из лидеров на рынке полупроводниковых элементов, не ограничивается производством диодных выпрямителей, она имеет сильный портфолио полупроводниковых продуктов диодов и транзисторов общего применения, TVS-диодов (или как еще их называют супрессоры, или ограничительные диоды), быстрые и сверхбыстрые диоды, диоды Шоттки, диоды Зенера и др. Российский рынок электроники имеет свою специфику работы, и порой цена на компонент становится основным аргументом при выборе того или иного производителя, чем электрические характеристики и их надежность. Многие азиатские производители поставляют свою дешевую продукцию на российский рынок. Компания Diotec является большим подспорьем на российском рынке электронных компонентов для азиатских компаний, обладая высочайшим качеством продукции и приемлемой ценой. В сочетании с передовыми технологиями и немецким подходом к организации производства продукция Diotec позволяет применять ее в различных отраслях электроники, где предъявляются повышенные требования к надежности. Опыт применения компонентов Diotec показал, что их легко можно применять в электронике, где ранее применялись электронные компоненты других известных производителей, таких как Егоров Алексей , Основное предназначение выпрямительных диодов – преобразование напряжения. Но это не единственная сфера применения данных полупроводниковых элементов. Их устанавливают в цепи коммутации и управления, используют в каскадных генераторах и т.д. Начинающим радиолюбителям будет интересно узнать, как устроены эти полупроводниковые элементы, а также их принцип действия. Начнем с общих характеристик. Основной элемент конструкции – полупроводник. Это пластина кристалла кремния или германия, у которого имеются две области р и n проводимости. Из-за этой особенности конструкции она получила название плоскостной. При изготовлении полупроводника обработка кристалла производится следующим образом: для получения поверхности р-типа ее обрабатывают расплавленным фосфором, а р-типа – бором, индием или алюминием. В процессе термообработки происходит диффузия этих материалов и кристалла. В результате образуется область с р-n переходом между двумя поверхностями с различной электропроводимостью. Полученный таким образом полупроводник устанавливается в корпус. Это обеспечивает защиту кристалла от посторонних факторов воздействия и способствует теплоотводу. Обозначения:
Как уже упоминалось, в качестве основы р-n перехода используются кристаллы кремния или германия. Первые применяются значительно чаще, это связано с тем, что у германиевых элементов величина обратных токов значительно выше, что существенно ограничивает допустимое обратное напряжение (оно не превышает 400 В). В то время как у кремниевых полупроводников эта характеристика может доходить до 1500 В. Помимо этого у германиевых элементов значительно уже диапазон рабочей температуры, он варьируется в пределах от -60°С до 85°С. При превышении верхнего температурного порога резко увеличивается обратный ток, что отрицательно отражается на эффективности устройства. У кремниевых полупроводников верхний порог порядка 125°С-150°С. Мощность элементов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация: Ниже приведена таблица, с описанием основных параметров выпрямительных диодов. Эти характеристики можно получить из даташита (технического описания элемента). Как правило, большинство радиолюбителей к этой информации обращаются в тех случаях, когда указанный в схеме элемент недоступен, что требует найти ему подходящий аналог. Заметим, что в большинстве случаев, если требуется найти аналог тому или иному диоду, первых пяти параметров из таблицы будет вполне достаточно. При этом желательно учесть диапазон рабочей температуры элемента и частоту. Проще всего объяснить принцип действия выпрямительных диодов на примере. Для этого смоделируем схему простого однополупериодного выпрямителя (см. 1 на рис. 6), в котором питание поступает от источника переменного тока с напряжением U IN (график 2) и идет через VD на нагрузку R. Во время положительного полупериода, диод находится в открытом положении и пропускает через себя ток на нагрузку. Когда приходит очередь отрицательного полупериода, устройство запирается, и питание на нагрузку не поступает. То есть происходит как бы отсечение отрицательной полуволны (на самом деле это не совсем верно, поскольку при данном процессе всегда имеется обратный ток, его величина определяется характеристикой I обр). В результате, как видно из графика (3), на выходе мы получаем импульсы, состоящие из положительных полупериодов, то есть, постоянный ток. В этом и заключается принцип работы выпрямительных полупроводниковых элементов. Заметим, что импульсное напряжение, на выходе такого выпрямителя подходить только для питания малошумных нагрузок, примером может служить зарядное устройство для кислотного аккумулятора фонарика. На практике такую схему используют разве что китайские производители, с целью максимального удешевления своей продукции. Собственно, простота конструкции является единственным ее полюсом. К числу недостатков однодиодного выпрямителя можно отнести:
Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7). Принцип работы такого фильтра довольно простой. Электролит заряжается во время положительного полупериода и разряжается, когда наступает черед отрицательного. Емкость при этом должна быть достаточной для поддержания напряжения на нагрузке. В этом случае импульсы несколько сгладятся, примерно так, как продемонстрировано на графике (2). Приведенное решение несколько улучшит ситуацию, но ненамного, если запитать от такого однополупериодного выпрямителя, например, активные колонки компьютера, в них будет слышаться характерный фон. Для устранения проблемы потребуются более радикальное решение, а именно диодный мост. Рассмотрим принцип работы этой схемы. Существенно отличие такой схемы (от однополупериодной) заключается в том, что напряжение на нагрузку подается в каждый полупериод. Схема включения полупроводниковых выпрямительных элементов продемонстрирована ниже. Как видно из приведенного рисунка в схеме задействовано четыре полупроводниковых выпрямительных элемента, которые соединены таким образом, что при каждом полупериоде работают только двое из них. Распишем подробно, как происходит процесс: Как видно по результату (график 3), в процессе задействовано оба полупериода и как бы не менялось напряжение на входе, через нагрузку оно идет в одном направлении. Такой принцип работы выпрямителя называется двухполупериодным. Его преимущества очевидны, перечислим их: Помехи от мостовой схемы незначительны, и становятся еще меньше при использовании фильтрующей электролитической емкости. Благодаря этому такое решение можно использовать в блоках питания, практически, для любых радиолюбительских конструкций, в том числе и тех, где используется чувствительная электроника. Заметим, совсем не обязательно использовать четыре выпрямительных полупроводниковых элемента, достаточно взять готовую сборку в пластиковом корпусе. Такой корпус имеет четыре вывода, два на вход и столько же на выход. Ножки, к которым подключается переменное напряжение, помечаются знаком «~» или буквами «AC». На выходе положительная ножка помечается символом «+», соответственно, отрицательная как «-». На принципиальной схеме такую сборку принято обозначать в виде ромба, с расположенным внутри графическим отображением диода. На вопрос что лучше использовать сборку или отдельные диоды нельзя ответить однозначно. По функциональности между ними нет никакой разницы. Но сборка более компактна. С другой стороны, при ее выходе из строя поможет только полная замена. Если же в этаком случае используются отдельные элементы, достаточно заменить вышедший из строя выпрямительный диод.Принцип работы
Разновидности устройств, их обозначение
Основные параметры устройств
Выпрямительные схемы
Импульсные приборы
Импортные приборы
;
, где Т пер
и Т кор
– температуры перехода и корпуса диода, R T
- тепловое сопротивление переход-корпус;
, где - приращение напряжения и - приращения тока около рабочей точки;
.
Рис. 2. а) исходное напряжение (напряжение на входе), б) однополупериодное выпрямление, с) двухполупериодное выпрямление
Рис. 3. Напряжение на выходе трехфазного выпрямителя
Рис. 4. Трехфазная схема выпрямителя на полумостах
Рис. 5. Схема диодного выпрямителя с фильтром
Рис. 6. Диодный мост на дискретных элементах
Рис. 7. Диодная сборкаDiotec в электронике
Компания Diotec Semiconductor AG (Diotec) - была образована в 1973 году в городе Хайтерсхайм (Германия). На сегодняшний день компания является ведущим производителем стандартных и силовых полупроводниковых диодов и выпрямителей, вся продукция выполнена на новейшем оборудовании с высоким уровнем качества по безсвинцовой технологии. Благодаря применению собственной уникальной технологии Plasma EPOS не имеющей аналогов в мире призванной обеспечить не только высокое качество производимой продукции, но и полностью исключить применение агрессивных кислот в процессе производства и свести к минимуму вредное влияние на окружающую среду, компания заняла одно из лидирующих мест на рынке электронных компонентов.
Рис. 8. Выпрямители серии 1N4007 в сравнении с MS500 на печатной плате
Рис. 9. Внешний вид миниатюрной люминесцентной лампы и схемы балласта
Рис. 10. Характеристика диодного моста B250S2A в режиме повышенной температуры
Рис. 11. Общий вид ЭПРА
Рис. 12. Общий вид миниатюрной люминесцентной лампы
Рис. 13. Серия высоковольтных выпрямителей в SMD исполнении
Рис. 14. ЭПРА на базе UBA2021, с входной цепью на B380C1500A
Рис. 15. Регулятор освещения лампы накаливания
Рис. 16. Регулятор температуры на основе регулятора освещенностиP/N
Корпус
Импульсное обратное напряжение, V RRM (В)
Средний ток прямой макс, I FAV (А)
Ударный прямой ток, I FSM (А)
Напряжение прямое
Ток утечки
V F (В)
I F (А)
I R (мкА)
V R (В)
Выпрямители
1N4001
DO-41
50
1
50
1.1
1
5
50
1N4002
DO-41
100
1
50
1.1
1
5
100
1N4003
DO-41
200
1
50
1.1
1
5
200
1N4004
DO-41
400
1
50
1.1
1
5
400
1N4005
DO-41
600
1
50
1.1
1
5
600
1N4006
DO-41
800
1
50
1.1
1
5
800
1N4007
DO-41
1000
1
50
1.1
1
5
1000
1N4007-13
DO-41
1300
1
50
1.1
1
5
1300
EM513
DO-41
1600
1
50
1.1
1
5
1600
EM516
DO-41
1800
1
50
1.1
1
5
1800
EM518
DO-41
2000
1
50
1.1
1
5
2000
S1A
SMA
50
1
30
1.1
1
5
50
S1B
SMA
100
1
30
1.1
1
5
100
S1D
SMA
200
1
30
1.1
1
5
200
S1G
SMA
400
1
30
1.1
1
5
400
S1J
SMA
600
1
30
1.1
1
5
600
S1K
SMA
800
1
30
1.1
1
5
800
S1M
SMA
1000
1
30
1.1
1
5
1000
S1T
SMA
1300
1
30
1.1
1
5
1300
S1W
SMA
1600
1
30
1.1
1
5
1600
S1X
SMA
1800
1
30
1.1
1
5
1800
S1Y
SMA
2000
1
30
1.1
1
5
2000
S2A
SMB
50
2
50
1.1
1.15
5
50
S2B
SMB
100
2
50
1.1
1.15
5
100
S2D
SMB
200
2
50
1.1
1.15
5
200
S2G
SMB
400
2
50
1.1
1.15
5
400
S2J
SMB
600
2
50
1.1
1.15
5
600
S2K
SMB
800
2
50
1.1
1.15
5
800
S2M
SMB
1000
2
50
1.1
1.15
5
1000
S2T
SMB
1300
2
50
1.1
1.15
5
1300
S2W
SMB
1600
2
50
1.1
1.15
5
1600
S2X
SMB
1800
2
50
1.1
1.15
5
1800
S2Y
SMB
2000
2
50
1.1
1.15
5
2000
S3A
SMC
50
3
110
1.15
3
5
50
S3B
SMC
100
3
110
1.15
3
5
100
S3D
SMC
200
3
110
1.15
3
5
200
S3G
SMC
400
3
110
1.15
3
5
400
S3J
SMC
600
3
110
1.15
3
5
600
S3K
SMC
800
3
110
1.15
3
5
800
S3M
SMC
1000
3
110
1.15
3
5
1000
S3T
SMC
1300
3
110
1.15
3
5
1300
S3W
SMC
1600
3
110
1.15
3
5
1600
S3X
SMC
1800
3
110
1.15
3
5
1800
S3Y
SMC
200
3
110
1.15
3
5
2000
Мосты выпрямительные
MS40
Micro-DIL
80
0.5
20
1.2
0.5
10
80
MS80
Micro-DIL
160
0.5
20
1.2
0.5
10
160
MS125
Micro-DIL
250
0.5
20
1.2
0.5
10
250
MS250
Micro-DIL
600
0.5
20
1.2
0.5
10
600
MS380
Micro-DIL
800
0.5
20
1.2
0.5
10
800
MS50
Micro-DIL
1000
0.5
20
1.2
0.5
10
1000
B40S2A
SO-DIL
80
2.3
65
0.95
2
10
80
B80S2A
SO-DIL
160
2.3
65
0.95
2
10
160
B125S2A
SO-DIL
250
2.3
65
0.95
2
10
250
B250S2A
SO-DIL
600
2.3
65
0.95
2
10
600
B380S2A
SO-DIL
800
2.3
65
0.95
2
10
800
B40S
SO-DIL
80
1
40
1.1
1
10
80
B80S
SO-DIL
160
1
40
1.1
1
10
160
B125S
SO-DIL
250
1
40
1.1
1
10
250
B250S
SO-DIL
600
1
40
1.1
1
10
600
B380S
SO-DIL
800
1
40
1.1
1
10
800
B500S
SO-DIL
1000
1
40
1.1
1
10
100
Рис. 17. Схема однофазного счетчика
Рис. 18. Трансформаторный блок питания
Рис. 19. Схема импульсного источника питания
Рис. 20. Схема импульсного источника питания на основе TEA1522
Рис. 21. Схема блока управления холодильником
Рис. 22. Схема зарядного устройства
Рис. 23. Схема карманного фонаря
Рис. 24. Схема бытового сварочного аппарата
Рис. 25. Схема бытового сварочного аппарата на PIC16F628
Рис. 26. Схема управления электродвигателем
Рис. 27. ШИМ-регулятор оборотов маломощного коллекторного электродвигателяP/N
Упаковка, мм
Импульсное обратное напряжение, V RRM В
Средний ток прямой макс, I FAV А
Ударный прямой ток 50/60 Гц, I FSM А
Напряжение прямое
Ток утечки
V F В
I F А
I R мкА
V R В
Выпрямители 3-х фазные
DB15/25-005
28,5х28,5х10
50
15/25
275/385
1.05
7.5
10
50
DB15/25-01
28,5х28,5х10
100
15/25
275/385
1.05
7.5
10
100
DB15/25-02
28,5х28,5х10
200
15/25
275/385
1.05
7.5
10
200
DB15/25-04
28,5х28,5х10
400
15/25
275/385
1.05
7.5
10
400
DB15/25-06
28,5х28,5х10
600
15/25
275/385
1.05
7.5
10
600
DB15/25-08
28,5х28,5х10
800
15/25
275/385
1.05
7.5
10
800
DB15/25-10
28,5х28,5х10
1000
15/25
375/385
1.05
7.5
10
1000
DB15/25-12
28,5х28,5х10
1200
15/25
275/385
1.05
7.5
10
1200
DB15/25-14
28,5х28,5х10
1400
15/25
275/385
1.05
7.5
10
1400
DB15/25-16
28,5х28,5х10
1600
15/25
275/385
1.05
7.5
10
1600
DB35-005
28,5х28,5х10
50
35
500
1.02
17.5
10
50
DB35-01
28,5х28,5х10
100
35
500
1.05
17.5
10
100
DB35-02
28,5х28,5х10
200
35
500
1.05
17.5
10
200
DB35-04
28,5х28,5х10
400
35
500
1.05
17.5
10
400
DB35-06
28,5х28,5х10
600
35
500
1.05
17.5
10
600
DB35-08
28,5х28,5х10
800
35
500
1.05
17.5
10
800
DB35-10
28,5х28,5х10
1000
35
500
1.05
17.5
10
1000
DB35-12
28,5х28,5х10
1200
35
500
1.05
17.5
10
1200
DB35-14
28,5х28,5х10
1400
35
500
1.05
17.5
10
1400
DB35-16
28,5х28,5х10
1600
35
500
1.05
17.5
10
1600
DBI15/25-005
40х20х10
200
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
50
DBI15/25-01
40х20х10
400
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
100
DBI15/25-02
40х20х10
600
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
200
DBI15/25-04
40х20х10
800
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
400
DBI15/25-06
40х20х10
1000
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
600
DBI15/25-08
40х20х10
1200
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
800
DBI15/25-10
40х20х10
1400
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
1000
DBI15/25-12
40х20х10
1600
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
1200
DBI15/25-14
40х20х10
50
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
1400
DBI15/25-16
40х20х10
100
15/25
275/385
1.05
7.5/12.5
10
1600
DBI25-005A
35х25х4
50
25
390
1.05
12.5
10
50
DBI25-04A
35х25х4
400
25
390
1.05
12.5
10
400
DBI25-08A
35х25х4
800
25
390
1.05
12.5
10
800
DBI25-12A
35х25х4
1200
25
390
1.05
12.5
10
1200
DBI25-16A
35х25х4
1600
25
390
1.05
12.5
10
1600
DBI6-005
40х20х10
200
6
135
1.05
3
10
50
DBI6-01
40х20х10
400
6
135
1.05
3
10
100
DBI6-02
40х20х10
600
6
135
1.05
3
10
200
DBI6-04
40х20х10
800
6
135
1.05
3
10
400
DBI6-06
40х20х10
1000
6
135
1.05
3
10
600
DBI6-08
40х20х10
1200
6
135
1.05
3
10
800
DBI6-10
40х20х10
1400
6
135
1.05
3
10
1000
DBI6-12
40х20х10
1600
6
135
1.05
3
10
1200
DBI6-14
40х20х10
900
6
135
1.05
3
10
1400
DBI6-16
40х20х10
1000
6
135
1.05
3
10
1600
Мосты выпрямительные
B125C1500A/B
19х3,5х10
250
1.8
50
10
250
B125D
DIL
250
1
40
1.1
1
10
250
B250C1500A/B
19х3,5х10
600
1.8
50
10
600
B250S
DIL
600
1
40
1.1
1
10
600
B380C1500A/B
19х3,5х10
800
1.8
50
10
800
B380D
DIL
800
1
40
1.1
1
10
800
B40C1500A/B
19х3,5х10
80
1.8
50
10
80
B40D
DIL
80
1
40
1.1
1
10
80
B500C1500A/B
19х3,5х10
1000
1.8
50
10
1000
B500S
DIL
1000
1
40
1.1
1
10
1000
B80C1500A/B
19х3,5х10
160
1.8
50
10
160
B80D
DIL
160
1
40
1.1
1
10
160
CS10D
DIL
20
1
40
0.5
1
500
20
GBI10M
32х5,6х17
1000
3
220
10
1000
GBU10M
20,8х3,3х18
1000
8.4
300
1
12
10
1000
KBPC10/15/2500FP
KBPC601
15,2х15,2х6,3
100
3.8
125
1.2
3
10
100
KBU12M
23,5х5,7х19,3
1000
8.4
300
1
12
10
1000
KBU8M
23,5х5,7х19,3
1000
5.6
300
1
8
10
1000
MS500
SuperMicroDIL
1000
0.5
20
1.2
0.5
10
1000
MYS250
MicroDIL
600
0.5
20
1.2
0.5
10
600
PB1001
19х19х6,8
70
10
150
1.2
5
10
35
S80
MiniDIL (TO-269AA)
160
0.8
44
1.2
0.8
10
160
Рис. 28. Полумост S16
КомпанияУстройство и конструктивные особенности
Классификация по мощности
Перечень основных характеристик
Принцип работы
Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя
Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации
Устройство и принцип работы диодного моста
