Ещё один мост в автомобиле...

Для того чтобы было понятнее, начнем со знакомства.

Я dewqas и у меня есть диплом инженера по специальности "автомобили и автомобильное хозяйство"...

А у вас есть автомобильные права?

Это простой вопрос....

А вы водитель какого класса???

А вот это уже вопрос по сложнее...

В юности я зачитывал эту книгу до дыр...

Знаете в чём отличие водителя первого класса, от современного понятия водитель?

Водитель первого класса, знал устройство автомобиля и мог своими руками произвести его ремонт...

И я всегда стремился именно к первому классу...

Заменить колодки - да легко...

Поменять масло или антифриз - проще простого...

Зашумить салон - ничего сложного...

И с каждым разом всё сложнее и интереснее.

Поменять забитый радиатор. Запаять бензобак. Перебрать обломанную рессору. Заменить прокладку головки блока цилиндров. Перемотать датчик регулировки холостого хода. И даже сварочные и немного покрасочные работы...

Именно так я и познакомился с этой деталью...

Аккумулятор перестал заряжаться и пришлось менять генератор. Новый китайский отработал пять лет и сдох. Почитав форум и посмотрев видосики я понял, что нужно расколоть генератор и заменить реле регулятор и вместе с ним диодный МОСТ....

Вот о том что это такое и зачем оно нужно сегодня и поговорим...

Диодный мост — электрическое устройство, электрическая схема для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий (постоянный). Выпрямление с помощью диодного моста называется двухполупериодным.

Существуют однофазные и многофазные мосты. Однофазный мост выполняется по мостовой схеме Гретца. 

Изначально в ней использовались электровакуумные диоды и эта схема считалась сложным и дорогим решением, вместо неё обычно применялась схема Миткевича, в которой вторичная обмотка трансформатора имеет средний вывод.

Сейчас, когда полупроводниковые диоды стали дешевле, и доступны практически всем, в большинстве случаев применяется мостовая схема, за исключением применяемой в некоторых низковольтных выпрямителях схемы Миткевича, имеющей при прочих равных больший КПД.

Вместо диодов в схеме могут применяться выпрямительные вентили любых типов — например селеновые выпрямители, ртутные вентили и другие, принцип действия схемы от этого не изменяется.

Также в плечах моста применяют управляемые вентили, например, тиристоры или игнитроны, при этом возможно управление выходным напряжением выпрямителя с помощью фазоимпульсного управления управляемыми вентилями.

История

Рисунок 4. Выпрямительный мост из патента Поллака. В качестве выпрямительных вентилей использованы электрохимические выпрямительные ячейки.

Схема выпрямительного моста (рисунок 4) была изобретена польским электротехником Каролем Поллаком[пол.] и запатентована в декабре 1895 года в Великобритании, и в январе 1896 года в Германии.

В 1897 году немецкий физик Лео Гретц независимо от предшественников изобрел и опубликовал описание аналогичной схемы. Публикация Гретца стала широко известной электротехникам того времени, поэтому эту схему и сейчас часто называют схемой Гретца или мостом Гретца.

В 1924 году советский электротехник А. Н. Ларионов изобрёл мостовую схему двухполупериодного выпрямителя трёхфазного тока, названную его именем.

Принцип работы выпрямительных мостов

Однофазный мост (схема Гретца)

На вход (∼𝑈) моста подаётся переменное напряжение, не обязательно синусоидальное. В одном из полупериодов (на рисунке слева) открыты два диода в противоположных плечах моста и ток проходит только через эти 2 диода, а 2 других в другой паре противоположных плеч при этом заперты. На другом полупериоде (на рисунке справа) открываются два других диода и другая пара диодов запирается. В нагрузке R𝐿 ток в обоих полупериодах течёт в одном направлении, — диодный мост преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный.

Так как с нагрузкой всегда последовательно включены 2 диода, на каждом из которых в открытом состоянии падает часть входного напряжения U𝑟𝑑,то максимальное пульсирующее напряжение на нагрузке U𝑅𝐿𝑚𝑎𝑥 всегда меньше амплитуды входного напряжения U0 на удвоенное прямое падение напряжения на диоде. Амплитуда переменного напряжения больше эффективного напряжения U𝑒𝑓𝑓 в √2 раз:

Величина падения напряжения на одном диоде зависит от полупроводникового материала и типа диода Так, например, у кремниевых диодов с p-n-переходом прямое падение при малых токах через диод составляет ≈0,6 В при токах близких к предельно-допустимому для конкретного прибора ≈1 В. У германиевых диодов и диодов Шоттки  ≈0,3 В (≈0,6 В) и ≈0,2 В (≈0,4 В) соответственно. Потери энергии, вызванные прямым падением напряжения на диодах снижают КПД выпрямителя, особенно это снижение существенно при выпрямлении низких напряжений. Например, источник питания с диодным мостом на кремниевых диодах с p-n-переходом на 5 В и током 10 А (выходная мощность 50 Вт) будет иметь КПД не более 70 %. Поэтому в низковольтных сильноточных выпрямителях применяют в основном диоды Шоттки или схемы активного выпрямления[англ.] с помощью активных управляемых ключей, например, мощных полевых транзисторов.

Частота пульсаций 𝑓𝑝 выпрямленного напряжения равна удвоенной частоте питающего переменного напряжения 𝑓0:

𝑓𝑝=2 𝑓0.

Трёхфазный мост (схема Ларионова)

В этой схеме ( см. рисунок) при изменении фазных напряжений открываются последовательно по паре диодов — один из верхней (по рисунку) группы и один — из нижней.

Так как диоды открываются как на верхней части синусоидального фазного напряжения так и на нижней части этих синусоидальных напряжений трёх фаз, сдвинутых относительно друг друга на 120°, частота пульсаций 𝑓𝑝 выпрямленного напряжения в 6 раз больше частоты питающего трёхфазного переменного напряжения 𝑓0:

𝑓𝑝=6 𝑓0.

Преимущества выпрямительных мостов

Двухполупериодное выпрямление с помощью моста (по сравнению с однополупериодным) имеет преимущества:

• на выходе моста напряжение имеет повышенную частоту пульсаций, что упрощает фильтры пульсаций;
• во вторичной обмотке трансформатора, питающей мост, отсутствует постоянный ток подмагничивания, что облегчает режим работы трансформатора и снижает его необходимые размеры;
• увеличивает коэффициент использования габаритной мощности трансформатора (для однополупериодного выпрямителя он составляет около 0,45, так как в однополупериодном выпрямителе через нагрузку протекает только один полупериод переменного тока), что позволяет сделать габариты его магнитопровода меньшего сечения.

Недостатки выпрямительных мостов

• При работе происходит двойное падение напряжения на диодах по сравнению с однополупериодным выпрямлением (прямое напряжение на кремниевых диодах не менее 0,65 × 2 ≈ 1,3 В), это нежелательно в низковольтных схемах.
• Также удваиваются потери энергии, рассеиваемой в виде тепла, на диодах, что снижает КПД мощных низковольтных (напряжение в несколько вольт) выпрямителей. Частично этот недостаток может быть преодолён за счет использования диодов Шоттки с малым прямым падением напряжения или применением синхронных активных выпрямителей. Меньшими потерями энергии при низковольтном выпрямлении большой мощности обладает двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, в котором ток в каждом полупериоде протекает не через два последовательно включённых диода, а через один диод.
• При выходе из строя одного из диодов (обрыве) схема превращается в однополупериодный выпрямитель, что может быть сразу не замечено, и в устройстве будет скрытый дефект, ухудшающий параметры.

Получается, что ещё вот такой мост есть в каждом автомобиле...

А сегодня вам про него рассказал dewqas