Какие диоды нужны для диодного моста, как правильно подобрать диоды для выпрямления

Порой, когда дело приходится иметь с блоками питания (их ремонтом, сборкой своими руками) сталкиваешься с его выпрямительной частью, которая из переменного напряжения делает постоянное. Эта часть есть не что иное как диодный выпрямительный мост. Для технарей электротехников известно, что это такое и какова функция этого элемента электрических схем. Для непосвященных поясню — большинство электротехники содержат в своих схемах блок питания, который понижает сетевое напряжение 220 вольт в меньшее, что используется устройствами (3, 5, 9, 12, 24 вольта, это наиболее распространенные величины пониженных напряжений). В сети используется переменный ток, а практически все электронные схемы работают на постоянном. Так вот, для преобразования переменного напряжения в постоянное и используется диодный мост.

Выпрямительные диодные мосты бывают готовыми сборками в едином корпусе, а бывают и самодельными, которые спаиваются из четырех одинаковых диодов. А какие диоды нужны для самодельного диодного моста и как правильно подобрать их для выпрямителя? Все достаточно просто. Основными параметрами для выбора диодов на мост являются напряжение (обратное) и сила тока (которую они могут через себя пропускать без перегрева).

Напомню, что диоды при прямом подключении (плюс диода к плюсу прилагаемого напряжения, а минус диода к минусу прилагаемого напряжения) к питанию пропускают через себя электрический ток. В этом режиме (открытом) на них оседает небольшое напряжение в пределах около 0,6 вольт. Как и любые другие проводники они имеют свое внутреннее сопротивление (что и обуславливает это небольшое падение напряжения на них в открытом состоянии). Чем оно больше, тем меньшую силу тока диод способен через себя пропустить. Если же на диод приложить постоянное обратное напряжение (на плюс диода подать минус источника, и на минус диода подать плюс источника), то диод будет работать в режиме запирания. Он не будет через себя пропускать постоянный ток (будет закрыт).

Так вот, есть максимальная величина обратного напряжения, которую диод может выдержать не входя в режим электрического и теплового пробоя. Именно это обратное напряжение и нужно учитывать при выборе диодов на выпрямительный мост. Если на диодный мост будет подаваться напряжение 220 вольт переменного тока, значит диоды моста должны быть рассчитаны на большее напряжение (с запасом не менее 25%). А лучше вовсе брать с достаточно большим запасом. Это убережет полупроводники от попадания на них случайных скачков напряжения, идущие от сети. Сейчас на обычные, небольшие блоки питания ставят диоды серии 1n4007, у которых обратное напряжение равно 1000 вольтам, а долговременный ток они могут выдерживать до 1 ампера (при температуре 75 градусов).

Второй, и пожалуй главной характеристикой выпрямительного диода является сила тока, которую он может пропускать через себя длительное время (без перегрева). Изначально вы должны знать, на какой максимальный ток рассчитан ваш блок питания. И только после этого уже нужно подбирать выпрямительные диоды на мост. К примеру, вы решили сделать себе самодельный регулируемый блок питания с выходным напряжением до 15 вольт и максимальным током в 6 ампер. Следовательно, под такой источник питания нужно брать диоды, рассчитанные на силу тока порядка 10 ампер (плюс определенный запас по току). Ток в 6 ампер как бы относительно немалый. Он будет нагревать диоды выпрямительного моста. Значит под эти диоды, мост еще нужно предусмотреть охлаждающий радиатор.

Напомню, что большинство полупроводниковых компонентов сделаны из кремния, а этот материал имеет максимальную рабочую температуру 150—170 °C. Выход за эти пределы разрушаю полупроводник, в нашем случае диоды диодного моста. Лучше держать температуру диодов в пределах до 75 °C. Поставьте на мост небольшой радиатор и посмотрите не выходит ли температура при максимальной нагрузки блока питания за допустимые пределы.

Диодных мостов и диодов (под них) существует достаточно большое количество. При выборе сначала в поисковике найдите справочную таблицу диодов и диодных мостов, где указаны основные технические характеристики выпрямителей. Выберите наиболее подходящий компонент с учетом номинального обратного напряжения и силы тока. Если вы поставите на диодный мост диоды с большими номинальными токами и напряжениями, ничего страшного, это будет даже лучше, как бы излишний запас. Но подбирать меньшие или впритык лучше не стоит.

P.S. Кроме основных характеристик (тока и напряжения) диодов, которые будут ставится на диодный мост, еще нужно обращать внимание на частоту, на которой они могут нормально работать. Частота сети в 50 герц является достаточно малой и под нее подойдут практически все диоды. Выше приведенный диод 1n4007 имеет рабочую частоту в 1 мГц. Обращать внимание на частоту актуально для электрических схем, рассчитанных на действительно высокие частоты.

Источник - https://electrohobby.ru/kakie-diod-nugn-gss.html

Сопротивление проволоки, как узнать электрическое сопротивление провода, шнура, кабеля.

 

В области электротехники, электроники понятие электрического сопротивления является фундаментальным. Оно относится к основным электрическим величинам, которое повсеместно используется как в теории, так и на практике. Любой электрический проводник имеет свое определенное сопротивление, которое во многом зависит от таких основных факторов: материала проводника, его размер (длина и сечение), температура. Помимо этого стоит учитывать, что сопротивление может быть активным и реактивным.

Электрическое сопротивление провода можно вычислить по следующей простой формуле, в которой присутствуют такие величины: удельное сопротивление материала, из которого сделан провод, его сечение и длина:

Есть такое понятие как удельное сопротивление материала (вещества). У каждого проводника, сделанного из того или иного материала свое удельное сопротивление. Это обуславливается особенностями внутренней структуры (на атомном уровне) самого вещества. То есть, у каждого отдельно взятого материала (проводника тока) при одних и тех же размерах и условиях будет различное сопротивление. Это удельное сопротивление выражается как Ом на метр (при сечении 1 миллиметр квадратный). Удельное сопротивление каждого отдельного материала проводника нужно смотреть в специальной таблице (в справочниках, интернете).

Нахождением сопротивления по формуле имеет смысл при теоретических расчетах, на практике же намного проще воспользоваться обычным измерителем (электронным тестером, мультиметром, омметром). Стоит учитывать, что измерения электрического сопротивления должны производиться при отключенном электропитании схемы, участка цепи, провода. Если на схеме (измеряемом проводе) будет присутствовать хоть какое-то напряжение, то в лучшем случае это повлечет за собой неверные результаты измерения, ну, а в худшем может выйти из строя и сам измерительный прибор.

Само же измерение электрического сопротивления мультиметром сводится к его включению и выбору на нём определённого диапазона измерения (Ом, килоОм, мегаОм). Наиболее малым сопротивлением является Ом. 1000 Ом, это 1 кОм (килоом). 1000 000 Ом или 1000 кОм, это 1 мОм (мегаом). В обычных проводах (шнуры питания, небольшие куски кабеля и проводов) сопротивление будет примерно до десятков Ом. Сопротивление от десятков и до тысяч Ом уже можно встретить к примеру у обмоток трансформатора, катушек электромагнита, звонка и т.д. Ну, а мегаомным сопротивлением уже обладает электрическая изоляция кабелей и проводов.

В электротехнике в большинстве случаев в роли электрического проводника используют медь. Именно она имеет достаточно хорошую электрическую проводимость при относительно низкой цене (если сравнивать с серебром, золотом). В линиях электропередач и на отдельных участках бытовой электросети также широко применяют алюминий, хотя его электрическая проводимость хуже, чем у меди, зато стоит меньше. И медь и алюминий (если говорить о сопротивлении небольших участков электрической сети, кабеля и шнуры питания) имеет электрическое сопротивление в пределах единиц и десятков Ом. Ну, естественно, чем длиннее и тоньше будет проводник, тем сопротивление будет увеличиваться (допустим у трансформаторной первичной обмотки на 220 вольт сопротивление уже от десятков до нескольких тысяч Ом, в зависимости от мощности транса).

Для чего может, собственно, пригодится известная величина электрического сопротивления? Наиболее используемой в электрике и электронике является формула закона Ома. Она гласит, что сила тока равна электрическое напряжение разделенное на сопротивление. Следовательно, зная любые две величины из трех (тока, напряжения и сопротивления) можно всегда найти одну неизвестную. К примеру, нам нужно узнать, какой ток будет протекать по спирали нагревателя. Нам известно, что этот нагреватель рассчитан на напряжение 220 вольт. Берём мультиметр и измеряем его сопротивление (допустим это 100 Ом). Используя формулу закона Ома мы легко вычислим силу тока: 220 вольт / 100 Ом = 2,2 ампера.

P.S. При нахождении электрического сопротивления через формулу учитывайте, что реальные величины могут слегка отличаться от теоретических (по причине материальных факторов, условий окружающей среды и т.д.). При нахождении сопротивления путем простого измерения учитывайте, что измерительные приборы имеют свою погрешность (хоть она и достаточно мала, но всё же есть).

Источник - https://electrohobby.ru/soprot-provol-kak-uzn-jjp.html

Как узнать какой ток в сети 220 вольт, какова величина силы тока в бытовой электросети.

Многим людям известны такие электрические понятия как напряжение и ток. Хотя далеко не все чётко понимают, что именно это такое. Напряжение можно сравнить ещё с давлением (например давление воды в трубопроводе). А ток можно сравнить с движением воды (как бы получается ТОК воды). Когда к розетке ничего не подключено, то в ней всё равно присутствует напряжение 220 вольт (разность электрических потенциалов между двух разноименных проводов). Но вот тока никакого нет в этом случае. Он появляется тогда, когда в розетку подключена какая-нибудь нагрузка. У новичка может возникнуть вполне логичный вопрос, а какова величина электрического тока в обычной розетки с напряжением 220 вольт?  В этой статье мы и постараемся выяснить это.

Итак, прежде всего нужно уяснить такой момент — фиксированной величины силы тока в розетке нет, она зависит от подключаемой электрической нагрузки, и чем мощнее эта нагрузка, тем большая величина тока будет течь по цепи. Стоит учитывать, что провода электропроводки также являются частью общей электрической цепи, которые имеют свое собственное сопротивление, влияющее на силу тока, что появляется в сети.

Как раз кстати будет вспомнить один из основополагающих законов электрофизики, что называется законом Ома. Он гласит, что сила тока (в амперах) равна напряжение (в вольтах) деленное на сопротивление (в омах). Допустим, есть какой либо источник питания, имеющий на своих клеммах определенную величину напряжения. Все, что будет подключаться к этому источнику питания будет считаться электрической нагрузкой, включая и провода, которые соединяют его с конкретным электрическим устройством. Зная напряжение источника питания, общее сопротивление электрической цепи можно по формуле закона Ома легко вычислить силу тока, которая будет протекать по этой самой цепи.

Помимо этого нужно учитывать, что при протекании тока по электрическим цепям происходит выделение тепла. Если в электрической цепи содержаться элементы, участки, которые имеют размеры, сечения, диаметры, меньше чем нужно, то в этом случае именно на этих элементах и частях электрической цепи будет выделяться чрезмерное количество тепла, что может вызывать перегрев и последующую поломку или аварийную ситуацию

К примеру, у нас имеется электронагреватель мощностью 2,2 кВт. Мы его подсоединяем к сети 220 вольт. Сила тока, которая будет протекать по этой цепи равна 10 амперам. Для такого тока шнур, что соединяет нагреватель с сетью должен иметь сечение не менее 0.75 квадратных миллиметров. Если же мы поставим шнур с сечением, допустим 0.5, а то и вовсе еще меньше, то данный провод, что находится в этом шнуре будет нагреваться больше своей нормы, а это приведет к его плавлению и последующему короткому замыканию.

Еще пример, допустим у нас электрическая проводка в здании имеет сечение гораздо меньше, чем то электротехническое устройство, которое мы будем к ней подключать. А в добавок к этому это устройство подсоединяем в самой отдаленной точке этой электропроводки, находящийся в достаточно удаленном месте от распределительного щита (питающий эту самую проводку). В этом случае на проводах этой цепи будет оседать значительная часть напряжения, в то время как до самой нагрузки будет доходить не все электроэнергия, в которой нуждается устройство.

Большая длина проводки и малое ее сечение образуют значительное сопротивление, которое, естественно, снизят силу тока, что протекает по этой электрической цепи. В итоге данная проводка будет греться больше нормы, а подключенная к ней нагрузка не будет работать в полную мощность, если вовсе начнет работать из-за недостатка электроэнергии.

Кроме проводов электропроводки и самой нагрузки сопротивлением обладают и различные элементы, что могут находится на пути электрической цепи (от источника электричества к конечной нагрузки). Это могут быть различные устройства защиты, счетчики, переключатели, клеммники, электронные системы и т.д. Если, к примеру, контакт, к которому прикручен провод в электрическом распределительном щитке, находится в плохом состоянии (окислен, обгорел, плохо закручен), то на нем также скорей всего возникнет падение напряжение, и он будет причиной заниженного тока, который течет по этой цепи. Только когда вся сеть, электрическая цепь, все элементы находятся в порядке и работают в своем нормальном режиме (а также соответствуют номинальным требованиям), можно говорить от максимальной силе тока, которую можно получить (без проблем) от этой электросети.

Организациями, что отвечают за снабжение электроэнергией, выдвигаются определенные требования к различным видам и типам потребителей. Эти организации отводят определенные мощности для конкретных категорий потребителей электроэнергии. Этим мощностям соответствуют все элементы, которые входят в состав устройств электроснабжения. Допустим для жилых помещений отводится свои максимальные токи, которые потребитель может использовать. Под эти токи закладывается соответствующая проводка со всеми ее частями, которые исключают те или иные неисправности, аварийные ситуации, проблемы и т.д. И только в этом случае можно говорить от конкретной величине силы тока, которую можно получить из электрической сети при подключении к ней определенной нагрузки.

P.S. Ведь не зря в любых электросетях и электроустройствах стоят такие простейшие защиты как электрический предохранитель или автоматический выключатель. Именно он защищает Вас и Ваше устройство от различных несчастных случаев и аварийных ситуаций. Ведь когда происходит короткое замыкания в той или иной части электрической цепи, сила тока мгновенно увеличивается в разы, что приводит к резкому тепловыделению с последующим выгоранием различных элементов электросхемы устройства. Если предохранитель стоит, значит ту разрушающую и опасную величину силу тока Вы не получите, так как это защищающее устройство сработает и разорвет электрическую цепь и прекратит течение тока.

Источник - https://electrohobby.ru/kakoy-tok-v-seti-220-hzz.html