Co to jest prostownik mostkowy?

Prostownik mostkowy to element elektroniczny, który wytwarza prąd stały (DC) z wejścia prądu przemiennego (AC). Komponenty są powszechnie spotykane w konwerterach prądu przemiennego używanych do zasilania urządzeń prądu stałego lub ładowarek akumulatorów i działają poprzez usunięcie stałego odwrócenia polaryzacji, które charakteryzuje zasilacze prądu przemiennego. Osiąga się to poprzez kierowanie przychodzącej mocy prądu przemiennego przez szereg diod, które wymuszają stałą, ustawioną zależność dodatnią/ujemną w mocy wyjściowej. Diody w prostowniku mostkowym mogą być luźne, pojedyncze jednostki przylutowane do płytki drukowanej (PCB) lub zintegrowane w jednym, kompaktowym komponencie. Prostowniki mostkowe mogą wytwarzać wyjścia prądu stałego z jedno- lub trójfazowych zasilaczy prądu przemiennego w konfiguracjach składających się odpowiednio z czterech i sześciu diod.

W przeciwieństwie do źródeł prądu stałego, takich jak baterie, które mają ustawione punkty ujemne i dodatnie, zasilanie prądem zmiennym odwraca lub zmienia biegunowość, tj. orientację dodatnią/ujemną, około 50 do 60 razy na sekundę. Ta regularna zmiana polaryzacji nadaje zasilaczowi prądu przemiennego charakterystyczny kształt fali sinusoidalnej. W przeciwieństwie do tego, zasilacze prądu stałego charakteryzują się płaskim, równym przebiegiem o niezmiennej relacji dodatniej do ujemnej. Prostownik mostkowy to jedna z metod wygładzania niepożądanego tętnienia polaryzacji z zasilacza prądu przemiennego do stosowania w zasilaczach prądu stałego. Urządzenia te wykorzystują jednokierunkową charakterystykę przewodzenia prądu diod półprzewodnikowych, aby wymusić na wejściu AC utrzymywanie stałej dodatniej/ujemnej orientacji wyjściowej.

To urządzenie prostownicze działa za pomocą diod umieszczonych parami, z których każda ma punkt wejściowy prądu przemiennego i ma wspólne dodatnie i ujemne punkty wyjściowe prądu stałego. Gdy do mostka jest doprowadzone zasilanie prądem zmiennym, każda para naprzemiennie blokuje lub przepuszcza prąd. Uwzględnia to przesunięcia polaryzacji zasilania AC, ale zapewnia, że ​​szczyty dodatnie i ujemne każdego cyklu AC wychodzą w tym samym punkcie na mostku. Daje to moc wyjściową prądu stałego z ustawioną polaryzacją i gładkim przebiegiem oraz minimalnym tętnieniem szczątkowym prądu przemiennego. Wszelkie tętnienia pozostające w produkcie prądu stałego można następnie dodatkowo spłaszczyć, wstawiając elementy wygładzające, takie jak kondensatory, na wyjściu.

Rektyfikacja mostu może być prezentowana w wielu odsłonach w zależności od konkretnego zastosowania. Zastosowania prostowników mostkowych o dużej wytrzymałości zazwyczaj wykorzystują pojedyncze diody zamontowane na radiatorach lub przylutowane do płytek drukowanych. Do zastosowań wymagających niższych wartości prądu prostowniki mostkowe są zwykle dostarczane jako kompaktowe pojedyncze elementy z wbudowanymi diodami. Te małe kwadratowe pakiety mają cztery przewody, dwa dla wejścia AC i dwa dla dodatniego i ujemnego wyjścia DC. Dodatnie położenie przewodu na prostownikach pakietowych jest często identyfikowane przez ukośnie ścięty róg na korpusie prostownika.