20,9K subscribers

Что будет, если на диодный мост подать постоянку? И зачем это нужно?

5,9K full reads

Всё началось с вопроса читателя: Очень надеюсь на вашу консультацию. Дело в том,что я делаю освещение макета пассажирского вагона. Есть у меня отрезок светодиодной ленты dc 12в. Мне нужно ее запитать источником питания тоже на 12в,но условие подключения,чтобы лента продолжала гореть при смене полярности источника питания. Я очень жду от вас ответа. Заранее благодарен.

В процессе переписки выяснилась одна интересная вещь, о которой не знает даже Гугл.

Когда я посоветовал читателю использовать диодный мост, он ответил:

Спасибо,Александр,что ответили! Уровень в электронике средний,но я пойму. Попытаюсь понять. Мне хотя бы функционально показать,как и какие дополнительно необходимо подсоединить детали к ленте. Ведь диодный мост необходим для перехода с переменного напряжения в постоянный. А источник питания уже постоянный.

Выделена суть, ради которой я решил написать эту статью. Оказалось, что диодному мосту во всём интернете уготована одна участь - из переменного напряжения делать постоянное (точнее, однополярное пульсирующее с частотой 100 Гц). Но если на диодный мост подать постоянное напряжение, что при этом будет, и зачем это вообще нужно - информации практически нет.

Что на выходе диодного моста????
Что на выходе диодного моста????

Весь интернет говорит о том, что на входе диодного моста всегда действует переменное напряжение, а на выходе - постоянное. Это стереотип - возможности диодного моста шире.

На некоторых форумах утверждается, что диодный мост с постоянкой на входе сгорит, а делать так - всё равно, что из пирожков добывать муку.

Далее читатель рассказывает о своей задаче более подробно, и объясняет, что ему не понятно в моем ответе:

Александр,я очень рад,что вы помогаете мне. Извините,что я такой занудистый. Но мне нужно немного разжевать. Наберитесь, пожалуйста, терпения на мои вопросы. Значит так.
Поезд стоит на рельсах. На рельсы подается 12 вольт постоянного напряжения. Чтобы поезд двигался вперед и обратно, необходимо менять полярность на рельсах. Я ставлю освещение  на каждом вагоне из обычного отрезка 255мм. светодиодной ленты 12вольт.
Мне нужно,чтобы свет в вагоне горел постоянно независимо от направления поезда. В чем мой вопрос. Зачем нужен диодный мост? Если там и там напряжение постоянное 12 вольт. Нужен ли конденсатор 470 мкф и дополнительный резистор? И еще раз,если не затруднит, какая должна быть схема подключения этой ленты. С уважением, ***

Что будет, если подать постоянное напряжение на диодный мост? Подробная схема

Далее привожу текст, в котором содержится и ответ читателю, который, думаю будет интересен и вам.

Схема гениального изобретения человечества - диодного моста, при помощи которого род тока можно менять из переменного в постоянное (но не наоборот, к сожалению), выглядит так:

Диодный мост, классическая схема
Диодный мост, классическая схема

Как работает диодный мост - думаю знают все. Если нет - написано в Википедии. Напомню своими словами: работа диодного моста основана на том, что диод пропускает ток только в одном направлении. То есть, диод - это вентиль с обратным клапаном. Система (схема) перераспределяет положительные и отрицательные полуволны на "положительный" и "отрицательный" выходы. Чтобы получить напряжение, как можно больше похожее на постоянное (как от аккумулятора), на выходе ставят конденсаторы, которые сглаживают пульсации и помехи. В этом случае постоянное напряжение на выходе теоретически может быть больше действующего переменного на входе в 1,4142 (корень из 2) раза. То есть, если на входе 10VAC, то на выходе в случае применения конденсаторов будет около 14VDC.

Но вы же можете менять полярность напряжения на входе диодного моста и "вручную"? То есть, не с частотой 50 раз в секунду, как это делается обычно с сетевым напряжением частотой 50 Гц, а с частотой раз в час, или раз в год. Не так ли?

Кстати, моя статья про то, как в радиосвязи применяют мГц (миллигерцы):

Прилагаю схему, как будет работать мост при разных полярностях постоянки на входе:

На верхнем проводе плюс, ни нижнем минус
На верхнем проводе плюс, ни нижнем минус

Диод VD2 проводит "плюс" источника питания на положительный выход. То же самое делает VD3 с отрицательным проводом. Диоды VD1, VD4 в работе схемы вообще никак не участвуют.

Меняем полярность:

На верхнем проводе минус, ни нижнем плюс
На верхнем проводе минус, ни нижнем плюс

В этом случае диоды VD1, VD4 работают, а VD2, VD3 отдыхают.

Цветом обозначено прохождение Плюса (красный) и Минуса (синий). Диоды, которые без цвета, в данной полярности не участвуют.

Получается, что полярность на выходе при любом подключении одинакова! Применение диодного моста позволит защититься от переполюсовки и не беспокоиться о соблюдении полярности.

Схема питания диодного моста постоянным напряжением на входе

Ближе к практике. Диодный мост нужен, чтобы независимо от полярности напряжения на рельсах, на ленте полярность всегда была одинаковой. Диодный мост может быть любой, например погуглите RS407. Единственное условие - его ток должен быть минимум в 1,5 раза выше, чем ток ленты. Это на опыте. Можно мост собрать и не четырех диодах, разницы нет.

Минус такого решения - при любой полярности будет падение напряжения на ленте после (из-за) моста около 1,5 В.

Но это не важно, поскольку:

  1. При таком падении снижение яркости будет незаметно. Особенно, если это - декоративное освещение. При пониженном напряжении большой плюс - существенно ( в данном случае в несколько раз) повышается ресурс светодиодов.
  2. Большинство БП позволяют повышать уровень выходного напряжения на 1-2 В, таким образом можно скомпенсировать падение на мосте и проводах.

В данном случае и на входе, и на выходе моста напряжение будет постоянным. Разница лишь в том, что при обоих вариантах полярности на входе, полярность на выходе будет всегда одна.

Ну и про падение 1,5 В я писал, от физики не уйти, за всё нужно платить))) То есть, если на входе будет 12 В, на выходе - около 10,5. Как это обойти, писал ранее.

Конденсатора и резистора не нужно, они нужны для фильтрации (сглаживания пульсаций) в случае выпрямления переменного напряжения. У нас - только постоянное.

Схема состоит из источника питания, диодного моста, и ленты. Ну и двигатель паровоза)

Схема паровоза
Схема паровоза

Кстати, если вдруг полярность на выходе моста перепутаете - абсолютно ничего не произойдет, просто не будет светиться. А если "перепутаете" на входе моста - гореть будет в любом случае, что и требуется)))

И для легкой настройки и понимания картины нужен вольтметр (мультиметр) У Вас есть?

Когда будете покупать БП,  уточните  чтобы в нем была регулировка напряжения  хотя бы до 13,5 В.

Не перепутайте блок питания ленты и драйвер светодиодной матрицы! Подробно отличия блока питания и драйвера я рассмотрел в статье:

И учтите,  что от сечения проводов и длины  сильно зависит, сколько вольт реально будет на ленте! Иными словами, БП лучше разместить как можно ближе к рельсам, а сечение проводов должно быть не менее 2,5 мм2. Между вагонами - не критично,  только если их длина не 3 метра))) Важно и то, какая мощность двигателя паровоза и всей ленты (я так и не понял,  будет несколько отрезков и вагончиков)

Как переключать полярность?

Последний штрих. Полярность на входе диодного моста легко переключить в теории, а на практике замучаешься перекручивать клеммы или перетыкать штепсель. В моей недавней статье я предложил схему на реле, как легко переполюсовывать постоянное напряжение. В качестве органа управления - одноклавишный выключатель или тумблер. Смотрите схему и пояснение к ней здесь:

По традиции, даю ссылки на некоторые мои

Статьи про светодиоды и светодиодные ленты

------------------------------------

Статья заинтересовала? Лайк, подписка, комментарий!

СамЭлектрик.ру
СамЭлектрик.ру

Подписывайтесь на Дзен СамЭлектрик.ру и заходите на блог www.SamElectric.ru !

Внимание! Автор не гарантирует, что всё написанное на этой странице - истина. За ваши действия и за вашу безопасность ответственны только вы!

Подписывайтесь, чтобы комментировать. Пожалуйста, в комментариях будьте вежливы и уважайте мнение автора и читателей!

#электрика #электромонтаж #электрика в доме #схемы включения #светодиодное освещение #светодиодная лента