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.

Устройство и конструктивные особенности

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:

• А – вывод катода.
• В – кристалладержатель (приварен к корпусу).
• С – кристалл n-типа.
• D – кристалл р-типа.
• E – провод ведущий к выводу анода.
• F – изолятор.
• G – корпус.
• H – вывод анода.

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.

Классификация по мощности

Мощность элементов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация:

Перечень основных характеристик

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.

Принцип работы

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.

Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя

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:

• Низкий уровень КПД, поскольку отсекаются отрицательные полупериоды, эффективность устройства не превышает 50%.
• Напряжение на выходе примерно вдвое меньше, чем на входе.
• Высокий уровень шума, что проявляется в виде характерного гула с частотой питающей сети. Его причина – несимметричное размагничивание понижающего трансформатора (собственно именно поэтому для таких схем лучше использовать гасящий конденсатор, что также имеет свои отрицательные стороны).

Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7).

Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации

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.

Устройство и принцип работы диодного моста

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:

• На схему приходит переменное напряжение Uin (2 на рис. 8). Во время положительного полупериода образуется следующая цепь: VD4 – R – VD2. Соответственно, VD1 и VD3 находятся в запертом положении.
• Когда наступает очередность отрицательного полупериода, за счет того, что меняется полярность, образуется цепь: VD1 – R – VD3. В это время VD4 и VD2 заперты.
• На следующий период цикл повторяется.

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:

• Поскольку задействованы в работе оба полупериода, существенно увеличивается КПД (практически вдвое).
• Пульсация на выходе мостовой схемы увеличивает частоту также вдвое (по сравнению с однополупериодным решением).
• Как видно из графика (3), между импульсами уменьшается уровень провалов, соответственно сгладить их фильтру будет значительно проще.
• Величина напряжения на выходе выпрямителя приблизительно такая же, как и на входе.

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.

Все эти компоненты различаются по назначению, применяемым материалам, типам р-n переходов, конструктивному исполнению, мощности и прочим признакам и характеристикам. Широкое распространение получили выпрямительные, импульсные диоды, варикапы, диоды Шотки, тринисторы, светодиоды, и тиристоры. Рассмотрим их основные технические характеристики и общие свойства, хотя у каждого типа из этих полупроводниковых компонентов много и своих сугубо индивидуальных параметров.

Это электронные приборы с одним p-n переходом обладающие односторонней проводимостью и предназначенные для преобразования переменного напряжения в постоянное. Частота выпрямляемого напряжения как правила не более 20 кГц. К выпрямительным диодам относятся также и диоды Шотки.

Основные параметры выпрямительных диодов малой мощности при нормальной температуре приведены в таблице 1 выпрямительных диодов средней мощности в таблице 2 и выпрямительных диодов большой мощности в таблице 3

Разновидностью выпрямительных диодов являются . Эти приборы на обратной ветви ВАХ имеют лавинную характеристику подобную стабилитронам. Наличие лавинной характеристики позволяет применять их в качестве элементов защиты цепей от импульсных перенапряжений, в том числе непосредственно в схеме выпрямителей.

В последнем случае выпрямители на этих диодах надежно работают в условиях коммутационных перенапряжений, возникающих в индуктивных цепях в момент включения, выключения сети питания или нагрузки. Основные параметры лавинных диодов при нормальной температуре окружающей среды приведены в

Для выпрямления напряжения свыше нескольких киловольт разработаны выпрямительные столбы, которые представляют собой совокупность выпрямительных диодов, соединенных последовательно и собранных в единую конструкцию с двумя выводами. Эти приборы характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные диоды. Основные параметры выпрямительных столбов при нормальной температуре окружающей среды приведены в

Для уменьшения габаритных размеров выпрямителей и удобства их монтажа выпускаются выпрямительные блоки (сборки), имеющие два, четыре или более диода, электрически не зависимые или соединенные в виде моста и собранных в одном корпусе. Основные параметры выпрямительных блоков и сборок при нормальной температуре окружающей среды приведены в

Диоды импульсные отличаются от выпрямительных малым временем обратного восстановления, или большой величиной импульсного тока. Диоды этой группы могут быть использованы в выпрямителях на высокой частоте, например, в качестве детектора или модуляторах, преобразователях, формирователях импульсов, ограничителях и других импульсных устройствах смотри справочные таблицы 7 и 8

Тунельные диоды выполняют функции активных элементов (приборов, способных усили-шать сигнал по мощности) электронных схем усилителей, генераторов, переключателей преимущественно СВЧ диапазонов. Туннельные диоды обладают большим быстродействием, малыми габаритными размерами и массой, устойчивы к радиации, надежно работают в широком интервале температур, энергоэкономичны

Основные параметры туннельных и обращенных диодов при нормальной температуре окружающей среды приведены в

- их принцип действие основан на электрическом (лавинном или туннельном) пробое p-n-перехода, при котором происходит резкое увеличение обратного тока, а обратное напряжение изменяется очень мало. Это свойство использовано для стабилизации напряжения в электрических цепях.В связи с тем что лавинный пробой характерен для диодов, изготовленных на основе полупроводника с большой шириной запрещенной зоны, исходным материалом для стабилитронов служит кремний. Кроме этого, кремний обладает малым тепловым током и устойчивыми характеристиками в широком диапазоне температур. Для работы в стабилитронах используют пологий участок ВАХ обратного тока дисда, в пределах которого резкие изменения обратного тока сопровождаются весьма малыми изменениями обратного напряжения.

Параметры стабилитронов и стабисторов малой мощности приведены в , стабилитронов и стабисторов большой мощности - в , стабилитронов прецизионных -

Параметры ограничителей напряжения приведены в

Варикапы справочник

Это полупроводниковые диоды с электрически управляемой барьерной емкостью перехода. Изменение емкости достигается изменением обратного напряжения. Как и в других диодах, сопротивление базы варикапа должно быть малым. Одновременно для увеличения значения пробивного напряжения желательно большое удельное сопротивление слоев базы, прилегающих к переходу. Исходя из этого основная часть базы - подложка - выполняется низкоомной, а слой базы, прилегающий к переходу, - высокоомным. Варикапы характеризуются следующими основными параметрами. Общая емкость варикапа СБ - это емкость, включающая барьерную емкость и емкость корпуса, т. е. емкость, измеренная между выводами варикапа при заданном (номинальном) обратном напряжении.

Светодиод - это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Он состоит из одного или нескольких кристаллов, размещенных в корпусе с контактными выводами и оптической системы (линзы), формирующей световой поток. Длина волны излучения кристалла (цвет) зависит от

Это такие же светодиоды только излучающие свет в ИК диапазоне

Это простейший лазер полупроводникового типа, основа конструкции которого типовой p-n переход. Принцип работы лазерного прибора базируется на том, что после того, как в элемент инжектируются свободные носители заряда в зоне p-n - перехода образуется инверсия населенностей.

Полупроводниковый ограничитель напряжения - это диод, который работает на обратной ветви ВАХ с лавинным пробоем. Применяется в защитных целях от перенапряжения цепей интегральных и гибридных схем, радиоэлектронных элементов и т.п. С помощью ограничителей напряжения можно защитить входные и выходные схемы различных узлов электронной техники от воздействия кратковременных перенапряжений.

Информация в справочнике представлена в формате оригинальных пдф-файлов, и для удобства скачивания разбита в подборки в соответствии с английским алфавитом

Отечественные диоды справочник

В справочнике даются общие сведения об отечественных полупроводниковых диодах, а именно о, выпрямительных, диодных матрицах, стабилитронах и стабисторов, варикапов, излучающих и свервысоких полупроводниковых приборах. А также повествуется о их классификации и системе условных обозначений. Условно - графичиские обозначения приводятся в соответствии с ГОСТ 2.730-73, а термины и буквеные обозначения параметров в соответствии с ГОСТ 25529-82. Дается немного информации о применение ограничителей напряжения и правила при монтаже диодов. В приложение имеются габаритные чертежи корпусов и алфавитно цифровой указатель для навигации

Эта база данных не что иное как электронный справочник по полупроводниковым приборам включающий в себя мосты и сборки, да имногие радиокомпоненты тоже.

В справочнике более 65000 радиоэлементов. Присутствует информация от всех ведущих производителей по состоянию на декабрь 2016 года. В справочнике реализованы следующие функции:

Сортировка по нескольким характеристикам в любом порядке справочника
фильтрация почти по всем характеристикам
редактирование данных справочника
просмотр документации и чертежа корпуса радиоэлемента
справочный просмотр листков данных в PDF формате

В справочной таблицах применены следующие условные обозначения:

U обр.макс.	-	максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода;
U обр.и.макс.	-	максимально-допустимое импульсное обратное напряжение диода;
I пр.макс.	-	максимальный средний прямой ток за период;
I пр.и.макс.	-	максимальный импульсный прямой ток за период;
I прг.	-	ток перегрузки выпрямительного диода;
f макс.	-	максимально-допустимая частота переключения диода;
f раб.	-	рабочая частота переключения диода;
U пр при I пр	-	постоянное прямое напряжения диода при токе I пр;
I обр.	-	постоянный обратный ток диода;
Т к.макс.	-	максимально-допустимая температура корпуса диода.
Т п.макс.	-	максимально-допустимая температура перехода диода.

Полупроводниковыми диодами называют однопереходные (с одним электрическим переходом) электропреобразовательные приборы с двумя внешними токоотводами. В качестве электрического.перехода может служить электронно-дырочный переход, контакт металл - полупроводник или гетеропереход. На рисунке схематически показано устройство диода с электронно-дырочным переходом 1, разделяющим р-м п-области (2 и 3) с различным типом электропроводимости.

Кристалл 3 снабжают внешними токоотводами 4 и помещают в металлический, стеклянный, керамический или пластмассовый корпус 5, защищающий полупроводник от внешних воздействий (атмосферных, механических и т. д.). Обычно полупроводниковые диоды имеют несимметричные электронно-дырочные переходы. Одна область полупроводника (с более высокой концентрацией примесей) служит эмиттером, а другая (с более низкой концентрацией)-базой. При прямом подключении внешнего напряжения к диоду инжекция неосновных носителей заряда в основном происходит из сильнолегированной области эмиттера в слаболегированную область базы.

Количество неосновных носите лей, проходящих в противоположном направлении, значительно меньше инжекции из эмиттера. В зависимости от соотношения линейных размеров перехода и характеристической длины различают плоскостные и точечные диоды. Плоскостным считают диод, у которого линейные размеры, определяющие площадь перехода, значительно больше характеристической длины.

Характеристической длиной в справочнике для диодов является наименьшая из двух величин - толщина базы и диффузионная длина неосновных носителей в базе. Они определяют свойства и характеристики диодов. К точечным относят диоды с линейными размерами перехода, меньшими характеристической длины. Переход на границе раздела областей с различным типом проводимости обладает свойствами выпрямления (односторонней проводимости) тока; нелинейностью вольт-амперной характеристики; явлением туннелирования носителей заряда сквозь потенциальный барьер как при обратном, так и прямом смещении; явлением ударной ионизации атомов полупроводника при относительно больших для перехода напряжениях; барьерной емкостью и др. Эти свойства перехода используют для создания различных видов полупроводниковых диодов.

По диапазону частот, в котором диоды могут работать, их подразделяют на низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ). По назначению НЧ диоды подразделяют на выпрямительные, стабилизирующие, импульсные, а ВЧ диоды - на детекторные, смесительные, модулярные, параметрические, переключательные и т. д. Иногда в особую группу выделяют диоды, отличающиеся основными физическими процессами: туннельные, лавинно-пролетные, фото-, светодиоды и др.

По материалу основного кристалла полупроводника различают германиевые, кремниевые, арсенид-галлиевые и другие диоды. Для обозначения полупроводниковых диодов в справочнике используют шести и семизначный буквенно-цифровой код (например, КД215А, 2ДС523Г).

Первый элемент - буква (для приборов широкого применения) или цифра (для приборов, используемых в устройстве специального назначения) -указывает материал, на основе которого изготовлен прибор: Г или 1 - германий; К или 2 - кремний и его соединения; А или 3 - соединения галлия (например, арсенид галлия); И или 4 - соединения индия (например, фосфид индия).

Второй элемент - буква,указывающая подкласс или группу приборов: Д - выпрямительные, импульсные диоды; Ц - выпрямительные столбы и блоки; В - варикапы; И - импульсные туннельные диоды; А - СВЧ диоды; С - стабилитроны.

Третий элемент - цифра - определяет один из основных признаков, характеризующих прибор (например, назначение или принцип действия).

Четвертый, пятый и шестой элементы - трехзначное число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа прибора.

Седьмой элемент - буква - условно определяет классификацию по параметрам приборов, изготовленных по единой технологии. Пример обозначения: 2ДС523Г - набор кремниевых импульсных приборов для устройств специального назначения с временем установления обратного сопротивления от 150 до 500 не; номер разработки 23, группа Г. Приборы разработки до 1973 г в справочниках. имеют трех и четырех элементную системы обозначений.

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.

Устройство и конструктивные особенности

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:

• А – вывод катода.
• В – кристалладержатель (приварен к корпусу).
• С – кристалл n-типа.
• D – кристалл р-типа.
• E – провод ведущий к выводу анода.
• F – изолятор.
• G – корпус.
• H – вывод анода.

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.

Классификация по мощности

Мощность элементов определяется максимально допустимым прямым током. В соответствии этой характеристики принята следующая классификация:

Перечень основных характеристик

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.

Принцип работы

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.

Рис. 6. Принцип работы однодиодного выпрямителя

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:

• Низкий уровень КПД, поскольку отсекаются отрицательные полупериоды, эффективность устройства не превышает 50%.
• Напряжение на выходе примерно вдвое меньше, чем на входе.
• Высокий уровень шума, что проявляется в виде характерного гула с частотой питающей сети. Его причина – несимметричное размагничивание понижающего трансформатора (собственно именно поэтому для таких схем лучше использовать гасящий конденсатор, что также имеет свои отрицательные стороны).

Заметим, что эти недостатки можно несколько уменьшить, для этого достаточно сделать простой фильтр на базе высокоемкостного электролита (1 на рис. 7).

Рис. 7. Даже простой фильтр позволяет существенно снизить пульсации

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.

Устройство и принцип работы диодного моста

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:

• На схему приходит переменное напряжение Uin (2 на рис. 8). Во время положительного полупериода образуется следующая цепь: VD4 – R – VD2. Соответственно, VD1 и VD3 находятся в запертом положении.
• Когда наступает очередность отрицательного полупериода, за счет того, что меняется полярность, образуется цепь: VD1 – R – VD3. В это время VD4 и VD2 заперты.
• На следующий период цикл повторяется.

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:

• Поскольку задействованы в работе оба полупериода, существенно увеличивается КПД (практически вдвое).
• Пульсация на выходе мостовой схемы увеличивает частоту также вдвое (по сравнению с однополупериодным решением).
• Как видно из графика (3), между импульсами уменьшается уровень провалов, соответственно сгладить их фильтру будет значительно проще.
• Величина напряжения на выходе выпрямителя приблизительно такая же, как и на входе.

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.