Kann eine Diodenbrücke an eine hohe Eingangsspannung angeschlossen werden?

Bearbeiten: Wie Andy betonte, habe ich die Tatsache nicht ganz verstanden, dass Sie versuchen, die Primärwicklung des Transformators mit Gleichstrom zu speisen. Dies wird in der Tat für alle beteiligten Komponenten sehr schädlich und möglicherweise auch gefährlich sein. bitte mach das nicht! Sie werden etwas in die Luft jagen, laden oder nicht laden! Der einzige Grund, warum Netzteile überhaupt so arbeiten können, ist, dass sie die eingehende HV-DC-Leistung schnell zum Transformator ein- und ausschalten, um eine Art Wechselstrom zu simulieren. Eine Diodenbrücke direkt in einen Transformator ist nicht gut. Ignorieren Sie alles, was ich in den Kommentaren zum Transformator gesagt habe, da dies nicht auf Ihre Situation zutrifft. Die von @Andy aka bereitgestellte Antwort geht detaillierter darauf ein, warum einige Netzteile mit einem korrigierten Eingang zum Laufen gebracht werden können. Entschuldigen Sie!

Ihre Argumentation ist fast auf den Punkt gebracht. Dioden können je nach Verwendungszweck problemlos an Netzspannung angeschlossen werden. Bei Netzteilen ist dies in der Tat sehr häufig, wie Sie darauf hingewiesen haben. Wenn Sie eine Durchlassspannung von 1000 V an einer Diode hätten, wäre dies für das von Ihnen beschriebene Szenario tatsächlich seltsam. Die Durchlassspannung einer Diode wird jedoch nicht nur durch die Spannung an einem ihrer „Beine“ bestimmt, sondern über das Gerät gemessen. Und diese Spannung wird basierend auf dem Strom entwickelt, der durch sie fließt. https://www.farnell.com/datasheets/639187.pdf

Dieses Bild ist direkt aus dem 1N4007-Datenblatt entnommen. Vielleicht erleichtert dies das Verständnis der Beziehung zwischen Durchlassstrom und Durchlassspannung. Der Rest der Versorgungsspannung (Netz?) Wird durch das, was der Gleichrichter mit Strom versorgt, abgebaut.

Wie auch andere Leute darauf hinweisen, besteht die einzige Möglichkeit, eine so hohe Spannung mit einer in Durchlassrichtung vorgespannten Diode (leitende Diode) zu entwickeln, darin, den Strom / die Spannung durch / über sie zu zwingen, indem sie kurzgeschlossen, die Last umgangen oder im Wesentlichen die Diode selbst als einzige Last. Wenn Sie eine Diode so über das Netz anschließen, fällt sie sehr schnell und heftig aus.

Die Dioden in der Diodenbrücke erfahren nur dann eine große Vorwärtsspannung, wenn sie ohne Last kurzgeschlossen werden.

Vergleichen Sie die beiden Schaltungen unten:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Im ersten Fall haben die in Vorwärtsrichtung vorgespannten Dioden nur 0,7 V Vorwärtsvorspannung, und der größte Teil der Spannung liegt über der Last, wo sie nützliche Arbeit leisten kann. In der zweiten Schaltung wird die volle Wechselspannung (in Durchlassrichtung) entweder über D8/D6 oder D5/D7 angelegt, je nachdem, ob wir uns in der positiven oder negativen Halbwelle befinden.

Hier ist ein Link zu einer Simulation . Wie Sie im dritten Diagramm unten sehen können, geht die Spannung an der Diode in Durchlassrichtung nie über etwa 0,7 V.

Übersehe ich etwas oder verstehe ich etwas falsch oder sind alle Tutorials, auf die ich gestoßen bin, falsch? Und wie viel Spannung kann eine Gleichrichterdiode in Durchlassrichtung aushalten, ist sie nicht sehr nahe an 0,7 V?

Sie übersehen, dass der Ausgang eines Brückengleichrichters mit einer Last verbunden ist. Diese Last definiert den Strom, der durch die Dioden im Brückengleichrichter fließt. Die Dioden sind so gewählt, dass sie den Spitzenlaststrom bewältigen können. OK, sie können für jede Diode um etwa ein Volt abfallen, aber das ist normal und sollte eindeutig kein Grund zur Besorgnis sein.

Da während jeder Halbwelle nur 2 Dioden gleichzeitig arbeiten, erhält jede Diode im Falle eines 6-V-Transformators nicht weniger als 3 V. Wenn kein Transformator vorhanden ist, liegen an jeder Diode 110 V an.

Nein, das ist falsch. Wenn die ankommende Spitzenspannung 8,5 Volt beträgt (wie bei einem 6-Volt-RMS-Transformator), dann werden 1,4 Volt über zwei Dioden abfallen, wodurch etwa 7,1 Volt Spitzenspannung über der Last verbleiben.

Wenn die Versorgung 110 Volt RMS beträgt, beträgt die Spitzenspannung etwa 155,6 Volt und die Spitzenspannung über der Last (nach Gleichrichtung durch die Brücke) etwa 154,2 Volt.

In allen Fällen fallen nominell etwa 1,4 Volt über zwei Dioden im Brückengleichrichter ab.

Wenn sich jedoch nach der Diodenbrücke ein Transformator befindet (wie der Techniker sagte) und wenn keine Last an den Stromkreis angeschlossen ist (wie bei jedem Ladegerät, das nicht an ein Gerät angeschlossen ist), wird die Primärspule des Transformators nicht verwendet den Stromkreis schließen und einen hohen Strom durch die Dioden verursachen?

Ich verstehe Ihr Missverständnis und bitte korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege. Der Transformator ist nicht direkt mit dem Ausgang des Brückengleichrichters verbunden; Es ist mit einem Schaltkreis verbunden, der die DC-Brückenausgangsspannung in eine hochfrequente AC-Spannung umwandelt, die zum Ansteuern der Primärwicklung des Transformators geeignet ist: -

Bild (von mir rot umrandet) von hier .

Dies ist keine vollständige Antwort, da Sie bereits mehrere davon haben. Aber...

Nach meinem Verständnis können Dioden nur sehr kleinen Spannungen in Durchlassrichtung standhalten, da der Strom eine Exponentialfunktion der Spannung ist.

... "Widerstand ... Vorwärtsspannung" ist hier nicht wirklich die richtige Denkweise. Eine in Vorwärtsrichtung vorgespannte Diode hat eine sehr niedrige Impedanz, daher ist es in den meisten praktischen Fällen sinnvoller, sich die Durchlassspannung als Funktion des Stroms vorzustellen und nicht umgekehrt. Sie sollten wahrscheinlich fragen, wie viel Strom die Diode aushalten kann.

Wenn Sie andererseits vorhaben, eine Brücke zu bauen, um einen Stromkreis mit Strom zu versorgen, der eine noch niedrigere Impedanz als die Diode hat (dh einen toten Kurzschluss), dann fragen Sie, wie viel Spannung er aushalten kann. (Für eine typische Silizium-Gleichrichterdiode beträgt die Antwort etwas mehr als 0,7 V.)

Ja, Diodenbrücken können an "hohe" Spannungen angeschlossen werden. Das ist eigentlich üblich.

Der 1N4007 ist für eine maximale Sperrspannung von 1000 V ausgelegt, ja. Dies ist der nichtleitende Zustand, also liegen im Wesentlichen -1000 V an ihnen an, wobei fast kein Strom fließt.

Und ja, beim Leiten beträgt der Abfall über ihnen nur wenige Volt.

Was ist also das Missverständnis?

Wenn eine 1N4007-Brücke nach einem 6-VAC-Transformator platziert wird, richtet sie den Wechselstrom auf eine Gleichstromspitze von 1,414 * 6 VAC = 8,49 VDC pulsierend gleich, abzüglich des Spannungsabfalls einer Diode. 1,414 ist eine Annäherung für die$\sqrt{2}$.

Wenn eine 1N4007-Brücke nach dem 220-VAC-Netz platziert wird, sind 1,414 * 220 VAC = 311 V. Die Nennspannung von 1000 V des 1N4007 kann problemlos 220 VAC unterstützen. Solange der durch die Dioden gezogene Strom keine wirklich hohen Pegel erreicht, funktioniert dies gut.

Die meisten "Schaltnetzteile" funktionieren auf diese Weise, um den eingehenden Wechselstrom in einen Gleichstrom mit höherer Spannung umzuwandeln. Dieser Gleichstrom wird dann mit sehr hoher Frequenz in einen Ferrittransformator "zerhackt". Ferrit kann bei hohen Frequenzen verwendet werden und ermöglicht es, dass dieser Transformator viel kleiner ist, als es sonst der Fall wäre, um direkt mit 50/60 Hz Wechselstrom zu arbeiten.