Главная / Полезная информация / Схема диодного моста

Диодный мост: схема подключения, принцип работы, напряжение на выходе, конденсатор и трёхфазный мост

Опубликовано: 2026-10-25 · Интермера

Диодный мост — схема из четырёх диодов, которая превращает переменный ток в пульсирующий постоянный. На два вывода «~» подают переменное напряжение, с выводов «+» и «−» снимают выпрямленное. В каждом полупериоде открыта пара диодов в противоположных плечах моста, поэтому ток через нагрузку всегда течёт в одну сторону. Такое выпрямление называют двухполупериодным. Ниже — схема диодного моста и принцип работы, какое напряжение будет на выходе, зачем нужен конденсатор, чем отличается трёхфазный мост и как проверить мост мультиметром.

Схема диодного моста: как подключить

На схемах мост обычно рисуют ромбом: в каждой стороне ромба — по диоду. Две противоположные вершины — входы переменного напряжения «~», две другие — выход «+» и «−». Нагрузку подключают между «+» и «−».

Как включены диоды, если обозначить их VD1–VD4:

• VD1 — анодом к первому выводу «~», катодом к «+»;
• VD2 — анодом ко второму выводу «~», катодом к «+»;
• VD3 — анодом к «−», катодом к первому выводу «~»;
• VD4 — анодом к «−», катодом ко второму выводу «~».

Получается, что к выводу «+» сходятся катоды двух диодов, к выводу «−» — аноды двух других. Однокорпусные мосты, где четыре диода уже соединены внутри, выпускают примерно с 1950 года. Выводы у них подписаны теми же значками «~», «+» и «−».

В классическом сетевом блоке питания мост стоит после понижающего трансформатора, а за ним идут сглаживающий конденсатор и стабилизатор. Так устроен линейный источник, о котором мы рассказывали в статье о лабораторном блоке питания: трансформатор, выпрямитель, фильтр и линейный стабилизатор.

Как работает диодный мост

На вход моста подают переменное напряжение, не обязательно синусоидальное. В одном полупериоде открыты два диода в противоположных плечах, а два других заперты. В следующем полупериоде пары меняются.

В обоих полупериодах ток через нагрузку идёт от «+» к «−», поэтому на выходе — пульсирующее напряжение одной полярности. Частота пульсаций вдвое выше частоты сети: при 50 Гц на выходе моста 100 Гц. Последовательно с нагрузкой всегда включены два диода, и на каждом теряется часть напряжения.

Схему изобрёл польский электротехник Кароль Поллак: британский патент — декабрь 1895 года, немецкий — январь 1896-го. В 1897 году немецкий физик Лео Гретц независимо опубликовал такую же схему, и его публикация стала широко известна, поэтому мост часто называют схемой Гретца.

Какое напряжение будет после диодного моста

Амплитуда переменного напряжения в √2 ≈ 1,41 раза больше действующего, которое показывает вольтметр. Из амплитуды вычитают падение на двух открытых диодах:

Uмакс = √2 · Uд − 2 · Uпр, где Uд — действующее входное напряжение, Uпр — прямое падение на одном диоде.

Прямое падение зависит от типа диода:

• кремниевые диоды с p-n-переходом — около 0,6 В при малых токах и около 1 В при токах, близких к предельному;
• германиевые — около 0,3 В (до 0,6 В);
• диоды Шоттки — около 0,2 В (до 0,4 В).

Пример: обмотка трансформатора на 12 В. Амплитуда — около 17 В, после кремниевого моста вершины пульсаций будут примерно 15–15,8 В. Если после моста стоит конденсатор, а ток нагрузки небольшой, постоянное напряжение близко к этой амплитуде. Без конденсатора среднее значение выпрямленного напряжения — около 0,9 действующего, то есть примерно 10,8 В без учёта падения на диодах.

Падение на диодах особенно заметно при низком напряжении. Источник на 5 В и 10 А с мостом на кремниевых диодах имеет КПД не больше 70 %. Поэтому в низковольтных сильноточных выпрямителях ставят диоды Шоттки или активные выпрямители на мощных полевых транзисторах.

Диодный мост с конденсатором: сглаживание пульсаций

Простейший фильтр — конденсатор параллельно нагрузке. На вершинах пульсаций он заряжается, а в провалах отдаёт запасённую энергию в нагрузку. Размах оставшихся пульсаций оценивают по формуле:

ΔU ≈ I / (C · fп), где I — ток нагрузки, C — ёмкость, fп — частота пульсаций (для моста от сети 50 Гц — 100 Гц).

Пример: при токе 1 А и конденсаторе 4 700 мкФ пульсации составят около 2,1 В, при 10 000 мкФ — около 1 В. Чем больше ток, тем больше нужна ёмкость при том же размахе пульсаций.

• Регулировка. Выпрямитель с конденсатором на входе фильтра плохо держит напряжение: под нагрузкой оно проседает.
• Сложные фильтры. Для меньших пульсаций используют многозвенные RC- и LC-фильтры с дросселем, в том числе П-образные.
• Стабилизатор. При высоких требованиях после фильтра ставят линейный или импульсный стабилизатор напряжения.

Пульсации на выходе удобно смотреть осциллографом, переключив вход на закрытый, по переменному току. Для учебных и сервисных задач хватит недорогих осциллографов InfiniiVision 1000X с полосой 50–100 МГц: в них 24 типовых автоматических измерения.

Трёхфазный диодный мост (схема Ларионова)

Трёхфазный мост состоит из шести диодов. Его изобрёл советский электротехник А. Н. Ларионов в 1924 году. В каждый момент открыты два диода — один из верхней группы и один из нижней.

• Частота пульсаций — в 6 раз выше частоты сети: 300 Гц при 50 Гц.
• Средний ток через диод — треть тока нагрузки, а не половина, как у однофазного моста.
• Без фильтра размах пульсаций — около 14 % от выпрямленного напряжения, поэтому многие потребители работают от такого моста без сглаживающего конденсатора.
• Среднее выпрямленное напряжение при питании от «звезды» — около 2,34 действующего фазного, максимальное — около 2,45 фазного.
• Источник может быть включён и «звездой», и «треугольником».

Шестипульсный выпрямитель по схеме Ларионова стоит в генераторах бортовой сети почти всех транспортных средств. В легковом автомобиле бортовая сеть постоянного тока питается от полупроводникового выпрямителя, встроенного в генератор переменного тока, — это и есть ответ на вопрос, зачем генератору диодный мост.

Плюсы и минусы мостовой схемы

По сравнению с однополупериодным выпрямителем на одном диоде у моста три преимущества:

• частота пульсаций вдвое выше, и фильтр получается проще;
• во вторичной обмотке трансформатора нет постоянного тока подмагничивания, поэтому трансформатор работает легче и может быть меньше;
• трансформатор используется полнее: у однополупериодного выпрямителя коэффициент использования его габаритной мощности около 0,45.

Мост дешевле и легче схемы с трансформатором со средней точкой, ему хватает двухпроводного входа. Недостатки тоже есть:

• двойное падение напряжения: у кремниевых диодов не меньше 0,65 × 2 ≈ 1,3 В, что заметно в низковольтных схемах;
• вдвое больше тепловых потерь на диодах;
• при обрыве одного диода мост превращается в однополупериодный выпрямитель, и это можно не заметить сразу.

Для мощных низковольтных выпрямителей есть альтернатива — двухполупериодная схема со средней точкой, предложенная В. Ф. Миткевичем в 1901 году. В ней ток в каждом полупериоде проходит через один диод, а не через два.

Где ещё применяют диодный мост

• Защита от переполюсовки. Если включить мост между источником постоянного тока и устройством, полярность на устройстве будет правильной при любом подключении. Цена — потеря от 1,3 В при малых токах до 2 В и больше при больших.
• Управление переменным током. Мощный полевой транзистор в диагонали «+» — «−» управляет переменным током, хотя сам работает только при одной полярности.
• Симметричный стабилитрон. Обычный стабилитрон в диагонали моста даёт аналог двуханодного стабилитрона с равными напряжениями стабилизации; так стабилизируют амплитуду в генераторах синуса с мостом Вина.
• Ключи выборки-хранения. Быстродействующие диодные мосты работают ключами в стробоскопических осциллографах.

Параметры и маркировка диодных мостов

В спецификации моста смотрят прежде всего на предельные параметры:

• максимальное повторяющееся рабочее напряжение — с запасом выше амплитуды входного: при работе на конденсатор к запертому диоду приложена амплитуда √2 · Uд;
• максимальный средний выпрямленный ток; с ростом температуры корпуса он почти линейно снижается;
• максимальный импульсный ток — его обычно указывают для импульса длиной в полпериода, 10 мс при 50 Гц;
• прямое падение напряжения, обратный ток, предельная температура перехода, тепловое сопротивление.

Отечественные мосты маркируют по системе для полупроводниковых приборов: первая буква или цифра — материал (К или 2 — кремний), вторая буква Ц означает диодный мост, дальше номер разработки и буква, которая обычно уточняет предельное напряжение. Примеры — КЦ405 и КЦ407. Единой маркировки у зарубежных производителей нет: названия начинаются, например, с DB, W, KBPC, MB, RC или QL.

Однокорпусная сборка дешевле и компактнее, а диоды в ней подобраны по параметрам. Минус — при отказе одного диода меняют всю сборку. На большие токи мосты собирают из отдельных мощных диодов на теплоотводе или ставят на радиатор сборку, рассчитанную на это.

Как проверить диодный мост мультиметром

1. Обесточьте схему и разрядите конденсатор фильтра.
2. Включите режим проверки диодов →|.
3. Красный щуп — на «−», чёрный — по очереди на каждый вывод «~». Исправный кремниевый диод покажет 0,5–0,8 В.
4. Красный щуп — на каждый вывод «~», чёрный — на «+». Снова 0,5–0,8 В на каждом диоде.
5. Поменяйте щупы местами во всех четырёх измерениях: должно быть OL.

Оборванный диод показывает OL в обе стороны, пробитый — одинаковое низкое значение в обоих направлениях. Между «−» и «+» в прямом направлении включены два диода последовательно, поэтому показание будет примерно вдвое больше, чем на одном диоде. Подробнее о режиме проверки диодов — в статье как пользоваться мультиметром.

Под напряжением мост проверяют осциллографом по частоте пульсаций без конденсатора или при его небольшой ёмкости. У исправного моста от сети 50 Гц пульсации идут с частотой 100 Гц. Если частота 50 Гц, один из диодов в обрыве и мост работает как однополупериодный выпрямитель. В лаборатории мосты и блоки питания испытывают от управляемого источника переменного тока: например, источники-анализаторы серии 6800 выдают чистое или искажённое синусоидальное напряжение и анализируют гармоники до 50-й.

Итог

• Диодный мост — четыре диода, соединённые ромбом: переменное напряжение подают на «~», нагрузку подключают к «+» и «−».
• В каждом полупериоде открыта пара диодов в противоположных плечах, ток через нагрузку идёт в одну сторону, частота пульсаций — 100 Гц при сети 50 Гц.
• Напряжение после моста: вершины — √2 · Uд минус падение на двух диодах; без конденсатора среднее — около 0,9 · Uд.
• Конденсатор сглаживает пульсации: их размах ≈ I / (C · fп).
• Трёхфазный мост Ларионова — шесть диодов, пульсации 300 Гц и около 14 % без фильтра; он стоит в автомобильных генераторах.
• Проверка мультиметром: в прямом направлении 0,5–0,8 В на каждом диоде, в обратном — OL. Под напряжением пульсации 50 Гц вместо 100 Гц выдают оборванный диод.