Мостовая схема

Мостовой схема является топологией из электрической схемы , в которой две ветви цепи ( как правило , параллельно друг с другом) являются «мостиком» третьей отраслью , связанной между первыми двумя ветвями в какой - то промежуточной точке вдоль них. Изначально мост был разработан для лабораторных измерений, и при таком использовании одна из промежуточных точек перемычки часто регулируется. В настоящее время мостовые схемы находят множество применений, как линейных, так и нелинейных, в том числе в приборостроении , фильтрации и преобразовании мощности . ^{[1] [2]}

Самая известная мостовая схема, мост Уитстона , была изобретена Сэмюэлем Хантером Кристи и популяризирована Чарльзом Уитстоном и используется для измерения сопротивления . Он состоит из четырех резисторов, два из которых имеют известные значения R ₁ и R ₃ (см. Диаграмму), один, сопротивление которого необходимо определить R _x , и один, который является регулируемым и калиброванным R ₂ . Две противоположные вершины подключены к источнику электрического тока, например, к батарее и гальванометру.соединяется через две другие вершины. Переменный резистор регулируют до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Тогда известно, что соотношение между переменным резистором и его соседом R1 равно отношению между неизвестным резистором и его соседом R3, что позволяет вычислить значение неизвестного резистора.

Мост Уитстона также был обобщен для измерения импеданса в цепях переменного тока и для отдельного измерения сопротивления, индуктивности , емкости и коэффициента рассеяния . Варианты известны как мост Wien , Maxwell моста и Хевисайда моста (используется для измерения эффекта взаимной индуктивности). ^[3] Все они основаны на одном и том же принципе, заключающемся в сравнении выхода двух потенциальных делителей, использующих общий источник.

В конструкции источника питания мостовая схема или мостовой выпрямитель представляет собой набор диодов или аналогичных устройств, используемых для выпрямления электрического тока, то есть для преобразования его из неизвестной или переменной полярности в постоянный ток известной полярности.

В некоторых контроллерах двигателей H-образный мост используется для управления направлением вращения двигателя.

Уравнение тока моста [ править ]

Анализ мостового тока

На рисунке справа ток моста представлен как I ₅

Найдя эквивалентную схему Тевенина, которая подключена к мостовой нагрузке R _5, и используя произвольный ток I ₅ , мы имеем:

Источник Thevenin ( Vt _h ) равен;

${\ Displaystyle ((R2 / (R1 + R2)) - (R4 / (R3 + R4))) * U}$

и сопротивление тевенину ( R _th ):

${\ Displaystyle ((R1 * R2) / (R1 + R2)) + ((R3 * R4) / (R3 + R4))}$

Следовательно, ток через мост определяется выражением:

I ₅ =${\ Displaystyle Vth / (Rth + R5)}$

См. Также [ править ]

• Фантомная схема - использование симметричных мостовых схем в телефонии
• Решетчатый фильтр - применение мостовой топологии к всепроходным фильтрам

Галерея [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Джим Уильямс , «Мостовые схемы: объединение усиления и баланса» , Linear Technology Application Note 43, июнь 1990.
• Мостовые схемы - Глава 8 из онлайн-книги.