Засоры канализации: устранение и предупреждение

Чем пробить засор в трубе в домашних условиях

Если в ванной комнате или на кухне появился неприятный запах из отверстия стока и бульканье сливающейся воды, это говорит о засорении трубы. Жидкость отходит медленно. Возле отверстия раковины или ванны собираются отходы. Устранение засоров может реализоваться механически, химически или иными способами. Не менее важна профилактика этого явления.

1. Причины засоров в трубах
2. Как определить место засора
3. Химические способы прочистки
4. Механические способы
5. Гидродинамический метод
6. Народные средства
7. Профилактика засоров труб

Причины засоров в трубах

Самая частая причина засоров — жировые отложения на стенках труб

Чтобы устранить засор канализации и предотвратить такие явления в дальнейшем, нужно знать, отчего они возникают. Самая распространенная причина – оседание на стенках трубы жиров пищи. С ними смешиваются ПАВ моющих средств, вся эта масса смешивается с волосами и другими попадающими на стенки предметами. Чаще всего пробки имеют именно такой состав.

Засорение трубопровода и сантехнической системы в целом может быть вызвано и иными причинами:

• Проникновение в трубы твердых предметов. Сюда относятся не только волосы, но и разного рода бытовые отходы, которые не должны утилизироваться таким способом: строительный мусор, очистки овощей, вата и даже туалетная бумага. Такого рода предметы следует выбрасывать в мешки для отходов.
• Повреждение трубы, уложенной на поверхности, нарушающее отток отходов. Это частое явление в частных домах.
• Некорректный монтаж труб (неверно подобранные углы), также способствующий проблемам с оттоком.
• Истекший срок эксплуатации конструкции (даже при правильном монтаже трубы нуждаются в замене по истечении определенного времени). Со временем на стенках накапливается ржавчина.

Прочистка засора может выполняться разными методами. Чаще всего используются механическое воздействие и специальные растворители.

Как определить место засора

Место засора можно примерно определить, наблюдая за оттоком воды

Чтобы выбрать оптимальный метод устранения загрязнения, нужно выяснить его локализацию. Чаще всего засору подвергаются места изгибов и поворотов, стыки со стояком, сифоны.

Сантехники используют для определения загрязненного участка специальный трос. Для самостоятельной индикации можно включить воду (или спустить, в случае проблем с унитазом) и проследить за оттоком:

• Если отток есть (хотя и с недостаточной скоростью) – вероятнее всего, загрязнения скапливаются в 1-1,5 м от точки слива.
• Если на определенном уровне отход воды застопорился – значит, забился фрагмент между сифоном и первым изгибом трубки.
• Когда оттока жидкости нет вообще, скорее всего, засорился сифон – изогнутый фрагмент трубы, расположенный под мойкой. В нем часто накапливаются волосы, кусочки пищи и иной бытовой мусор. Для его удаления нужно раскрутить колено и снять выгнутую трубу. Вычищенный и промытый сифон можно ставить обратно на место.

Если труба сделана из пластика, для индикации точки загрязнения можно просветить ее фонарем достаточной мощности. Искомый участок будет темнее других. Следует обращать внимание на гофрошланг: в нем зачастую накапливается мусор.

Если застой воды наблюдается во всей сантехнике (или жидкость даже прибывает, когда кран закрыт), необходимо немедленно вызывать мастера. Высока вероятность засора центрального стояка, а это создает угрозу потопа.

Химические способы прочистки

Прочистка засоров канализации химией хорошо подойдет для пробок, состоящих из жира, мыла и мелких частичек мусора. В продаже можно встретить жидкие препараты (обычно это гели), предназначенные специально для ванной и раковины. Время действия таких продуктов – от 15 минут до 2 часов. Они хорошо растворяют жиры и мыло, а некоторые – даже твердые частицы мусора.

Способ использования, типы поверхностей и материалов, для которых подходит средство, указываются в инструкции. Следует обращать внимание на ее указания: к примеру, для чистки пластиковой трубы следует приобретать специальный состав.

Механические способы

Такую чистку используют, если засор возник из-за некорректной эксплуатации труб, просветы которых сверху или в местах изгибов закрываются крупным мусором: отходами пищи, кусками туалетной бумаги и т.п. Процедуру проводят в резиновых перчатках.

Для труб малого диаметра хорошо подойдет вантуз. Его резинку плотно прижимают к отверстию стока и прокачивают воздух толчковыми движениями, пока воды не начнут отходить.

Для работы с крупными трубами следует использовать тросы. Они бывают канатными, пружинными, ленточными, с разнообразными насадками для извлечения предметов. Для самостоятельного использования хорошо подходят первые два типа тросов. При этом они должны быть достаточно длинными (минимум 5 м). Работа с другими разновидностями требует специального опыта. Их обычно используют для очень широких и длинных труб.

Трос засовывается внутрь и проталкивается поступательными движениями. При этом надо пытаться прокручивать рукоять. Время от времени трос нужно вынимать и чистить рабочий конец. При проталкивании вперед устройство пробивает закупорившийся проход трубы благодаря вращению. Работы таким тросом в частном доме рекомендуется проводить вдвоем. Один участник направляет движение приспособления, а второй крутит рукоять.

Существует и электромеханический способ с применением специальной установки. Она может быть барабанной (имеет катушку со спиралью с регулируемой скоростью) или секционной. Способ используют, чтобы пробивать засор в длинных (100 м и более) трубах. На кончик спирали можно установить насадку (в виде груши, крючка и т.д.). Его помещают в трубу, а затем подключают установку к электросети. Спираль начинает вращение, а редуктор помогает проволоке продвигаться вперед.

Гидродинамический метод

Для квартир этот способ не подходит. Его используют в частных домах для работы с трубами сечением 5-35 см. Загрязнения пробивают и вымывают водяной струей, подаваемой специальным устройством.

Шланг из высокопрочной резины с насадкой засовывают в засорившийся участок. Машина закачивает воду под большим давлением. Жидкость направляется в шланг и выбивается через сопла, имеющиеся в насадке. Отскакивая от стен трубы, она продвигает устройство вперед и убирает грязь по мере прохождения по каналу.

Народные средства

Несложный жировой засор устраняется кипятком

В некоторых случаях устранить загрязнения можно и подручными способами. Они предполагают использование субстанций, которые есть в каждом доме – соды, соли уксуса.

• Если причиной засора раковины стало мытье жирной посуды холодной водой, выливание растительного масла или иного пищевого жира, можно попробовать прочистить ее кипятком. Горячая среда способствует растворению таких пробок. Предварительно надо проверить, что в стоке нет воды. В отверстие слива заливают кипяток до достижения свободного отхода жидкости.

При свежем засоре в сифоне могут помочь уксус и порошок соды. Последний можно предварительно прокалить на сковородке до золотистости. В сток засыпают 200 г соды, а затем наливают 200 мл уксуса. Отверстие стока закрывают покрышкой. Через 20 минут труба промывается кипятком.

Кристаллическая лимонная кислота удаляет отложения извести. В сифон насыпают 100 г вещества, а затем наливают 250 мл кипятка. Закрывают отверстие и ждут 20 минут. Потом промывают трубу кипятком.

Еще один вариант – соль и сода, взятые в пропорции 1:1. Смесь засыпается в отверстие стока и выдерживается там минимум 10 часов. После этого водоотвод прочищается кипятком.

Почему засоряется канализация и как можно прочистить засор своими руками?

Засор канализации снижает уровень комфорта проживания в доме или квартире. Прочистить канализационный засор можно как привлекая специалистов, так и самостоятельно. Сложность проведения работ зависит от выбранного типа очистки.

Причины возникновения засоров

Блокировка потока жидкости может возникнуть по нескольким причинам. Чтобы избежать возникновения засора канализации в дальнейшем, необходимо выявить причину и устранить ее. Канализация засоряется в следующих случаях:

1. Нарушения при монтаже. Неправильно подобранный угол наклона, большое количество поворотов и т. д. становится причиной засора канализации.
2. Окончание срока использования труб. Естественный износ внутренней поверхности приводит к накоплению жировых отложений. Металлические конструкции подвергаются негативному влиянию коррозии.
3. Большое количество жировых и мыльных накоплений. Остатки пищи и продукты разложения средств гигиены оседают на стенках канализации. Внутреннее пространство сужается и образуется засор канализации.
4. Попадание постороннего предмета. Такой тип засора часто встречается при смывании в унитаз посторонних предметов. Это туалетная бумага, предметы личной гигиены и др.
5. Внешние повреждения магистрали. Сколы и трещины возникают в результате механического воздействия на изделие. Сколы препятствуют свободному перемещению крупных отходов по магистрали.
6. Высокий уровень в выгребной яме. При заполнении колодца свободный выход жидкости из магистрали блокируется. При этом на стенки трубы интенсивно оседают жировые отложения, и образуется засор канализации.

Нерегулярное использование системы. Высыхая, мыльные отложения делают внутреннюю поверхность магистрали шероховатой. Это способствует быстрому накоплению загрязнений.

Правильный монтаж и использование канализации снизит риск загрязнения системы водоотведения.

Как прочистить канализацию в частном доме своими руками

Устранить засоры в канализационных трубах можно без специалистов. Для этого выявляют участок, на котором образовалась пробка, и проводят чистку одним из следующих способов:

1. Промывка. Подходит для небольших загрязнений. Метод предусматривает подачу в магистраль большого количества горячей воды. При прохождении системы жидкость вымывает загрязнения, которые есть на стенках.
2. Использование химических веществ. При медленном протекании грязной воды, для уничтожения мыльных и жировых отложений в систему заливают специализированные химические вещества.
3. Механическая чистка. Способ предусматривает удаление пробки различными приспособлениями. Метод хорошо подходит для удаления засора канализации даже высокой степени сложности.

Пользователь самостоятельно определяет степень загрязнения. Выбор метода осуществляется отдельно для каждого случая.

Что приводит к появлению засоров

В большинстве случаев загрязнение канализации возникает по причине нарушения при эксплуатации. Пользователи не обустраивают сливные отверстия раковин дополнительными фильтрами (сеточками). Крупные частицы пищевых отходов застревают в канализации.

Отсутствие профилактических мероприятий со временем приводит к блокировке трубы. В некоторых случаях пользователи смывают в унитаз туалетную бумагу, ватные диски и другие предметы гигиены. Перед тем, как устранить канализационный засор, определяют, на каком промежутке он образовался.

Как найти участок, где произошел засор

Владелец может самостоятельно определить, в каком месте образовалась пробка. Для этого не требуется применение специализированного оборудования и инструментов. Выявить участок можно сравнив скорость, с которой стекает грязная вода в разных точках водоотведения.

Если в мойке и раковине жидкость стекает одновременно медленно, значит засор в главной магистрали канализации. Если в одной из точек жидкость стекает медленнее, загрязнение находится на промежутке от точки забора до магистрали.

Сифон раковины или мойки, у которой водоотведения затруднено, отключают от канализационной трубы. После этого его конец опускают в емкость и включают воду. Если сток затруднен – загрязнился сифон. Нормальное протекание жидкости свидетельствует о том, что пробка образовалась в канализационной трубе между сифоном и основной магистралью.

Механическая очистка канализации

Наиболее действенным является механический способ очистки. Он предусматривает продвижение по каналу специализированного троса.

На одной стороне изделия закреплена ручка. Она необходима для проворачивания троса при подаче. Для облегчения проведения процедуры в работе участвуют 2 человека. Работу выполняют в следующем порядке:

1. Обеспечивается свободный доступ к каналу. Для этого отсоединяют сифон, демонтируют гофру унитаза или открывают ревизионное отверстие на трубопроводе.
2. Один человек подает трос в отверстие. При этом второй медленно поворачивает рукоятку.
3. После проталкивания засора извлекают трос из трубопровода.
4. Устанавливают на трос специализированную насадку в виде ершика.
5. Повторяют процедуру чистки.

Проворачиваясь внутри трубопровода, насадка очищает его поверхность от загрязнений. Следует учитывать, что проворачивать трос необходимо в одном направлении.

Засор трубы бумагой

При смывании туалетной бумаги в унитаз может образоваться пробка. Для очистки засора можно воспользоваться тросом. В процессе работы на край троса будет наматываться туалетная бумага. Трос извлекают из трубопровода постепенно, избегая резких рывков.

После устранения канализационного засора из бумаги не требуется проведения дополнительных мероприятий. Система будет работать в нормальном режиме.

Засор пищевыми отходами

При образовании пробки из-за скопления жиров и пищевых отходов использование только троса недостаточно. Это связано с тем, что при прокручивании край троса устраняет пробку, но не очищает внутренние поверхности от жировых отложений. Это способствует быстрому образованию нового засора.

Для эффективной очистки засора канализации чередуют трос и промывку трубопровода горячей водой. При нагреве слой жира становится более мягким, что позволяет максимально очистить его со стенок. Механическую чистку и промывку повторяют до тех пор, пока скорость водоотведения не нормализуется.

Химическая чистка канализации

Метод используется при загрязнениях небольшой степени сложности. Процедура предусматривает подачу в трубопровод специализированных химических веществ.

Под их воздействием жиры растительного и животного происхождения растворяются. Разный состав позволяют подобрать химическое средство для удаления жировых, мыльных отложений, волос, остатков продуктов питания и т. д.

Химические вещества не способны удалить глухие и образовавшиеся в результате попадания посторонних предметов засоры. При полностью перекрытом внутреннем пространстве трубы, химическое средство воздействует на небольшую часть загрязнения. Площадь воздействия должна быть максимальной. При необходимости комбинируют механический и химический метод.

Очистка канализации проволокой

Участки трубопровода небольшой протяженности очищают с помощью проволоки. Для этого используют стальную проволоку. Технология проведения работ идентична чистке тросом. Чтобы достать засор, на конце проволоки делают изгиб в виде крюка.

При подаче проволоку прокручивают в одном направлении. Применение проволоки при большой протяженности магистрали невозможно. Нарушение этого правила может привести к изгибу и заклиниванию изделия внутри трубы.

Промывка канализации

При появлении первых признаков засора канализации можно очистить внутреннюю поверхность трубопровода с помощью промывки. Для этого в точку водоотведения подают большое количество горячей воды.

Для улучшения результата в некоторых случаях добавляют лимонную кислоту, соду, уксус и другие народные средства. Промывание проводят несколько раз до полной нормализации скорости водоотведения.

Средство от канализационных засоров

На рынке представлен выбор химических веществ от канализационных засоров. От состава вещества зависит область его применения. Все средства можно разделить на 2 группы:

1. Для удаления жиров. Хорошо подходят вещества на щелочной основе. Они расщепляют жиры растительного и животного происхождения.
2. Для удаления мыльного налета. Средства, имеющие в своем составе кислоту, уничтожают мыльный осадок на поверхности, волосы и т. д.

При выборе средства учитывают материал, из которого изготовлена система канализации. Некоторые вещества могут способствовать быстрому разрушению трубопровода.

При подаче химических веществ в трубопровод необходимо использовать средства индивидуальной защиты. Это исключит возможность попадания вещества на открытые участки тела или в глаза.

Профилактика засоров

Чтобы избежать образования засора в канализации, необходимо соблюдать несколько правил. Проведение профилактических мероприятий позволит системе длительное время работать в нормальном режиме. Правила по уходу за канализацией:

1. Исключить попадание посторонних предметов в магистраль. Не смывать в унитаз туалетную бумагу, ватные диски, другие предметы гигиены.
2. Установить в точке забора жидкости дополнительные сеточки. Они будут препятствовать попаданию крупных частиц в трубу.

Следить за уровнем жидкости в выгребной яме. Это исключит застой грязной воды в системе.

Не допускать механических воздействий на магистраль, приводящих к переломам, сколам и трещинам.

Периодически проверять скорость водоотведения.

Владелец дома или квартиры в состоянии выявить образование засора в канализации и устранить его своими руками. Учитывая причину, по которой заблокировано свободное водоотведение, можно подобрать способ очистки. При необходимости можно комбинировать различные методы устранения. Это позволяет добиться максимального эффекта от проведения процедуры.

Выполняли ли вы чистку засора магистрали своими руками? Какой из способов использовался в вашем случае?

В видео можно посмотреть, как прочистить канализацию сантехническим тросом:

Прочистка канализации и устранение засоров в домашних условиях

Признаки засорения канализации

Прежде чем думать, как прочистить канализацию, нужно выявить причины засора и место его образования. Преграды для нормального слива воды могут образовываться в виде скопления извести, жира или неорганических предметов (бумаги, тряпок).

Помогут разобраться с проблемой признаки образования засора. Так, необходимость принятия мер по очистке труб подтверждают следующие признаки:

• неприятный запах, обнаруживаемый в районе сливных отверстий в ванной или на кухне;
• вода утекает из мойки или ванны с меньшей скоростью чем прежде;
• уровень воды при сливе бачка унитаза превышает обычный уровень.

При обнаружении хотя бы одного признака, следует принимать меры. Засорение канализационных труб происходит по следующим причинам:

• жир, застывший на внутренних стенках труб, сужает рабочий диаметр. К жировому слою прилипают остатки пищи, волосы, мусор, в результате чего проход полностью закупоривается;
• оседание твердых неорганических осадков внутри трубы. Часто такие засоры появляются в местах изменения высоты установки труб в переходных коленах;
• помимо жира, на внутренних стенках может оседать мыльный раствор или остатки стирального порошка из машины. Совместно с пищевыми отходами, мыло задерживается на внутренней поверхности, образуя пробку;
• сильные загрязнения образуются при взаимодействии жировых скоплений внутри труб и волос или шерсти животных, попадающих в сливные отверстия. Такие засоры удаляются только химическими веществами или при механическом воздействии;
• нарушения в установке канализационных труб в квартире или автономной системе. Недостаточный угол уклона слива провоцирует задержку жидкости на отдельных участках, где и образуется скопление остатков пищи, жира и мусора;
• часто причиной засоров становится жесткая вода. Избыток извести в такой воде, откладывается на стенках труб, постепенно уменьшая рабочий диаметр. Эффективно бороться с этим процессом трудно, обычно приходится полностью менять трубы;
• сброс крупных органических и неорганических предметов в унитаз также приводит к возникновению засоров в стояке. Пищевые отходы и туалетную бумагу низкого качества следует утилизировать другим способом;
• в автономных системах на канализационные трубы могут воздействовать внешние факторы. Корни деревьев, грызуны, подвижки грунта способствуют нарушению нормальной работы.

Определение места засорения

Чтобы решить, чем прочистить канализационные трубы в домашних условиях, нужно выяснить причину проблемы и обнаружить место ее локализации. Для этого нужно пролить отдельные участки трубопровода.

Проверку начинают с туалета. Если при освобождении сливного бачка унитаза жидкость утекает без проблем, переходят в ванную комнату.

Если жидкость из ванной проходит хорошо, перемещаются на кухню. Здесь традиционно засор образовывается в сифоне, но также возможно скопление отходов в трубе, соединяющей слив из кухонной мойки и основную трубу канализации.

Если жидкость не сливается вообще, а перетекает из мойки в ванную или поднимает уровень в унитазе, проблема в общедомовой системе – засорился стояк.

Когда проблема возникает в частном строении с отдельным септиком, в первую очередь проверяют уровень воды в приемной яме или септике. Если он не превышает допустимый уровень, значит проблема в канализационных трубах на выходе из коттеджа.

Особенно неприятна ситуация, когда застревает тряпка или другой предмет в основном канализационном стояке многоквартирного дома, на уровне чуть ниже вашего пола. Тогда все нечистоты из квартир верхних этажей будут попадать в вашу систему канализации, выплескиваться через край.

В этом случае придется вызывать сантехников со специальным оборудованием. Самостоятельное устранение этой проблемы невозможно.

Способы очистки канализационных труб

Описания следующих вариантов борьбы с засорами помогут разобраться, как прочистить канализационную трубу самостоятельно, с применением традиционных средств и механизмов.

Прочистка вантузом

Быстро устранить засор можно с помощью вантуза, который легко справиться с несущественными уплотнениями в системе канализации.

В сливное отверстие мойки или ванны набирают воду, затем плотно прижимают резиновую часть вантуза, закрывая отверстие. При работе с вантузом, главное добиться плотной фиксации резины, не допустить протечек и попадания воздуха.

Добившись нужного положения, приступают к очистке трубы. Для этого выполняются резкие поступательные движения ручкой вантуза к сливному отверстию.

Чтобы пробить засор, потребуется сделать не менее десяти нажатий. Для окончательной очистки трубы, процедура проводится 2-3 раза.

Механическая прочистка

Для механической прочистки канализации в частном доме или квартире используется специальное оборудование. В этом случае самостоятельно выполнить работы будет трудно, так как скорее всего придется производить частичный демонтаж труб.

Механический способ устраняет засоры с невысокой степенью твердости.

Гидродинамическая прочистка

Прочистка канализации гидродинамическим способом производится с помощью специального оборудования, обеспечивающего подачу воды под высоким давлением. В домашних условиях или в загородном доме, можно использовать установку для мойки автомобиля «Керхер».

Гидродинамическая прочистка канализации осуществляется мощным потоком воды, который пробивает засор, вынося остатки загрязнения в стояк. Такой способ позволяет качественно очистить внутреннюю поверхность труб.

Ввиду сложности выполнения этих работ, а также необходимости использования специального оборудования, метод применяется при устранении серьезных засоров. Для чистки канализации гидродинамическим методом чаще всего вызывают специалистов.

Использование троса

Чтобы прочистить канализацию с помощью троса, выполняют следующие действия:

1. Находят ревизионную заглушку, предназначенную для прочистки труб. Если такой заглушки нет, трос заводят через трубу в кухне, предварительно открутив сифон.
2. Перед началом чистки трос сворачивают в моток. Так будет удобней постепенно продвигать его внутрь канализации.
3. Конец троса заводят в ревизионное отверстие или в трубу в кухне. Надавливая на трос, его проталкивают вглубь трубы.
4. Чтобы хорошо прочистить не только место засора, но и внутреннюю поверхность канализационной трубы, во время проталкивания троса его нужно проворачивать вокруг своей оси по часовой стрелке. Для этого на конце троса предусмотрена ручка.
5. В процессе очистки трубы трос периодически достают и освобождают от прилипших частиц грязи и жира. Вытягивая трос, совершают обратное вращающее движение, против часовой стрелки.
6. Чистить трубы тросом нужно не менее трех раз.
7. После удаления всех крупных частиц со стенок, нужно промыть трубы большим объемом горячей воды.

Промывка кипятком

Народный способ быстро почистить трубы от скопившегося жира и остатков пищи. Чтобы эффективно обработать внутреннюю поверхность труб, потребуется:

• кипяток в объеме не менее 10 литров;
• 400 грамм пищевой соды.

Сода растворяется в кипятке, после чего самодельное средство можно выливать через слив на кухне или ванной в канализацию.

Для усиления воздействия горячей воды рекомендуется использовать вантуз, покачивая жидкость под давлением внутри труб.

При работе вантузом нужно заткнуть отверстие перелива. Рука в перчатке накладывается на перелив и преграждает путь отхода воды.

Использование химии

В состав химических средств для прочистки труб входит едкий натр (Крот, Тирет). Это соединение разъедает пробки из остатков пищи, волос и жира. Раствор нужно заливать в сливное отверстие на кухне или ванне и оставлять на время, указанное в инструкции. После трубы промываются потоком горячей воды.

В некоторых случаях, когда химическое средство разработано на основе соляной кислоты, раствор необходимо разводить в определенной пропорции с водой.

Прочистка содой

Для растворения жировых отложений в трубах используют обычную пищевую соду. Это дешевое средство помогает справляться с засорами в сифоне без его разбора. Нужно засыпать 100 грамм соды в сливное отверстие и залить ее кипятком. Жир, под воздействием кипятка и соды, будет растворяться, освобождая проход для слива.

Этот метод также помогает избавиться от неприятного запаха в сифоне.

Если засор находится более глубоко, готовят специальный раствор соды и воды. Перед приготовлением раствора, соду нужно разогреть на сковороде. Для приготовления щелочной смеси на основе кальцинированной соды понадобится:

• сода пищевая -150 грамм;
• вода – 200 мл.

Соду разогревают на сковороде или противне в течение 15 минут. После того, как над порошком начнет образовываться дымок, нагрев прекращают. Этот процесс превращает пищевую соду в кальцинированную.

Порошок должен остыть до комнатной температуры, после чего его смешивают с водой. Готовый раствор заливают в сливное отверстие на 20-30 минут. После трубу нужно промывать напором горячей воды.

Помимо пищевой соды, в домашних условиях могут применяться водные растворы с уксусом и солью, но они менее эффективны. Применение каустической соды для чистки канализации в домашних условиях не рекомендуется. Этот реактив используется на промышленных предприятиях.

Выбор оптимального способа в зависимости от места засорения

Способ очистки зависит от места возникновения засора.

При возникновении засора в сифоне используют механическую очистку, а именно — разбирают само устройство, удаляют грязь, промывают и устанавливают обратно.

Небольшие засоры внутри канализационной трубы в квартире устраняются с помощью вантуза или химических средств. Также можно использовать гидродинамический способ.

Если внутри труб в квартире появился сильный налет жира, потребуется механическая прочистка тросом.

Когда возникают крупные засоры в стояке, правильно будет вызвать сантехников со специальным оборудованием, для механической очистки засора.

Методы профилактики засоров

Канализационные трубы будут забиваться всегда, т.к. скопления жиров и пищевых отходов внутри труб полностью избежать не получится. Но существуют правила, позволяющие не допускать больших засоров. Чтобы поддерживать трубы в чистоте, требуется периодически производить следующие профилактические работы:

• на сливные отверстия в ванне и кухне обязательно устанавливают защитные пластиковые сеточки. Съемные сетки удержат крупные частицы пищи и грязи, волосы. Такой уловитель легко почистить и снова поставить на место. Это самый простой способ поддерживать свой канализационный стояк в порядке;

• нельзя выливать в сливное отверстие масляные отходы после жарки. Перед мытьем такой посуды нужно залить ее горячей водой, добавить моющее средство и дать отстояться в течение 10-15 минут. После этого посуду прополаскивают горячей водой и моют;
• после мытья посуды с обилием жирных остатков, нельзя пропускать холодную воду. Жир оседает на стенках труб и, если его не промыть горячей водой, он затвердевает и способствует скоплению прочих отходов. В результате образуются пробки;
• хозяин сам должен периодически чистить канализационную автономную систему с помощью химических промывок или каустика. Профилактические прочистки помогут предохранить систему от крупных засоров;
• неприятный запах из сливных отверстий предупреждает о скоплении отходов на стенках труб или в сифоне. Запах будет стоять, если не прочистить трубы с помощью химических средств или народными способами;
• в автономной канализации туалетную бумагу не следует бросать в унитаз. В септики должны попадать только естественные отходы.

Видео по теме

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

• Как рассчитать, сколько кубов бетона нужно на фундамент?
• Пошаговая инструкция по установке ПВХ подоконника

–>

Выпрямительный диод

Одним из электронных устройств, широко использующихся в различных схемах, является выпрямительный диод, с помощью которого переменный ток преобразуется в постоянный. Его конструкция создана в виде двухэлектродного прибора с односторонней электрической проводимостью. Выпрямление переменного тока происходит на переходах металл-полупроводник и полупроводник-металл. Точно такой же эффект достигается в электронно-дырочных переходах некоторых кристаллов – германия, кремния, селена. Эти кристаллы во многих случаях используются в качестве основных элементов приборов.

1. Принцип работы выпрямительного диода
2. Основные параметры выпрямительных диодов
3. Схема включения выпрямительного диода

Принцип работы выпрямительного диода

Выпрямительные диоды применение нашли в различных электронных, радиотехнических и электрических устройствах. С их помощью осуществляется замыкание и размыкание цепей, детектирование и коммутация импульсов и электрических сигналов, а также другие аналогичные преобразования.

Каждый диод оборудуется двумя выводами, то есть электродами – анодом и катодом. Анод соединяется с р-слоем, а катод – с n-слоем. В случае прямого включения диода на анод поступает плюс, а на катод – минус. В результате, через диод начинает проходить электрический ток.

Если же подачу тока выполнить наоборот – к аноду подать минус, а к катоду – плюс получится так называемое обратное включение диода. В этом случае течения тока уже не будет, на что указывает вольтамперная характеристика выпрямительного диода. Поэтому при поступлении на вход переменного напряжения, через диод будет проходить только одна полуволна.

Представленный рисунок наглядно отражает вольтамперную характеристику диода. Ее прямая ветвь расположена в первом квадранте графика. Она описывает диод в состоянии высокой проводимости, когда к нему приложено прямое напряжение. Данная ветвь выражается в виде кусочно-линейной функции u = U + R_Д x i, в которой u представляет собой напряжением на вентиле во время прохождения тока i. Соответственно, U и R_Д являются пороговым напряжением и динамическим сопротивлением.

Третий квадрант содержит обратную ветвь вольтамперной характеристики, указывающей на низкую проводимость при обратном напряжении, приложенном к диоду. В этом состоянии течение тока через полупроводниковую структуру практически отсутствует.

Данное положение будет правильным лишь до определенного значения обратного напряжения. В этом случае напряженность электрического поля в области p-n-перехода может достичь уровня 105 В/см. Такое поле сообщает электронам и дыркам – подвижным носителям заряда, кинетическую энергию, способную вызвать ионизацию нейтральных атомов кремния.

Стандартная структура выпрямительного диода предполагает наличие дырок и электронов проводимости, постоянно возникающих под действием термической генерации по всему объему структуры проводника. В дальнейшем происходит их ускорение под действием электрического поля p-n-перехода. То есть электроны и дырки также участвуют в ионизации нейтральных атомов кремния. В этом случае обратный ток нарастает лавинообразно, возникают так называемые лавинные пробои. Напряжение, при котором резко повышается обратный ток, обозначается на рисунке в виде напряжения пробоя U3.

Основные параметры выпрямительных диодов

Определяя параметры выпрямительных элементов, следует учитывать следующие факторы:

• Разница потенциалов, максимально допустимая при выпрямлении тока, когда устройство еще не может выйти из строя.
• Максимальное значение среднего выпрямленного тока.
• Максимальный показатель обратного напряжения.

Выпрямительные устройства выпускаются различной формы и могут монтироваться разными способами.

В соответствии с физическими характеристиками, они разделяются на следующие группы:

• Выпрямительные диоды большой мощности, пропускная способность которых составляет до 400 А. Они относятся к категории высоковольтных и выпускаются в двух видах корпусов. Штыревой корпус изготавливается из стекла, а таблеточный – из керамики.
• Выпрямительные диоды средней мощности с пропускной способностью от 300 мА до 10 А.
• Маломощные выпрямительные диоды с максимально допустимым значением тока до 300 мА.

Выбирая то или иное устройство, необходимо учитывать вольтамперные характеристики обратного и пикового максимальных токов, максимально допустимое прямое и обратное напряжение, среднюю силу выпрямленного тока, а также материал изделия и тип его монтажа. Все основные свойства выпрямительного диода и его параметры наносятся на корпус в виде условных обозначений. Маркировка элементов указывается в специальных справочниках и каталогах, ускоряя и облегчая их выбор.

Схемы с использованием выпрямительных диодов отличаются количеством фаз:

• Однофазные нашли широкое применение в бытовых электроприборах, автомобилях и аппаратуре для электродуговой сварки.
• Многофазные используются в промышленном оборудовании, специальном и общественном транспорте.

В зависимости от используемого материала, выпрямительные диоды и схемы с диодами могут быть германиевыми или кремниевыми. Чаще всего применяется последний вариант, благодаря физическим свойствам кремния. Данные диоды обладают значительно меньшей величиной обратных токов при одном и том же напряжении, поэтому допустимое обратное напряжение имеет очень высокую величину, в пределах 1000-1500 вольт.

Для сравнения, у германиевых диодов эта величина составляет 100-400 В. Кремниевые диоды сохраняют работоспособность в температурном диапазоне от – 60 до + 150 градусов, а германиевые – только в пределах от – 60 до + 850С. Электронно-дырочные пары при температуре, превышающей это значение, образуются с большой скоростью, что приводит к резкому увеличению обратного тока и снижению эффективности работы выпрямителя.

Схема включения выпрямительного диода

Простейший выпрямитель работает по следующей схеме. На вход подается переменное напряжение сети с положительными и отрицательными полупериодами, окрашенными соответственно в красный и синий цвета. На выходе подключается обычная нагрузка RH, а выпрямляющим элементом будет диод VD.

Когда на анод поступают положительные полупериоды напряжения, происходит открытие диода. В этот период через диод и нагрузку, запитанную от выпрямителя, будет протекать прямой ток диода Iпр. На графике, расположенном справа, эта волна обозначена красным цветом.

При поступлении на анод отрицательных полупериодов напряжения, наступает закрытие диода, и во всей цепи начинается течение незначительного обратного тока. В данном случае отрицательная полуволна переменного тока отсекается диодом. Эту отсеченную полуволну обозначает синяя прерывистая линия. На схеме условное обозначение выпрямительного диода такое же, как обычно, только поверх значка проставляются символы VD.

В результате, через нагрузку, подключенную через диод к сети, будет протекать уже не переменный, а пульсирующий ток одного направления. Фактически, это и есть выпрямленный переменный ток. Однако такое напряжение подходит лишь для нагрузок малой мощности, запитанных от сети переменного тока. Это могут быть лампы накаливания, которым не требуются особые условия питания. В этом случае напряжение будет проходить через лампу лишь во время импульсов – положительных волн. Наблюдается слабое мерцание лампы с частотой 50 Гц.

При подключении питания с таким же напряжением к приемнику или усилителю мощности, в громкоговорителе или колонках, будет слышен гул с низкой тональностью, частотой 50 Гц, известный как фон переменного тока. В этих случаях аппаратура начинает «фонить». Причиной такого состояния считается пульсирующий ток, проходящий через нагрузку и создающий в ней пульсирующее напряжение. Именно оно и создает фон.

Данный недостаток частично устраняется путем параллельного подключения к нагрузке фильтрующего электролитического конденсатора Сф с большой емкостью. В течение положительных полупериодов он заряжается импульсными токами, а во время отрицательных – разряжается с помощью нагрузки RH. Большая емкость конденсатора позволяет поддерживать на нагрузке непрерывный ток в течение всех полупериодов – положительных и отрицательных. На графике такой ток представляет собой сплошную волнистую линию красного цвета.

Тем не менее, данный сглаженный ток все равно не обеспечивает нормальную работу, поскольку половина входного напряжения теряется при выпрямлении, когда задействуется только один полупериод. Этот недостаток компенсируют мощные выпрямительные диоды, собранные вместе в так называемый диодный мост. Данная схема состоит из четырех элементов, что позволяет пропускать ток в течение всех полупериодов. За счет этого преобразование переменного тока в постоянный происходит значительно эффективнее.

Характеристики и принцип действия выпрямительных диодов

Существует немало устройств, созданных с целью преобразования электрического тока, и выпрямительные диоды – одни из них.

Выпрямительный диод – преобразователь тока переменного в постоянный. Является одним из видов полупроводников. Широкое применение получил благодаря основной характеристике – переводу электрического тока строго в одном направлении.

Принцип действия

Необходимый эффект при работе устройства создают особенности p-n перехода. Заключаются в том, что рядом с переходом двух полупроводников встраивается слой, который характеризуется двумя моментами: большим сопротивлением и отсутствием носителей заряда. Далее при воздействии на данный запирающий слой переменного напряжения извне толщина его уменьшается и впоследствии исчезает. Возрастающий во время этого ток и является прямым током, который проходит от анода к катоду. В случае перемены полярности внешнего переменного напряжения запирающий слой будет больше, и сопротивление неминуемо возрастет.

ВАХ выпрямительного диода (вольт-амперная характеристика) также дает представление о специфике работы выпрямителя и является нелинейной. Выглядит следующим образом: существует две ветви – прямая и обратная. Первая отражает наибольшую проводимость полупроводника при возникновении прямой разницы потенциалов. Вторая указывает на значение низкой проводимости при обратной разнице потенциалов.

Вольт-амперные характеристики выпрямителя прямо пропорциональны температуре, с повышением которой разность потенциалов сокращается. Электрический ток не пройдет через устройство в случае низкой проводимости, но лавинный пробой происходит в случае возросшего до определенного уровня обратного напряжения.

Использование сборки

При эксплуатации выпрямительного полупроводникового диода польза извлекается только из половины волн переменного тока, соответственно, безвозвратно теряется более половины входного напряжения.

С целью улучшить качество преобразования переменного тока в постоянный используется сборка из четырех устройств – диодный мост. Выгодно отличается тем, что пропускает ток на протяжении каждого полупериода. Диодные мосты производят в виде комплекта, заключенного в пластиковый корпус.

Принципиальная схема диодного моста

Физико-технические параметры

Основные параметры выпрямительных диодов базируются на таких значениях:

• максимально допустимом значении разницы потенциалов при выпрямлении тока, при котором устройство не выйдет из строя;
• наибольшем среднем выпрямленном токе;
• наибольшем значении обратного напряжения.

Выпрямители промышленность выпускает с разными физическими характеристиками. Соответственно, устройства имеют разную форму и способ монтажа. Разделяются при этом на три группы:

1. Выпрямительные диоды большой мощности. Характеризуются пропускной способностью тока до 400 А и являются высоковольтными. Высоковольтные выпрямительные диоды производятся в корпусах двух видов –штыревом, где корпус герметичный и стеклянный, и таблеточном, где корпус из керамики.
2. Выпрямительные диоды средней мощности. Обладают пропускной способность от 300 мА до 10А.
3. Выпрямительные диоды малой мощности. Максимально допустимое значение тока – до 300 мА.

Выбор выпрямительных диодов

При приобретении устройства необходимо руководствоваться такими параметрами:

• значениями вольт-амперной характеристики максимально обратного и пикового тока;
• максимально допустимым обратным и прямым напряжением;
• средней силой выпрямленного тока;
• материалом прибора и типом монтажа.

В зависимости от физических характеристик на корпус устройства наносится соответствующее обозначение. Каталог с маркировкой выпрямительных диодов представлен в специализированном справочнике. Необходимо знать, что маркировка импортных аналогов отличается от отечественных.

Также стоит обратить внимание на то, что выпрямительные схемы отличаются по количеству фаз:

1. Однофазные. Широко применяются для бытовых электроприборов. Существуют диоды автомобильные и для электродуговой сварки.
2. Многофазные. Незаменимы для промышленного оборудования, общественного и специального транспорта.

Диод Шоттки

Отдельную позицию занимает диод Шоттки. Изобрели его в связи с растущими потребностями в развивающейся отрасли радиоэлектроники. Основное отличие его от остальных диодов заключается в том, что в его конструкцию заложен металл-полупроводник как альтернатива p-n переходу. Соответственно, диод Шоттки обладает своими, уникальными свойствами, которыми не могут похвастаться кремниевые выпрямительные диоды. Некоторые из них:

• оперативная возобновляемость заряда благодаря его низкому значению;
• минимальное падение напряжения на переходе при прямом включении;
• ток утечки обладает большим значением.

При изготовлении диода Шоттки применяют такие материалы, как кремний и арсенид галлия, но иногда применяется и германий. Свойства материалов немного отличаются, но в любом случае, максимально допустимое обратное напряжение для выпрямителя Шоттки составляет не более 1200 V.

В противовес всем достоинствам конструкция данного вида имеет и минусы. Например, в сборке моста устройство категорически не воспринимает превышение обратного тока. Нарушение условия приводит к поломке выпрямителя. Также малое падение напряжения происходит при невысоком напряжении около 60-70 V. Если значение превышает этот показатель, то устройство превращается в обыкновенный выпрямитель.

Стоит отметить, что достоинства диода мощного выпрямительного Шоттки значительно превышают недостатки.

Диод-стабилитрон

Для стабилизации напряжения используют специальное приспособление, способное работать в режиме пробоя, – стабилитрон, зарубежное название которого «диод Зенера». Выполняет свою функцию устройство, работая в режиме пробоя при напряжении обратного смещения. Возрастание силы тока происходит в момент пробоя, одновременно опускается до минимума дифференциальное значение, вследствие чего напряжение стабильное и охватывает достаточно серьезный диапазон обратных токов.

Практическое использование выпрямительного диода

В связи с неудержимым развитием научно-технического прогресса применение выпрямителей затронуло все сферы жизнедеятельности человека. Диоды силовые выпрямительные эксплуатируются в таких узлах и механизмах:

• в блоках питания главных двигателей транспортных средств (наземных, воздушных и водных), промышленных станков и техники, буровых установок;
• в комплектации диодного моста для сварочных аппаратов;
• в выпрямительных установках для гальванических ванн, используемых для получения цветных металлов или нанесения защитного покрытия на деталь или изделие;
• в выпрямительных установках для очистки воды и воздуха, фильтрах различного рода;
• для передачи электроэнергии на дальние расстояния посредством высоковольтной линии электропередач.

В повседневной жизни выпрямители используют в различных транзисторных схемах. Применяют в основном маломощные устройства как в виде однополупериодного выпрямителя, так и виде диодного моста. Например, диоды выпрямительного блока генератора хорошо известны автолюбителям.

Устройство и работа выпрямительного диода. Диодный мост.

18 Июн 2013г | Раздел: Радио для дома

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Продолжаем знакомиться с полупроводниковыми диодами. В предыдущей части статьи мы с Вами разобрались с принципом работы диода, рассмотрели его вольт-амперную характеристику и выяснили, что такое пробой p-n перехода.
В этой части мы рассмотрим устройство и работу выпрямительных диодов.

Выпрямительный диод – это полупроводниковый диод, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный. Однако, это далеко не полная область применения выпрямительных диодов: они широко используются в цепях управления и коммутации, в схемах умножения напряжения, во всех сильноточных цепях, где не предъявляется жестких требований к временным и частотным параметрам электрического сигнала.

Общие характеристики выпрямительных диодов.

В зависимости от значения максимально допустимого прямого тока выпрямительные диоды разделяются на диоды малой, средней и большой мощности:

малой мощности рассчитаны для выпрямления прямого тока до 300mA;
средней мощности – от 300mA до 10А;
большой мощности — более 10А.

По типу применяемого материала они делятся на германиевые и кремниевые, но, на сегодняшний день наибольшее применение получили кремниевые выпрямительные диоды ввиду своих физических свойств.

Кремниевые диоды, по сравнению с германиевыми, имеют во много раз меньшие обратные токи при одинаковом напряжении, что позволяет получать диоды с очень высокой величиной допустимого обратного напряжения, которое может достигать 1000 – 1500В, тогда как у германиевых диодов оно находится в пределах 100 – 400В.

Работоспособность кремниевых диодов сохраняется при температурах от -60 до +(125 — 150)º С, а германиевых – лишь от -60 до +(70 – 85)º С. Это связано с тем, что при температурах выше 85º С образование электронно-дырочных пар становится столь значительным, что происходит резкое увеличение обратного тока и эффективность работы выпрямителя падает.

Технология изготовления и конструкция выпрямительных диодов.

Конструкция выпрямительных диодов представляет собой одну пластину кристалла полупроводника, в объеме которой созданы две области разной проводимости, поэтому такие диоды называют плоскостными.

Технология изготовления таких диодов заключается в следующем:
на поверхность кристалла полупроводника с электропроводностью n-типа расплавляют алюминий, индий или бор, а на поверхность кристалла с электропроводностью p-типа расплавляют фосфор.

Под действием высокой температуры эти вещества крепко сплавляются с кристаллом полупроводника. При этом атомы этих веществ проникают (диффундируют) в толщу кристалла, образуя в нем область с преобладанием электронной или дырочной электропроводностью. Таким образом получается полупроводниковый прибор с двумя областями различного типа электропроводности — а между ними p-n переход. Большинство распространенных плоскостных кремниевых и германиевых диодов изготавливают именно таким способом.

Для защиты от внешних воздействий и обеспечения надежного теплоотвода кристалл с p-n переходом монтируют в корпусе.
Диоды малой мощности изготавливают в пластмассовом корпусе с гибкими внешними выводами, диоды средней мощности – в металлостеклянном корпусе с жесткими внешними выводами, а диоды большой мощности – в металлостеклянном или металлокерамическом корпусе, т.е. со стеклянным или керамическим изолятором. Пример выпрямительных диодов германиевого (малой мощности) и кремниевого (средней мощности) показан на рисунке ниже.

Кристаллы кремния или германия (3) с p-n переходом (4) припаиваются к кристаллодержателю (2), являющемуся одновременно основанием корпуса. К кристаллодержателю приваривается корпус (7) со стеклянным изолятором (6), через который проходит вывод одного из электродов (5).

Маломощные диоды, обладающие относительно малыми габаритами и весом, имеют гибкие выводы (1) с помощью которых они монтируются в схемах.
У диодов средней мощности и мощных, рассчитанных на значительные токи, выводы (1) значительно мощнее. Нижняя часть таких диодов представляет собой массивное теплоотводящее основание с винтом и плоской внешней поверхностью, предназначенное для обеспечения надежного теплового контакта с внешним теплоотводом (радиатором).

Электрические параметры выпрямительных диодов.

У каждого типа диодов есть свои рабочие и предельно допустимые параметры, согласно которым их выбирают для работы в той или иной схеме:

Iобр – постоянный обратный ток, мкА;
Uпр – постоянное прямое напряжение, В;
Iпр max – максимально допустимый прямой ток, А;
Uобр max – максимально допустимое обратное напряжение, В;
Р max – максимально допустимая мощность, рассеиваемая на диоде;
Рабочая частота, кГц;
Рабочая температура, С.

Здесь приведены далеко не все параметры диодов, но, как правило, если надо найти замену, то этих параметров хватает.

Схема простого выпрямителя переменного тока на одном диоде.

Разберем схему работы простейшего выпрямителя, которая изображена на рисунке:

На вход выпрямителя подадим сетевое переменное напряжение, в котором положительные полупериоды выделены красным цветом, а отрицательные – синим. К выходу выпрямителя подключим нагрузку (Rн), а функцию выпрямляющего элемента будет выполнять диод (VD).

При положительных полупериодах напряжения, поступающих на анод диода диод открывается. В эти моменты времени через диод, а значит, и через нагрузку (Rн), питающуюся от выпрямителя, течет прямой ток диода Iпр (на правом графике волна полупериода показана красным цветом).

При отрицательных полупериодах напряжения, поступающих на анод диода диод закрывается, и во всей цепи будет протекать незначительный обратный ток диода (Iобр). Здесь, диод как бы отсекает отрицательную полуволну переменного тока (на правом графике такая полуволна показана синей пунктирной линией).

В итоге получается, что через нагрузку (Rн), подключенную к сети через диод (VD), течет уже не переменный, поскольку этот ток протекает только в положительные полупериоды, а пульсирующий ток – ток одного направления. Это и есть выпрямление переменного тока.

Но таким напряжением можно питать лишь маломощную нагрузку, питающуюся от сети переменного тока и не предъявляющую к питанию особых требований, например, лампу накаливания.
Напряжение через лампу будет проходить только во время положительных полуволн (импульсов), поэтому лампа будет слабо мерцать с частотой 50 Гц. Однако, за счет тепловой инертности нить не будет успевать остывать в промежутках между импульсами, и поэтому мерцание будет слабо заметным.

Если же запитать таким напряжением приемник или усилитель мощности, то в громкоговорителе или колонках мы будем слышать гул низкого тона с частотой 50 Гц, называемый фоном переменного тока. Это будет происходить потому, что пульсирующий ток, проходя через нагрузку, создает в ней пульсирующее напряжение, которое и является источником фона.

Этот недостаток можно частично устранить, если параллельно нагрузке подключить фильтрующий электролитический конденсатор (Cф) большой емкости.

Заряжаясь импульсами тока во время положительных полупериодов, конденсатор (Cф) во время отрицательных полупериодов разряжается через нагрузку (Rн). Если конденсатор будет достаточно большой емкости, то за время между импульсами тока он не будет успевать полностью разряжаться, а значит, на нагрузке (Rн) будет непрерывно поддерживаться ток как во время положительных, так и во время отрицательных полупериодов. Ток, поддерживаемый за счет зарядки конденсатора, показан на правом графике сплошной волнистой красной линией.

Но и таким, несколько сглаженным током тоже нельзя питать приемник или усилитель потому, что они будут «фонить», так как уровень пульсаций (Uпульс) пока еще очень ощутим.
В выпрямителе, с работой которого мы познакомились, полезно используется энергия только половины волн переменного тока, поэтому на нем теряется больше половины входного напряжения и потому такое выпрямление переменного тока называют однополупериодным, а выпрямители – однополупериодными выпрямителями. Эти недостатки устранены в выпрямителях с использованием диодного моста.

Диодный мост.

Диодный мост – это небольшая схема, составленная из 4-х диодов и предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный. В отличие от однополупериодного выпрямителя, состоящего из одного диода и пропускающего ток только во время положительного полупериода, мостовая схема позволяет пропускать ток в течение каждого полупериода. Диодные мосты изготавливают в виде небольших сборок заключенных в пластмассовый корпус.

Из корпуса сборки выходят четыре вывода напротив которых расположены знаки «+», «—» или «

», указывающие, где у моста вход, а где выход. Но не обязательно диодные мосты можно встретить в виде такой сборки, их также собирают включением четырех диодов прямо на печатной плате, что очень удобно.

Например. Вышел из строя один из диодов моста, если будет стоять сборка, то ее смело выкидываем, а если мост будет собран из четырех диодов прямо на плате — меняем неисправный диод и все готово.

На принципиальных схемах диодный мост обозначают включением четырех диодов в мостовую схему, как показано в левой части нижнего рисунка: здесь, диоды являются как бы плечами выпрямительного моста.
Такое графическое обозначение моста можно встретить еще в старых журналах по радиотехнике. Однако, на сегодняшний день, в основном, диодный мост обозначают в виде ромба, внутри которого расположен значок диода, указывающий только на полярность выходного напряжения.

Теперь рассмотрим работу диодного моста на примере низковольтного выпрямителя. В таком выпрямителе, с использованием четырех диодов, во время каждой полуволны работают поочередно два диода противоположных плеч моста, включенных между собой последовательно, но встречно по отношению ко второй паре диодов.

Со вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение поступает на вход диодного моста. Когда на верхнем (по схеме) выводе вторичной обмотки возникает положительный полупериод напряжения, ток идет через диод VD3, нагрузку Rн, диод VD2 и к нижнему выводу вторичной обмотки (см. график а). Диоды VD1 и VD4 в этот момент закрыты и через них ток не идет.

В течение другого полупериода переменного напряжения, когда плюс на нижнем (по схеме) выводе вторичной обмотки, ток идет через диод VD4, нагрузку Rн, диод VD1 и к верхнему выводу вторичной обмотки (см. график б). В этот момент диоды VD2 и VD3 закрыты и ток через себя не пропускают.

В результате мы видим, что меняются знаки напряжения на вторичной обмотке трансформатора, а через нагрузку выпрямителя идет ток одного направления (см. график в). В таком выпрямителе полезно используются оба полупериода переменного тока, поэтому подобные выпрямители называют двухполупериодными.

И в заключении отметим, что работа двухполупериодного выпрямителя по сравнению с однопериодным получается намного эффективней:

1. Удвоилась частота пульсаций выпрямленного тока;
2. Уменьшились провалы между импульсами, что облегчило задачу сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя;
3. Среднее значение напряжения постоянного тока примерно равно переменному напряжению, действующему во вторичной обмотке трансформатора.

А если такой выпрямитель дополнить фильтрующим электролитическим конденсатором, то им уже смело можно запитывать радиолюбительскую конструкцию.

Ну вот, мы с Вами практически и закончили изучать диоды. Конечно, в этих статьях дано далеко не все, а только основные понятия, но этих знаний Вам уже будет достаточно, чтобы собрать свою радиолюбительскую конструкцию для дома, в которой используются полупроводниковые диоды.

А в качестве дополнительной информации посмотрите видеоролик, в котором рассказывается, как проверить диодный мост мультиметром.

1. Борисов В.Г — Юный радиолюбитель. 1985г.
2. Горюнов Н.Н., Носов Ю.Р — Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений. 1968г.
3. Пасынков В.В., Чиркин Л.К — Полупроводниковые приборы: Учеб. для вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики» и «Полупроводниковые и микроэлектронные приборы» — 4-е изд. перераб. и доп. 1987г.

Выпрямительные диоды: Общая информация, конструктивные особенности и особенности вольт-амперных характеристик

Принцип работы

Принцип работы этого устройства основывается на особенностях p-n перехода. Возле переходов двух полупроводников расположен слой, в котором отсутствуют носители заряда. Это запирающий слой. Его сопротивление велико.

При воздействии на слой определенного внешнего переменного напряжения, толщина его становится меньше, а впоследствии и вообще исчезнет. Возрастающий при этом ток называют прямым. Он проходит от анода к катоду. Если внешнее переменное напряжение будет иметь другую полярность, то запирающий слой будет больше, сопротивление возрастет.

Принцип действия выпрямительного диода

Полупроводники по своим электрическим свойствам являются чем-то средним между проводниками и диэлектриками.

Как ведет себя диод при прямом и обратном включении

Прямое направление

— направление постоянного тока, в котором диод имеет наименьшее сопротивление.

Обратное направление

— направление постоянного тока, в котором диод имеет наибольшее сопротивление.

Рассмотрим поведение тока в цепи при прямом и обратном включении на переменное и постоянное напряжение. Изначально мы будем иметь синусоиду, которая получается от источника переменного тока.

При таких способах подключения отсекается половина синусоиды положительная или отрицательная. На выходе — пульсирующий переменный ток одного знака (считай, постоянный, только загвоздка в том, что им никто не пользуется).

• анод
  (для прямого включения подключаем к плюсу), основание треугольника
• катод
  (подключаем к минусу для прямого включения) палочка

Ток течет от анода к катоду, некоторые прибегают к сравнению с воронкой. В широкое горлышко жидкость проходит быстрее, чем в узкое. Принцип работы заключается в пропускании тока при прямом включении и запирании диода при обратном включении (отсутствии тока). Всё дело в запирающем слое, который испаряется или расширяется в зависимости от способа подключения диода.

Рассмотрим поведение диода в схеме постоянного тока. На левом изображении ток, напряжение проходит — лампочка горит (черная) — это прямое включение. На правом изображении диод не пропускает достаточно тока и напряжения для загорания лампочки — обратное включение.

Разновидности устройств, их обозначение

По конструкции различают приборы двух видов: точечные и плоскостные. В промышленности наиболее распространены кремниевые (обозначение — Si) и германиевые (обозначение — Ge). У первых рабочая температура выше. Преимущество вторых — малое падение напряжения при прямом токе.

Принцип обозначений диодов – это буквенно-цифровой код:

• Первый элемент – обозначение материала из которого он выполнен,
• Второй определяет подкласс,
• Третий обозначает рабочие возможности,
• Четвертый является порядковым номером разработки,
• Пятый – обозначение разбраковки по параметрам.

Вольт-амперная характеристика

Вольт-амперную характеристику (ВАХ) выпрямительного диода можно представить графически. Из графика видно, что ВАХ устройства нелинейная.

В начальном квадранте Вольт-амперной характеристики ее прямая ветвь отражает наибольшую проводимость устройства, когда к нему приложена прямая разность потенциалов. Обратная ветвь (третий квадрант) ВАХ отражает ситуацию низкой проводимости. Это происходит при обратной разности потенциалов.

Реальные Вольт-амперные характеристики подвластны температуре. С повышением температуры прямая разность потенциалов уменьшается.

Из графика Вольт-амперной характеристики следует, что при низкой проводимости ток через устройство не проходит. Однако при определенной величине обратного напряжения происходит лавинный пробой.

ВАХ кремниевых устройств отличается от германиевых. ВАХ приведены в зависимости от различных температур окружающей среды. Обратный ток кремниевых приборов намного меньше аналогичного параметра германиевых. Из графиков ВАХ следует, что она возрастает с увеличением температуры.

Важнейшим свойством является резкая асимметрия ВАХ. При прямом смещении – высокая проводимость, при обратном – низкая. Именно это свойство используется в выпрямительных приборах.

Как работает диод

Что такое электрическое сопротивление

Диод – полупроводниковое устройство, которое обладает односторонней проводимостью. Эта характеристика появляется из-за особенностей pn перехода и сопротивления на его концах. Односторонняя проводимость обозначает, что радиодеталь пропустит электрический ток только в том случае, если на аноде (входе) будет больший потенциал. Если мощность выше на катоде, появляется обратный ток. Однако из-за высокой степени сопротивления величины такого электрического тока критически малы. Таким образом строится вольт амперная характеристика полупроводникового устройства.

Коэффициент выпрямления

Анализируя приборные характеристики, следует отметить: учитываются такие величины, как коэффициент выпрямления, сопротивление, емкость устройства. Это дифференциальные параметры.

Он отражает качество выпрямителя.

Его можно рассчитать: он будет равен отношению прямого тока прибора к обратному. Такой расчет приемлем для идеального устройства. Значение коэффициента выпрямления может достигать нескольких сотен тысяч. Чем он больше, тем лучше выпрямитель делает свою работу.

Основные параметры устройств

Какие же параметры характеризуют приборы? Основные параметры выпрямительных диодов:

• Наибольшее значение среднего прямого тока,
• Наибольшее допустимое значение обратного напряжения,
• Максимально допустимая частота разности потенциалов при заданном прямом токе.

Исходя из максимального значения прямого тока, выпрямительные диоды разделяют на:

• Приборы малой мощности. У них значение прямого тока до 300 мА,
• Выпрямительные диоды средней мощности. Диапазон изменения прямого тока от 300 мА до 10 А,
• Силовые (большой мощности). Значение более 10 А.

Существуют силовые устройства, зависящие от формы, материала, типа монтажа. Наиболее распространенные из них:

• Силовые приборы средней мощности. Их технические параметры позволяют работать с напряжением до 1,3 килоВольт,
• Силовые, большой мощности, могущие пропускать ток до 400 А. Это высоковольтные устройства. Существуют разные корпуса исполнения силовых диодов. Наиболее распространены штыревой и таблеточный вид.

Основные параметры выпрямительного диода

1. Максимально допустимый прямой ток диода Inр. max

2. Прямое напряжение Unp

значение прямого напряжения на диоде при заданном значении прямого тока;

3. Максимально допустимое обратное напряжение Uобр.max

4. Максимальная допустимая рассеиваемая мощность Рдоп.max

Стабилитрон

Условное графическое обозначение

Стабилитрон — полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения. В качестве материала для полупроводниковых стабилитронов ис­пользуется, как правило, кремний, обладающий более высокой температурной стабильностью.

ВАХ стабилитрона показана на рис.3.1

Рис.3.1 ВАХ стабилитрона

В прямом направлении ВАХ

стабилитрона практически не отличается от прямой ветви любого кремниевого диода.

Обратная ветвь ВАХ (рабочая)

имеет вид прямой вертикальной линии, проходящей поч­ти параллельно оси токов.

Нормальным режимом работы стабилитрона являет­ся работа при обратном напряжении на участке электрического пробоя р-п-перехода.

При изменении в широких пределах тока через прибор паде­ние напряжения на нем практически не изменяется. Это свойство кремниевых диодов и позволяет использовать их в качестве стабилизатора напряжения.

Для того, чтобы предотвратить тепловой пробой в конструкции стабилитрона пре­дусмотрен отвод тепла от р-п-перехода.

Пример: Схема включения стабилитрона

Распространенная схема стабилизации постоянного напряжения, рис.3.2:

Рис.3.2 Схема параметрического стабилизатора напряжения

При изменении величины входного напряжения или нагрузки выходное напряжение стабилизатора остается постоянным.

Выходное напряжение стабилизатора не может быть абсолютно стабильным. Приращения DUcm

малы, но все же зависят от приращений входного напряжения
DU ип
.

Uип = U cm + I R0R0 ,

где
rо —
токоограничивающий резистор.

при приращении входного напряжения U ип+D U ип

= (
U вх+D U ип — U cm)/ R0
и I’R0 > I R0

а т. к. напряжение на нагрузке постоянно и равно напряжению стабилизации (ток через Iн не меняется), то ток через стабилитрон увеличится.

Параметром, определяющим качество стабилизатора является коэффициент стабилизации.

Коэффициент стабилизации определяется, как отношение относительного изменения напряжения на входе стабилизатора к относительному изменению стабилизированного напряжения на выходе:

(при этом ток 1Н

Основные параметры стабилитронов

1 . Напряжение стабилизации (3 — 200B).

2. Минимальный ток стабилизации 1ст

3 мА) — значение тока протекающего через стабилитрон, при котором возникает устойчивый пробой.

3. Максимальный ток стабилизации 1гт

20 мА – 1А) — значение тока протекающего через стабилитрон, при котором мощность, рассеиваемая на стабилитроне, не превышает допустимого значения.

4. Максимальная мощность рассеяния Ppaсc = Ucm • Icm —

наибольшая мощность, выделяемая на p-n-переходе, при которой не возникает теплового пробоя перехода.

5. Дифференциальное сопротивление rcm

=
D Ucm/ D Icm
отношение приращения напряжения на стабилитроне к приращению тока в режиме стабилизации. Характеризует степень стабильности напряжения стабилизации при из­менении тока пробоя.

На участке стабилизации rcm

const;
rcm
=0,5- 200 Ом.

6. Температурный коэффициент напряжения (TKU) стабилизации

где t1 °C — исходная температура.

Обозначение диодов

В основу системы обозначений положен буквенно-цифровой код —X X X X X X(например,

КД243А)

1-ый элемент

(
буква или цифра) обозначает исходный материал:
Г (1) — германий;

А (3) — соединения галлия.

Если стоит не буква, а цифра, то это означает, что прибор может работать при повышенных температурах (германиевый прибор при 70 С; кремниевый при 120°С).

2-ой элемент

(
буква) указывает на тип полупроводникового диода:
Д — выпрямительные, универсальные, импульсные;

С — стабилитроны и стабисторы;

И — туннельные и обращенные;

В — варикапы и т.д.

3-ий элемент

(
цифра) — число, определяющее назначение и качественные свой­ства диодов.
1 — выпрямительные диоды малой мощности (1прср Читайте также: Защита от двойных замыканий на землю — подробное описание

4 — импульсные диоды с временем восстановления меньше 500нс.

У стабилитронов 3-ий элемент обозначения определяет индекс мощности. Например:

Ртах

Переменное напряжение U1 подается на вход (рис. а). Справа на графике оно представлено синусоидой. Состояние диода открытое. Через нагрузку Rн протекает ток. При отрицательном полупериоде диод закрыт. Поэтому к нагрузке подводится только положительная разность потенциалов. На рис. в отражена его временная зависимость. Эта разность потенциалов действует в течение одного полупериода. Отсюда происходит название схемы.

Самая простая двухполупериодная схема состоит из двух однополупериодных. Для такой конструкции выпрямления достаточно двух диодов и одного резистора.

Диоды пропускают только положительную волну переменного тока. Недостатком конструкции является то, что в полупериод переменная разность потенциалов снимается лишь с половины вторичной обмотки трансформатора.

Если в конструкции вместо двух диодов применить четыре коэффициент полезного действия повысится.

Выпрямители широко используются в различных сферах промышленности. Трехфазный прибор задействован в автомобильных генераторах. А применение изобретенного генератора переменного тока способствовало уменьшению размеров этого устройства. Помимо этого, увеличилась его надежность.

В высоковольтных устройствах широко применяют высоковольтные столбы, которые скомпонованы из диодов. Соединены они последовательно.

Классификация по мощности

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

Слаботочные выпрямительные диоды, они используются в цепях с током не более 0,3 А. Корпус таких устройств, как правило, выполнен из пластмассы. Их отличительные особенности – малый вес и небольшие габариты.

Выпрямительные диоды малой мощности

Устройства, рассчитанные на среднюю мощность, могут работать с током в диапазоне 0,3-10 А. Такие элементы, в большинстве своем, изготавливаются корпусе из металла и снабжены жесткими выводами. На одном один из них, а именно на катоде, имеется резьба, позволяющая надежно зафиксировать диод на радиаторе, используемого для отвода тепла.

Выпрямительный диод средней мощности

Силовые полупроводниковые элементы, они рассчитаны на прямой ток свыше 10 А. Производятся такие устройства в металлокерамических или металлостеклянных корпусах штыревого (А на рис. 4) или таблеточного типа (В).

Рис. 4. Выпрямительные диоды высокой мощности

Импульсные приборы

Импульсным называют прибор, у которого время перехода из одного состояния в другое мало. Они применяются для работы в импульсных схемах. От своих выпрямительных аналогов такие приборы отличаются малыми емкостями p-n переходов.

Для приборов подобного класса, кроме параметров, указанных выше, следует отнести следующие:

• Максимальные импульсные прямые (обратные) напряжения, токи,
• Период установки прямого напряжения,
• Период восстановления обратного сопротивления прибора.

В быстродействующих импульсных схемах широко применяют диоды Шотки.

Похожие записи:

1. Выпрямительные диоды большой мощности: основные параметры, принцип работы
2. Выпрямитель напряжения: классификация, применение, схема выпрямителя
3. Задать вопрос эксперту
4. Вольт-амперная характеристика (ВАХ)