KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 33.
Podczas montażu układu błędnie włączono jedną z diod prostowniczych. Wskaż tę diodę.
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny prostownika zasilanego napięciem przemiennym 230 V o częstotliwości 50 Hz.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W mostku Graetza węzeł dodatni wyjścia tworzą połączone katody dwóch diod, a węzeł ujemny (masa) – połączone anody pozostałych dwóch. Na schemacie dioda D2 ma odwróconą polaryzację (anoda jest skierowana do szyny dodatniej), więc jest włączona błędnie.

Pełne wyjaśnienie:

Mostek prostowniczy Graetza składa się z czterech diod połączonych tak, aby obie połówki napięcia przemiennego AC dawały na wyjściu napięcie o tej samej biegunowości. Kluczowa reguła montażowa jest prosta:

  • w węźle +DC spotykają się katody dwóch diod,
  • w węźle 0 V / masa spotykają się anody dwóch pozostałych diod.

Gdy jedna dioda zostanie odwrócona, w jednej z półfal może dojść do nieprawidłowego toru prądu (brak prostowania) albo nawet do sytuacji zbliżonej do zwarcia, co typowo objawia się: spadkiem/zanikiem napięcia na kondensatorze filtrującym, przegrzewaniem elementów lub przepaleniem zabezpieczenia.

Na analizowanym schemacie widać, że dioda D2 jest włączona przeciwnie do wymaganej orientacji mostka: jej anoda jest połączona z górną szyną zasilania (wyjściem dodatnim), gdzie w poprawnym układzie powinny być skierowane katody odpowiednich diod. To łamie zasadę "katody do plusa, anody do minusa" i wskazuje element zamontowany odwrotnie.

Pozostałe odpowiedzi są błędne, ponieważ odpowiadają diodom, które w tym układzie zachowują właściwy kierunek przewodzenia względem węzłów wyjściowych mostka (tworzą poprawne połączenia do +DC lub do masy). W praktyce warto pamiętać także o oznaczeniu na obudowie: pasek na diodzie oznacza katodę, co ułatwia kontrolę montażu na płytce.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Mostek Graetza to układ czterech diod tworzących prostownik dwupołówkowy. Zamienia napięcie przemienne AC na napięcie stałe DC, wykorzystując obie połówki przebiegu. Dzięki temu na wyjściu łatwiej uzyskać wyższe napięcie średnie i mniejsze tętnienia po filtracji kondensatorem.
Na schemacie dioda przewodzi od anody do katody w kierunku "strzałki" symbolu (w praktyce: w stronę kreski). Kreska w symbolu oznacza katodę. W mostku prostowniczym analiza połączeń do węzłów +DC i masy pozwala sprawdzić, czy katody i anody są zebrane we właściwych punktach.
W typowych diodach prostowniczych katoda jest oznaczona paskiem (pierścieniem) na obudowie. To praktyczna wskazówka montażowa: porównujesz położenie paska z rysunkiem montażowym lub schematem i upewniasz się, że pasek trafia do punktu, gdzie na schemacie jest katoda.
Połączenie dwóch katod w węźle +DC sprawia, że niezależnie od tego, która końcówka uzwojenia wtórnego transformatora ma w danej chwili wyższy potencjał, prąd może popłynąć przez "właściwą" diodę do tego samego dodatniego węzła. Druga para diod domyka obwód do masy.
Odwrócenie jednej diody zaburza ścieżki przewodzenia. W zależności od miejsca błędu może pojawić się brak prostowania jednej połówki, silne tętnienia, spadek napięcia na kondensatorze filtrującym, a czasem przeciążenie transformatora i grzanie elementów. To typowy błąd montażowy w zasilaczach.
Najczęstsze objawy to: brak lub zbyt niskie napięcie DC za mostkiem, nadmierne tętnienia, nagrzewanie diod lub transformatora, a także przepalanie bezpiecznika przy włączeniu. W diagnostyce warto sprawdzić kierunek diod i pomiary spadku napięcia na złączach w trybie testu diody.
W trybie testu diody przykładasz przewody w obu polaryzacjach. W kierunku przewodzenia miernik pokaże spadek (zwykle kilkaset mV dla diody krzemowej), a w kierunku zaporowym brak przewodzenia (OL/∞). Jeśli przewodzi w obu kierunkach albo nie przewodzi w żadnym, dioda może być uszkodzona lub źle wlutowana.
Nieprawidłowy mostek często powoduje zbyt niskie lub niestabilne napięcie na wejściu stabilizatora, a czasem przeciążenie zasilania. Stabilizator 7808 potrzebuje odpowiedniego napięcia wejściowego i poprawnej polaryzacji. Jeśli na kondensatorze filtrującym nie ma poprawnego DC, na wyjściu także nie uzyskasz stabilnych 8 V.
Najczęstsze pomyłki to: odwrócenie pojedynczej diody (zły kierunek paska), pomylenie wyjść + i −, oraz błędne podłączenie końców uzwojenia wtórnego. Pomaga zasada kontroli: dwa paski (katody) powinny "zbierać się" w punkcie +DC, a dwie anody w punkcie masy.
Opanuj reguły: gdzie łączą się anody i katody w mostku, jakie diody przewodzą w dodatniej i ujemnej półfali oraz jak rozpoznać biegunowość na schemacie i na obudowie. Przećwicz analizę kilku schematów z kondensatorem filtrującym i stabilizatorem, bo to typowy układ egzaminacyjny.
info

Około 41% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "W mostku Graetza węzeł dodatni wyjścia tworzą połączone katody dwóch diod, a węzeł ujemny (masa) – połączone anody pozostałych dwóch."

Źródła:

  • Wikipedia: "Bridge rectifier" (opis działania i konfiguracji mostka), https://en.wikipedia.org/wiki/Bridge_rectifier - dostęp 2026-03-04
  • All About Circuits: "Bridge Rectifier" (działanie prostownika mostkowego i kierunki prądu), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-3/full-wave-bridge-rectifier/ - dostęp 2026-03-04
  • Texas Instruments: "LM7808 Voltage Regulator" datasheet (typowe zastosowanie stabilizatorów 78xx w zasilaczach), https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7808.pdf - dostęp 2026-03-04

Materiały:

  • Notatki/rozdziały z podstaw elektroniki: prostowniki jedno- i dwupołówkowe
  • Karty katalogowe stabilizatorów serii 78xx (opis wyprowadzeń i typowych aplikacji)
  • Ćwiczenia laboratoryjne z montażu i pomiarów w zasilaczu transformatorowym

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego