W mostku Graetza, w czasie gdy w napięciowym sygnale wejściowym występuje „ujemny” półokres, to przewodzą diody
A. D4, D5, D1
B. D3, D5, D1
C. D3, D5, D2
D. D4, D5, D2
Pytanie z egzaminu CKE, wrzesień 2015 (arkusz E.18-X-15.08).
W czasie „ujemnego” półokresu w tym oznaczeniu mostka Graetza przewodzi gałąź z diodami D4, D5 i D1. Sens jest taki, że mimo zmiany biegunowości napięcia wejściowego prąd przez odbiornik dalej płynie w tym samym kierunku. To jest właśnie główna zaleta prostownika mostkowego: oba półokresy napięcia przemiennego są wykorzystywane do uzyskania napięcia pulsującego jednokierunkowego. W praktyce wygląda to tak, że dla jednego półokresu przewodzi jedna przekątna mostka, a dla drugiego półokresu druga przekątna. Tutaj dla półokresu ujemnego aktywna jest ścieżka przez D4, D5 i D1, natomiast pozostałe diody są spolaryzowane zaporowo i nie powinny przewodzić, pomijając mały prąd wsteczny. Moim zdaniem najprościej zapamiętać to nie przez kucie numerów diod, tylko przez śledzenie kierunku prądu od aktualnego plusa źródła, przez przewodzącą diodę, obciążenie i powrót drugą przewodzącą diodą. W zasilaczach urządzeń mechatronicznych, prostownikach pomocniczych, układach ładowania czy zasilaniu cewek przekaźników takie rozumowanie jest bardzo praktyczne. Dobra praktyka branżowa to też sprawdzanie polaryzacji diod względem symbolu z PN-EN/IEC 60617, dobranie dopuszczalnego prądu przewodzenia, napięcia wstecznego oraz uwzględnienie spadku napięcia na złączach, zwykle około 0,7 V dla krzemowej diody prostowniczej.
W mostku Graetza łatwo się pomylić, jeżeli patrzy się tylko na numery elementów, a nie na rzeczywistą drogę prądu. Warianty zawierające D3 zamiast D4 zakładają, że podczas ujemnego półokresu przewodzi ta sama strona mostka co przy przeciwnej polaryzacji albo że diody można dobierać „po sąsiedzku”. Tak to niestety nie działa. Diody przewodzą tylko wtedy, gdy są spolaryzowane w kierunku przewodzenia, czyli anoda ma wyższy potencjał niż katoda o wartość pozwalającą pokonać spadek na złączu. Jeżeli w danym półokresie D3 ma polaryzację zaporową, to włączenie jej do toru prądu jest sprzeczne z zasadą działania złącza p-n. Podobny błąd występuje przy wyborze D2 zamiast D1. D2 należy do drugiej kombinacji przewodzenia i w ujemnym półokresie, według tego schematu oznaczeń, nie tworzy poprawnej drogi powrotu prądu przez obciążenie. Częsty błąd myślowy polega na tym, że ktoś zapamiętuje, iż w prostowniku mostkowym „zawsze przewodzą dwie diody”, a potem mechanicznie wybiera dowolną parę po przekątnej albo miesza elementy z obu półokresów. Tutaj dodatkowo pojawia się D5, która występuje we wszystkich wariantach, więc ona nie rozstrzyga odpowiedzi; kluczowe jest dobranie właściwej pary współpracującej z nią w ujemnym półokresie, czyli D4 i D1. Z mojego doświadczenia najlepiej narysować sobie strzałkami kierunek prądu dla danej polaryzacji wejścia. Wtedy od razu widać, które diody są otwarte, a które zablokowane. Takie podejście przydaje się przy diagnostyce zasilaczy, bo błędne rozpoznanie przewodzących diod może prowadzić do złych pomiarów napięcia, niepotrzebnej wymiany elementów albo przeoczenia zwarcia w jednej gałęzi mostka.