Неисправности диодного моста признаки: Ремонт диодного моста – причины и признаки неисправности

Содержание

Как проверить диодный мост генератора: что нужно знать

Генератор автомобиля является важным элементом в устройстве автомобиля. Если просто, генератор, который является электродвигателем, питает всю бортовую сеть автомобиля электричеством после запуска ДВС. Также от генератора осуществляется зарядка аккумулятора (АКБ).

Как показывает практика, по тем или иным причинам могут возникать разные поломки генератора, однако достаточно часто распространенной неисправностью является диодный мост. Далее мы рассмотрим, почему выходят из строя диодные мосты, генератор не заряжает АКБ, а также как проверить диодный мост генератора. 

Содержание статьи

Мост диодный: проверка

Итак, неполадки генератора могут привести к тому, что аккумулятор не заряжается. Это приводит к его глубокому разряду. Также выход из строя отдельных элементов генератора может приводить к перезаряду АКБ, выкипанию электролита, повреждению батареи и т.п.

В любом случае, перед заменой АКБ необходимо проверять сам генератор. Если дело не в щетках или подшипниках, тогда виновником неисправностей может оказаться диодный мост.

Отметим, что каждому автовладельцу полезно знать, как проверить диодный мост своими руками. Обратите внимание, рассмотренным ниже способом сделать такую проверку можно в условиях обычного гаража.

Диодный мост: схема устройства

Хотя на разных авто устройство генератора может немного отличаться, общий принцип одинаков. Обычно диодные мосты генератора  имеют 4 или 6 диодов, задачей которых является преобразование переменного тока в постоянный. В основе лежит двухполярный способ выпрямления.

Фактически, выпрямительные диоды генератора выступают шлюзом, пропускающим ток только в одном направлению. Получается, ток из бортовой сети автомобиля не имеет возможности попасть на обмотки статора.

Если говорить о неисправностях, диоды, расположенные на корпусе генератора, по тем или иным причинам перегорают. Как правило, диодный мост горит по разным причинам, среди которых можно отдельно выделить следующие:

  • влага, масло, пыль и грязь, которые попадают на генератор в процессе эксплуатации;
  • высокие нагрузки на генератор в момент «прикуривания» авто с разряженной АКБ, когда «плюс» и «минус» перепутаны и т.д.

Как проверить диодный мост мультиметром и при помощи контрольной лампы

Начнем с того, что проверка диодного моста генератора может быть выполнена двумя способами. Один предполагает наличие тестера (мультиметра), тогда как второй  выполняется при помощи контрольной  12 В лампы.

  • Начнем с простейшего способа с лампой. Сначала нужно реализовать подключение диодного моста (пластины диодного моста) к минусовой клемме аккумулятора. Пластину нужно плотно прижать к корпусу генератора.

Далее берется заведомо рабочая лампочка с проводами, которая одним концом провода подключается к «плюсу» аккумулятора, тогда как второй конец провода присоединяется к клемме выхода дополнительных диодов. Затем подключение производится к болту  вывода «+», а также к точкам подключения обмотки статора.

Если лампочка начнет загораться, это четко указывает на то, что произошло перегорание или обрыв диодного моста. Кстати, дополнительная проверка диодного моста на обрыв выполняется так:

Нужно подключить «минус» контрольной лампы на «плюс» аккумулятора, второй конец контрольной лампочки  на «минус» АКБ. Далее подключение лампы реализуется в описанных выше местах контактов. Однако в данном случае лама должна гореть ярко. Если это не так (контрольная лампочка не горит или свечение очень слабое), это укажет на обрыв диодного моста.

  • Проверка диодного моста мультиметром потребует снятия всего моста с генератора. При этом способ более точный, так как каждый диод проверяется тестером отдельно.

Для проверки мультиметр выставляется в режим так называемого «прозвона». В данном режиме устройство издает звук во время замыкания двух электродов. Если звукового оповещения нет, тогда выставляется режим на 1 кОм.

Далее электроды мультиметра подключаются к двум концам диода, после чего щупы меняются местами. В норме диод должен в одну сторону показать 400-700 Ом, тогда как в другую бесконечность.

Если же бесконечность при прозвоне показывается в обе стороны, это указывает на то, что имеет место обрыв диода. Если же сопротивление есть, но оно слабое или же одинаковое как с одной, так и с другой стороны, в этом случае диод пробит. Теперь давайте рассмотрим такой способ более подробно.

Проверка диодного моста мультиметром

Перед началом диагностики генератора, само устройство нужно очистить от грязи и подготовить. Начинать проверку следует с того, что нужно снять защитный кожух, затем отсоединить выводы регуляторов. Обратите внимание, положительные диоды с красной маркировкой, отрицательные с черной.

Во время проверки тестером сначала проверяется вся цепь дополнительных диодов. Если обнаружены проблемы, тогда каждый диод нужно прозвонить по отдельности.  Для проверки положительный щуп тестера присоединяется к шине диодов, а отрицательный к нужному диоду.

Как уже было сказано выше, если диод генератора в норме, показания на приборе покажут бесконечность, а после перестановки щупов появится нужное сопротивление. Если же показания отличаются от нормы, диод или весь мост требуется заменить. Подобным образом можно проверить схему из положительных и отрицательных диодов, прозванивая каждый.

Полезные советы

Как показывает практика, часто выгорает диодный мост генератора именно в результате неосмотрительности самого владельца автомобиля. Если имеет место неправильное подключение клемм аккумулятора, запредельно высокая нагрузка на генератор, тогда диоды горят быстро.

Также важно понимать, что активная эксплуатация автомобиля, в результате чего на генератор попадает грязь и вода, не добавляет ресурса диодному мосту. В результате, чтобы увеличить срок службы, нужно правильно мыть двигатель, соблюдать правила подключения клемм к аккумулятору, уметь прикуривать автомобиль и т.д.

В случае, когда нового диодного моста нет, тогда решение – замена вышедших из строя отдельных элементов. Для замены нужен мощный паяльник, а также заведомо исправные диоды в запасе.

Обратите внимание, сразу выполнять замену всего диодного моста также не всегда целесообразно. Если генератор служит давно, тогда оптимально менять диодный мост в сборе, однако это будет более затратным решением.

В случаях, когда генератор не старый, а поломка произошла по причине случайной ошибки самого владельца (например, после прикуривания авто), можно ограничиться только ремонтом генератора. Зачастую, в этом случае не следует опасаться, что другие диоды также начнут быстро выгорать (при условии соблюдения правил во время дальнейшей эксплуатации).

Что в итоге

Как видно, диодный мост (мост диодов генератора) является важным элементом. На практике, кроме щеток генератора, обмотки статора и ротора, а также подшипников, в списке частых поломок находится и сам диодный мост.

По этой причине во время проверки генератора на работоспособность следует учитывать, что вероятность перегорания диодов достаточно высокая (особенно если генератор уже далеко не новый).

Напоследок отметим, чтобы продлить сок службы генератора, специалисты рекомендуют периодически проводить его профилактику, которая заключается в диагностике, а также в просушке и качественной очистке от различных загрязнений.

Читайте также

Находим и устраняем все неисправности генератора ВАЗ 2114 — Auto-Self.ru

Современные транспортные средства имеют много основного и дополнительного оборудования, которому для работы необходим электрический ток. Источником такого тока в автомобиле является аккумуляторная батарея, а для её подзарядки, во время работы двигателя, вмонтирована генераторная установка.

Генератор

ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ГЕНЕРАТОР

Генератор ВАЗ 2114 можно представить в виде электрической трёхфазной машины переменного тока. Он имеет встроенный блок выпрямителей, который преобразовывает переменный ток в постоянный. Прибор состоит из следующих частей:

  1. Крышка передняя и задняя из алюминиевого сплава. В каждой из них имеются гнёзда для установки подшипников. На корпусе задней крышки имеется клемма подсоединения аккумулятора и разъём для подачи напряжения на обмотку возбуждения. Там же на задней крышке установлен конденсатор, который подавляет радиопомехи, имеется место для установки и крепления щёточного узла;
  2. Цилиндр сердечника статора, набранный из трансформаторного железа. Внутри него имеются пазы для укладки силовых обмоток генератора. Они имеют выводы для подсоединения к блоку выпрямителей. К статору четырьмя болтами притягиваются обе крышки;
  3. Обмотка возбуждения на валу ротора. Она своими выводами подключается к контактным кольцам из меди, которые установлены на этом же валу. Передняя часть вала имеет шпоночную канавку для установки приводного шкива;
  4. Щётки генератора ВАЗ 2114 представляют собой неразборный узел, совмещённый с электронным реле-регулятором. Реле в металлическом корпусе приклепано к щёткодержателю;
  5. Блок силовых и дополнительных диодов, крепится к задней крышке с внутренней части. В его составе имеется шесть силовых и три дополнительных диодов. Для охлаждения полупроводниковых приборов их устанавливают на подковообразные пластины из алюминиевого сплава.
Устройство генераторной установки

НЕКОТОРЫЕ ЕГО ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Генераторная установка обеспечивает следующие параметры:

  • Обмотка возбуждения питается регулируемым напряжением от 13,2в до 14,7в;
  • Сила тока вырабатываемого генератором напряжения равна 80 А;
  • Прогиб ремня не должен превышать 8 мм при нагрузке 10 кг.

Генератор устанавливается на двигатель с его левой стороны по ходу движения машины. Вращение ротора правое, которое он получает с помощью приводного ремня от коленчатого вала мотора.

ПОЛОМКИ ГЕНЕРАТОРА

Неисправности генератора ВАЗ 2114 можно условно разделить на «механические» и «электрические». Давайте в таком порядке их и рассмотрим.

НЕИСПРАВНОСТИ ИЗ РАЗРЯДА «МЕХАНИЧЕСКИЕ»

Косвенным подтверждением наличия такой поломки служит повышенная шумность генераторной установки во время работы двигателя автомобиля. Он может «шуметь» и в некоторых других случаях, но об этом будет сказано несколько позже. Источником повышенного шума в большинстве случаев являются изношенные подшипники генератора. В первую очередь это касается подшипника в передней крышке генератора. Он испытывает повышенные радиальные нагрузки, поэтому может быстрее выйти из строя. Натяжение приводного ремня сверх меры способствует увеличению нагрузки на подшипник.

НЕИСПРАВНОСТИ ИЗ РАЗРЯДА «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ»

Их может быть несколько, это:

  • Отсутствие напряжения заряда аккумулятора;
  • Генератор выдаёт низкое напряжение;
  • Превышение напряжения заряда.

Первичную проверку работоспособности генераторной установки можно провести, не снимая её с машины. Для этого нужно иметь измерительный прибор типа тестера, мультиметра или вольтметра постоянного тока. Подойдёт даже простенький китайский тестер. Измерив, напряжение на клеммах аккумулятора, можно сделать определённый вывод о работоспособности генератора.

Метод проверки генератора, при котором снимают плюсовую клемму с АКБ применять нельзя, во избежание выхода из строя электронного реле-регулятора или другой электроники автомобиля. Более конкретные способы проверки рассмотрим чуть позже. Сейчас вспомним о том, как снять генератор ВАЗ 2114 для дальнейшей его проверки.

КАК СНИМАЮТ ГЕНЕРАТОР С МАШИНЫ

Его устанавливают в специальный кронштейн на блоке цилиндров, там же имеется планка для натяжения ремня генератора. Находят генератор в передней части моторного отсека с правой стороны по ходу движения автомобиля. Для снятия необходимо приготовить следующие инструменты:

  1. Гаечный ключ на «10»;
  2. Такой же ключ на «13»
  3. Ключ рожковый 17х19;
  4. Головка на «15»
  5. Монтировка.
Снимаем и не трогаем защиту двигателя

Снятие производится несколькими способами, где требуется снимать защиту двигателя. Они хорошо описаны в разных источниках. Давайте попробуем снять его, не снимая защиты. Порядок действий будет таков:

  1. Первым делом необходимо отсоединить клеммы с аккумулятора;
  2. Ослабляют натяжение ремня, снимают сначала ремень, а затем и весь механизм натяжения;
  3. Отсоединяют провода от аккумулятора, они закрыты резиновым чехлом, и разъём подачи напряжения на обмотку возбуждения;
  4. Генератор на кронштейне установлен на длинном болту с гайкой. Достать его не очень удобно, поэтому головкой на «15» отвинчивают два болта крепления кронштейна к блоку. Их находят сзади генератора, один болт длинный, а другой короче. Теперь генератор можно повернуть по часовой стрелке и появится возможность для снятия оси его крепления к кронштейну;
  5. Отворачивают ключом на «19» гайку и снимают её вместе с дистанционной втулкой;

Небольшим пробойником или чем-то аналогичным выбивают ось из кронштейна. Генератор вынимают вверх. Теперь с ним можно проводить ремонт генератора или обслуживание.

КАК РАЗБИРАЮТ ГЕНЕРАТОРЫ ВАЗ 2114

Для выполнения работы понадобиться ключик рожковый на»10», «19» и крестообразная отвёртка.

Разборка генератора ВАЗ 2114 проводится в таком порядке:

  1. Отжимают три защёлки и снимают пластмассовый защитный кожух на корпусе;
  2. Помечают взаимное расположение крышек и статора, для облегчения последующей сборки;
  3. Отвёрткой выворачивают винты, крепящие щёточный узел, снимают его с корпуса;
  4. Отсоединяют провода от вывода регулятора;
  5. Выворачивают четыре винта крепления выпрямительного блока, отключают выводы обмоток и снимают его вместе с помехоподавительным конденсатором;
  6. Выворачивают четыре стяжных винта, которые затянуты при сборке с большим усилием, и снимают крышку со стороны контактных колец генератора;
  7. Вал ротора зажимают в тисках, чтобы он не смог провернуться, и откручивают гайку, крепящую шкив. Теперь можно снять шкив генератора и упорную шайбу с вала ротора;
  8. Снимают крышку с ротора генератора.

После этого можно внимательно осмотреть все детали на предмет износа или повреждения.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

НЕИСПРАВНОСТИ ЩЁТОЧНОГО УЗЛА

В этом узле могут быть проблемы с электронным регулятором и щётками. Замена щёток генератора ВАЗ 2115 может быть произведена без его снятия с двигателя. Проверить этот блок не снимая с генератора невозможно, поэтому, если есть такая возможность, то можно просто поменять щётки. Проверить его работу можно, присутствует регулируемый источник питания и контрольная лампочка. Подключают питание к «+» и «-» регулятора, а лампочку к щётке. Она должна светиться, а при увеличении входного напряжения до 15-16 вольт лампочка тухнет. Если этого не происходит, то нужна замена таблетки. Давайте рассмотрим признаки износа щёток. Об этом будет свидетельствовать:

  • Низкое бортовое напряжение;
  • Отсутствие зарядки аккумулятора;
  • Скачки напряжения зарядки.

Щётки в свободном состоянии должны иметь длину не менее чем 0,5 см. При меньшей длине производится их полная замена. Проверяют состояние щёток и их свободное перемещение в пазах. Если есть зависание, его можно устранить капелькой масла в пазы. Проверьте контактные кольца, их поверхность, на наличие выработки. При её наличии нужно отшлифовать мелкой шкуркой поверхность колец. Когда выполнена замена щёток генератора ВАЗ 2114, то работоспособность восстановится через несколько минут, после притирания щёток и контактных колец.

Щеточный узел

ДИОДНЫЙ МОСТ И ЕГО ПРОБЛЕМЫ

Признаки неисправности диодного моста генератора могут быть такими:

  1. Полное отсутствие зарядки;
  2. Напряжение зарядки значительно выше нормы.

Всё это может вызвать большие негативные последствия для всей электрической системы автомобиля. Ремонт генератора своими руками возможен, но при условии наличия опыта и приборов для работы с электрооборудованием. Например, выявлены признаки поломки диодного моста, требуется его ремонт.

Чаще всего в таком случае происходит пробой силовых диодов «подковы». Заменить их не очень сложно, проблема состоит в том, что их нет в запасных частях. Можно поискать у ремонтников, которые занимаются ремонтами электрооборудования автомобилей. Проще и дешевле будет приобрести новый блок с диодным мостом, и поставить его взамен вышедшего из строя. Замена диодного моста производится в таком порядке:

  • Монтируют в блоке контактный болт с изоляционными втулками и гайками зажимают его;
  • Поправляют и устанавливают на место выводы обмоток статора и завинчивают гайки в местах их присоединения;
  • Ставят на место болты, крепящие выпрямительный блок и затягивают их;
  • Устанавливают на своё место щёточный узел с регулятором, и закрепляю его винтами на корпусе задней крышки;
  • Устанавливают защитный кожух из пластика и фиксируют тремя фиксаторами.

После этого прибор можно монтировать на место установки, подсоединить провода, надеть и натянуть приводной ремень, и можно проверить его работу.

Диодный мост (выпрямитель)

О ЗАМЕНЕ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ НА АВТОМОБИЛЕ

Так получилось, что замена генератора ВАЗ необходима. Необходимая запасная часть приобретена. Кстати, некоторые автолюбители производят замену исправных узлов на более мощные установки. Причины для этого могут быть самые разные. В основном, это установка новых, дополнительных потребителей электроэнергии. Мощные аудиосистемы, хороший свет фар, подсветка обвесов и другие подобные «штучки» требуют увеличение мощности генераторной установки.

В таких случаях обычно приобретают и устанавливают генератор от Приоры или Калины. Его вырабатываемый ток равен примерно 115 А, тогда как штатное устройство выдаёт 80 А.  Его крепление аналогично штатному, только необходимо заменить шкив приводного ремня. Дело – это не очень сложное, справиться с ним под силу даже неопытным водителям.

Необходимый инструмент для замены генераторов:

  • Ключи гаечные на «10», «13»;
  • Рожковый ключ 17х19;
  • Набор отвёрток;
  • Монтировка.

Работу по замене начинают только после отключения аккумулятора.

Если работу выполняют в гараже со смотровой ямой, то можно рекомендовать следующий порядок действий:

  1. Отсоединяют защиту двигателя. Можно освободить её только в районе генераторной установки и оставить в подвешенном состоянии;
  2. Ключом на «10» окручивают гайку на выступающем контактном болту генератора и снимают с него провода. Также отключают разъём от щёточного узла;
  3. Вывинчивают болт натяжного устройства, болт крепления его к блоку цилиндров и снимают с двигателя;
  4. Теперь откручивается гайка оси кронштейна для монтажа генератора. Это действие выполняют ключом на «19», снимают гайку с дистанционной шайбой и выбивают ось из кронштейна.

Генератор можно вынуть из моторного отсека и на его место установить новый. Монтаж производится в обратной последовательности. Подключают ранее отключенные провода и разъёмы, ставят на место приводной ремень. После этого его можно опробовать в работе. Перед запуском мотора для опробования, несколько слов о том, как правильно натянуть ремень генератора. Этот процесс несколько отличается для разного рабочего объёма двигателей. При объёме 1,5 литра, ремень натягивают отодвигая корпус генератора монтировкой от блока двигателя. При объёме 1,6 литра, натягивают ремень винтом натяжного устройства.

Берегите свой автомобиль!

Поделитесь с друзьями в соц.сетях:

Facebook

Twitter

Google+

Telegram

Vkontakte

проверка с помощью мультиметра или лампочки

Главным элементом электроцепи любого автомобиля является генератор. Даже если в машине установлена полностью заряженная АКБ, без генератора далеко уехать не выйдет. Таким образом, работоспособность этого узла необходимо постоянно контролировать. Чаще всего проблемы в его работе связаны с неисправностью диодного моста генератора.

Назначение и принцип работы

Прежде чем ответить на вопрос, как проверить диодный мост генератора, следует сделать небольшое отступление и рассказать об этом элементе чуть подробнее. Сегодня науке известно два типа электротока — переменный и постоянный. Главным различием между ними является направление движения заряженных частиц. Если в переменном токе они перемещаются в различных направлениях, то в постоянном лишь в одном. Кроме того, переменный ток можно передавать на большие расстояния, но многие электроприборы работают на постоянном токе.

Также следует помнить, что аккумуляторная батарея автомобиля может заряжаться только от постоянного тока. Именно для его выпрямления в генераторе и используется диодный мост. Это устройство состоит из нескольких полупроводниковых приборов — диодов, установленных в определенном порядке. С генератора выходит переменное напряжение и для получения постоянного тока важно непросто блокировать движение заряженных частиц в неправильную сторону, но и перенаправить их.

На клеммах фаз генератора, напряжение появляется поочередно, что позволяет отделить положительное от отрицательного. Так как один диод способен пропускать ток только в одном направлении, то к каждой клемме присоединено два полупроводниковых прибора. Хотя современные автомобили оснащаются генераторами более сложной конструкции, принцип их работы остается неизменным.

Основные неисправности

Именно диоды чаще всего оказываются основной причинной нарушения работоспособности генератора. Прозвонить это устройство необходимо после появления некоторых признаков. Среди них основными принято считать следующие:

  • Генератор не может выдавать напряжение более 13,5 В.
  • После запуска силовой установки на панели приборов загорается сигнальная лампа АКБ.
  • Стрелка аналогового вольтметра перемещается в красную зону.
  • Световая индикация АКБ не горит ни перед запуском двигателя, ни после этого.

Однако стоит помнить, что похожие признаки и у неисправного регулятора напряжения и менно это устройство стоит проверить в первую очередь. Вопрос, как проверить диодный мост мультиметром, также может возникнуть после появления других симптомов, например, при использовании приемника или CD -проигрывателя искажается звук, если силовая установка машины запущена.

Так как в автомобиле установлено два источника постоянного тока для обеспечения работы бортовой электроцепи — АКБ и генератор, то неисправность диодного моста непременно отразиться на ее работоспособности.

Причин для этого может быть много, но наиболее распространенными являются следующие:

  • Из-за нарушения герметичности корпуса генератора на плату попала влага.
  • Грязь или пыль, смешанные с маслом, проникли внутрь и замкнули мост.
  • Произошла переполюсация контактов АКБ.

Способы проверки

Проверка диодного моста генератора может проводиться двумя наиболее популярными способами. Один из них не потребует наличия сложного оборудования и автолюбителю понадобится лишь лампа, рассчитанная на напряжение в 12 В. Кроме того, возможна проверка диодного моста мультиметром.

С помощью лампочки

Так как это наиболее простой способ, то начать стоит именно с него. В первую очередь предстоит собрать простую электроцепь, состоящую из АКБ и лампочки. Концы проводников, расположенные в разрыве цепи, следует зачистить, им предстоит выполнять роль щупов. Когда они подключаются к диоду в одной полярности, лампа должна загореться, а в ситуации с противоположным присоединением — никакой реакции последовать не будет. В таком случае полупроводниковый прибор следует считать исправным.

Также есть и второй способ проверки диодного моста с помощью этих подручных средств. При этом не нужно разбирать генератор, а все работы выполняются в четыре этапа:

  • Импровизированные щупы подключаются к выходному контакту «30» и минусовой клемме. Если лампочка загорелась, то в цепи присутствует короткое замыкание.
  • Отрицательная клемма батареи присоединяется к корпусу моста, а положительная через лампочку подключается к крепежному болту мостика. Любая реакция лампочки говорит о наличии проблем.
  • Положительная клемма АКБ подключается к точке «30», а отрицательная — к крепежному болту. Если лампа не загорается, то мост исправен.
  • Минусовой контакт батареи остается на прежнем месте, а плюсовой соединяется с точкой «61». Если лампочка начинает светиться, то в цепи имеются неисправности.

Проверка мультиметром

Этот прибор позволяет провести качественную проверку моста, но для этого предстоит снять генератор. Причина неисправности узла может крыться не только в диодном мостике, но и других элементах, например, обмотках или регуляторе напряжения. Так как процесс демонтажа генератора может отличаться в зависимости от модели автомобиля, то заострять на этом внимание сейчас не стоит.

Как только узел был снят и разобран, следует также демонтировать диодный мостик. Чтобы во время сборки устройства не перепутать ориентацию моста, на него и генератор стоит нанести метки с помощью краски. Перед началом проверки мультиметр необходимо перевести в режим изменения сопротивления с подачей звуковых сигналов. Затем следует подключить щупы к контактам полупроводникового прибора.

Необходимо проверить каждый диод и для этого один щуп следует соединить с центральной пластиной, а второй поочередно подключать к выводам полупроводникового устройства. Если мультиметр подает звуковые сигналы при любом подключении, то диод следует признать неисправным. После завершения проверки необходимо провести замену всех вышедших из строя элементов.

Находим и устраняем все неисправности генератора ВАЗ 2114

Современные транспортные средства имеют много основного и дополнительного оборудования, которому для работы необходим электрический ток. Источником такого тока в автомобиле является аккумуляторная батарея, а для её подзарядки, во время работы двигателя, вмонтирована генераторная установка.

Генератор

ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ГЕНЕРАТОР

Генератор ВАЗ 2114 можно представить в виде электрической трёхфазной машины переменного тока. Он имеет встроенный блок выпрямителей, который преобразовывает переменный ток в постоянный. Прибор состоит из следующих частей:

  1. Крышка передняя и задняя из алюминиевого сплава. В каждой из них имеются гнёзда для установки подшипников. На корпусе задней крышки имеется клемма подсоединения аккумулятора и разъём для подачи напряжения на обмотку возбуждения. Там же на задней крышке установлен конденсатор, который подавляет радиопомехи, имеется место для установки и крепления щёточного узла;
  2. Цилиндр сердечника статора, набранный из трансформаторного железа. Внутри него имеются пазы для укладки силовых обмоток генератора. Они имеют выводы для подсоединения к блоку выпрямителей. К статору четырьмя болтами притягиваются обе крышки;
  3. Обмотка возбуждения на валу ротора. Она своими выводами подключается к контактным кольцам из меди, которые установлены на этом же валу. Передняя часть вала имеет шпоночную канавку для установки приводного шкива;
  4. Щётки генератора ВАЗ 2114 представляют собой неразборный узел, совмещённый с электронным реле-регулятором. Реле в металлическом корпусе приклепано к щёткодержателю;
  5. Блок силовых и дополнительных диодов, крепится к задней крышке с внутренней части. В его составе имеется шесть силовых и три дополнительных диодов. Для охлаждения полупроводниковых приборов их устанавливают на подковообразные пластины из алюминиевого сплава.
Устройство генераторной установки

НЕКОТОРЫЕ ЕГО ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Генераторная установка обеспечивает следующие параметры:

  • Обмотка возбуждения питается регулируемым напряжением от 13,2в до 14,7в;
  • Сила тока вырабатываемого генератором напряжения равна 80 А;
  • Прогиб ремня не должен превышать 8 мм при нагрузке 10 кг.

Генератор устанавливается на двигатель с его левой стороны по ходу движения машины. Вращение ротора правое, которое он получает с помощью приводного ремня от коленчатого вала мотора.

ПОЛОМКИ ГЕНЕРАТОРА

Неисправности генератора ВАЗ 2114 можно условно разделить на «механические» и «электрические». Давайте в таком порядке их и рассмотрим.

НЕИСПРАВНОСТИ ИЗ РАЗРЯДА «МЕХАНИЧЕСКИЕ»

Косвенным подтверждением наличия такой поломки служит повышенная шумность генераторной установки во время работы двигателя автомобиля. Он может «шуметь» и в некоторых других случаях, но об этом будет сказано несколько позже. Источником повышенного шума в большинстве случаев являются изношенные подшипники генератора. В первую очередь это касается подшипника в передней крышке генератора. Он испытывает повышенные радиальные нагрузки, поэтому может быстрее выйти из строя. Натяжение приводного ремня сверх меры способствует увеличению нагрузки на подшипник.

НЕИСПРАВНОСТИ ИЗ РАЗРЯДА «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ»

Их может быть несколько, это:

  • Отсутствие напряжения заряда аккумулятора;
  • Генератор выдаёт низкое напряжение;
  • Превышение напряжения заряда.

Первичную проверку работоспособности генераторной установки можно провести, не снимая её с машины. Для этого нужно иметь измерительный прибор типа тестера, мультиметра или вольтметра постоянного тока. Подойдёт даже простенький китайский тестер. Измерив, напряжение на клеммах аккумулятора, можно сделать определённый вывод о работоспособности генератора.

Метод проверки генератора, при котором снимают плюсовую клемму с АКБ применять нельзя, во избежание выхода из строя электронного реле-регулятора или другой электроники автомобиля. Более конкретные способы проверки рассмотрим чуть позже. Сейчас вспомним о том, как снять генератор ВАЗ 2114 для дальнейшей его проверки.

КАК СНИМАЮТ ГЕНЕРАТОР С МАШИНЫ

Его устанавливают в специальный кронштейн на блоке цилиндров, там же имеется планка для натяжения ремня генератора. Находят генератор в передней части моторного отсека с правой стороны по ходу движения автомобиля. Для снятия необходимо приготовить следующие инструменты:

  1. Гаечный ключ на «10»;
  2. Такой же ключ на «13»
  3. Ключ рожковый 17х19;
  4. Головка на «15»
  5. Монтировка.
Снимаем и не трогаем защиту двигателя

Снятие производится несколькими способами, где требуется снимать защиту двигателя. Они хорошо описаны в разных источниках. Давайте попробуем снять его, не снимая защиты. Порядок действий будет таков:

  1. Первым делом необходимо отсоединить клеммы с аккумулятора;
  2. Ослабляют натяжение ремня, снимают сначала ремень, а затем и весь механизм натяжения;
  3. Отсоединяют провода от аккумулятора, они закрыты резиновым чехлом, и разъём подачи напряжения на обмотку возбуждения;
  4. Генератор на кронштейне установлен на длинном болту с гайкой. Достать его не очень удобно, поэтому головкой на «15» отвинчивают два болта крепления кронштейна к блоку. Их находят сзади генератора, один болт длинный, а другой короче. Теперь генератор можно повернуть по часовой стрелке и появится возможность для снятия оси его крепления к кронштейну;
  5. Отворачивают ключом на «19» гайку и снимают её вместе с дистанционной втулкой;

Небольшим пробойником или чем-то аналогичным выбивают ось из кронштейна. Генератор вынимают вверх. Теперь с ним можно проводить ремонт генератора или обслуживание.

КАК РАЗБИРАЮТ ГЕНЕРАТОРЫ ВАЗ 2114

Для выполнения работы понадобиться ключик рожковый на»10», «19» и крестообразная отвёртка.

Разборка генератора ВАЗ 2114 проводится в таком порядке:

  1. Отжимают три защёлки и снимают пластмассовый защитный кожух на корпусе;
  2. Помечают взаимное расположение крышек и статора, для облегчения последующей сборки;
  3. Отвёрткой выворачивают винты, крепящие щёточный узел, снимают его с корпуса;
  4. Отсоединяют провода от вывода регулятора;
  5. Выворачивают четыре винта крепления выпрямительного блока, отключают выводы обмоток и снимают его вместе с помехоподавительным конденсатором;
  6. Выворачивают четыре стяжных винта, которые затянуты при сборке с большим усилием, и снимают крышку со стороны контактных колец генератора;
  7. Вал ротора зажимают в тисках, чтобы он не смог провернуться, и откручивают гайку, крепящую шкив. Теперь можно снять шкив генератора и упорную шайбу с вала ротора;
  8. Снимают крышку с ротора генератора.

После этого можно внимательно осмотреть все детали на предмет износа или повреждения.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

НЕИСПРАВНОСТИ ЩЁТОЧНОГО УЗЛА

В этом узле могут быть проблемы с электронным регулятором и щётками. Замена щёток генератора ВАЗ 2115 может быть произведена без его снятия с двигателя. Проверить этот блок не снимая с генератора невозможно, поэтому, если есть такая возможность, то можно просто поменять щётки. Проверить его работу можно, присутствует регулируемый источник питания и контрольная лампочка. Подключают питание к «+» и «-» регулятора, а лампочку к щётке. Она должна светиться, а при увеличении входного напряжения до 15-16 вольт лампочка тухнет. Если этого не происходит, то нужна замена таблетки. Давайте рассмотрим признаки износа щёток. Об этом будет свидетельствовать:

  • Низкое бортовое напряжение;
  • Отсутствие зарядки аккумулятора;
  • Скачки напряжения зарядки.

Щётки в свободном состоянии должны иметь длину не менее чем 0,5 см. При меньшей длине производится их полная замена. Проверяют состояние щёток и их свободное перемещение в пазах. Если есть зависание, его можно устранить капелькой масла в пазы. Проверьте контактные кольца, их поверхность, на наличие выработки. При её наличии нужно отшлифовать мелкой шкуркой поверхность колец. Когда выполнена замена щёток генератора ВАЗ 2114, то работоспособность восстановится через несколько минут, после притирания щёток и контактных колец.

Щеточный узел

ДИОДНЫЙ МОСТ И ЕГО ПРОБЛЕМЫ

Признаки неисправности диодного моста генератора могут быть такими:

  1. Полное отсутствие зарядки;
  2. Напряжение зарядки значительно выше нормы.

Всё это может вызвать большие негативные последствия для всей электрической системы автомобиля. Ремонт генератора своими руками возможен, но при условии наличия опыта и приборов для работы с электрооборудованием. Например, выявлены признаки поломки диодного моста, требуется его ремонт.

Чаще всего в таком случае происходит пробой силовых диодов «подковы». Заменить их не очень сложно, проблема состоит в том, что их нет в запасных частях. Можно поискать у ремонтников, которые занимаются ремонтами электрооборудования автомобилей. Проще и дешевле будет приобрести новый блок с диодным мостом, и поставить его взамен вышедшего из строя. Замена диодного моста производится в таком порядке:

  • Монтируют в блоке контактный болт с изоляционными втулками и гайками зажимают его;
  • Поправляют и устанавливают на место выводы обмоток статора и завинчивают гайки в местах их присоединения;
  • Ставят на место болты, крепящие выпрямительный блок и затягивают их;
  • Устанавливают на своё место щёточный узел с регулятором, и закрепляю его винтами на корпусе задней крышки;
  • Устанавливают защитный кожух из пластика и фиксируют тремя фиксаторами.

После этого прибор можно монтировать на место установки, подсоединить провода, надеть и натянуть приводной ремень, и можно проверить его работу.

Диодный мост (выпрямитель)

О ЗАМЕНЕ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ НА АВТОМОБИЛЕ

Так получилось, что замена генератора ВАЗ необходима. Необходимая запасная часть приобретена. Кстати, некоторые автолюбители производят замену исправных узлов на более мощные установки. Причины для этого могут быть самые разные. В основном, это установка новых, дополнительных потребителей электроэнергии. Мощные аудиосистемы, хороший свет фар, подсветка обвесов и другие подобные «штучки» требуют увеличение мощности генераторной установки.

В таких случаях обычно приобретают и устанавливают генератор от Приоры или Калины. Его вырабатываемый ток равен примерно 115 А, тогда как штатное устройство выдаёт 80 А.  Его крепление аналогично штатному, только необходимо заменить шкив приводного ремня. Дело – это не очень сложное, справиться с ним под силу даже неопытным водителям.

Необходимый инструмент для замены генераторов:

  • Ключи гаечные на «10», «13»;
  • Рожковый ключ 17х19;
  • Набор отвёрток;
  • Монтировка.

Работу по замене начинают только после отключения аккумулятора.

Если работу выполняют в гараже со смотровой ямой, то можно рекомендовать следующий порядок действий:

  1. Отсоединяют защиту двигателя. Можно освободить её только в районе генераторной установки и оставить в подвешенном состоянии;
  2. Ключом на «10» окручивают гайку на выступающем контактном болту генератора и снимают с него провода. Также отключают разъём от щёточного узла;
  3. Вывинчивают болт натяжного устройства, болт крепления его к блоку цилиндров и снимают с двигателя;
  4. Теперь откручивается гайка оси кронштейна для монтажа генератора. Это действие выполняют ключом на «19», снимают гайку с дистанционной шайбой и выбивают ось из кронштейна.

Генератор можно вынуть из моторного отсека и на его место установить новый. Монтаж производится в обратной последовательности. Подключают ранее отключенные провода и разъёмы, ставят на место приводной ремень. После этого его можно опробовать в работе. Перед запуском мотора для опробования, несколько слов о том, как правильно натянуть ремень генератора. Этот процесс несколько отличается для разного рабочего объёма двигателей. При объёме 1,5 литра, ремень натягивают отодвигая корпус генератора монтировкой от блока двигателя. При объёме 1,6 литра, натягивают ремень винтом натяжного устройства.

Берегите свой автомобиль!

Решенных проблем на выпрямителях — Сообщение электроники

Q1. Применяемый вход переменного тока мощность на однополупериодный выпрямитель 100 Вт. Постоянный ток На выходе
получается мощность 40 Вт.
(i) Какова эффективность исправления?
(ii) Что происходит с оставшимися 60 Вт?

Решение:

(i)

(ii) КПД выпрямления 40% не означает, что 60% мощности теряется в цепи выпрямителя. Фактически, кристаллический диод потребляет мало энергии из-за своего небольшого внутреннего сопротивления.100 Вт переменного тока мощность составляет 50 Вт в положительных полупериодах и 50 Вт в отрицательных полупериодах. 50 Вт в отрицательных полупериодах вообще не подаются. Только 50 Вт в положительных полупериодах преобразуются в 40 Вт.

Хотя 100 Вт переменного тока подавалось питание, однополупериодный выпрямитель принимал всего 50 ватт и преобразовывал его в 40 ватт постоянного тока. мощность. Поэтому уместно сказать, что эффективность выпрямления составляет 40%, а не 80%, что является энергоэффективностью.

Q2. Переменный ток напряжение 230 В подается на схему однополупериодного выпрямителя через трансформатор
с соотношением витков 10: 1. Найдите (i) выходной постоянный ток. напряжение и (ii) пиковое обратное напряжение. Допустим, диод идеальный.

Фиг.1

Решение:

Число витков от первичной до вторичной —

Макс. вторичное напряжение

(i)

(ii) Во время отрицательного полупериода a.c. При питании диод имеет обратное смещение и, следовательно, не проводит ток. Следовательно, на диоде появляется максимальное вторичное напряжение.

Q3. Для однополупериодного выпрямления используется кристаллический диод с внутренним сопротивлением r f = 20 Ом. Если приложенное напряжение v = 50 sin ω t и сопротивление нагрузки R L = 800 Ом, найти:
(i) Im, Idc, Irms (ii) a.c. потребляемая мощность и постоянный ток выходная мощность (iii) постоянный ток выходное напряжение (iv) эффективность выпрямления.

Решение:

(i)

(ii)

(iii)

(iv)

Q4.Однополупериодный выпрямитель используется для питания 50 В постоянного тока. до резистивной нагрузки 800 Ом. Диод
имеет сопротивление 25 Ом. Рассчитайте переменный ток необходимое напряжение.

Решение:

Q5. Двухполупериодный выпрямитель использует два диода, внутреннее сопротивление каждого диода можно принять постоянным, равным
и равным 20 Ом. Среднеквадратичное значение трансформатора. вторичное напряжение от центрального ответвителя до каждого конца вторичной обмотки составляет 50 В, а сопротивление нагрузки составляет 980 Ом. Найти: (i) средний ток нагрузки (ii) среднеквадратичное значение. значение тока нагрузки.

Решение:

(i)

(ii)

Q6. В схеме с центральным отводом, показанной на рис. 2, предполагается, что диоды идеальны
, т.е. имеют нулевое внутреннее сопротивление. Найдите: (i) d.c. выходное напряжение (ii) пиковое обратное напряжение (iii) эффективность выпрямления.

Фиг.2

Решение:

Количество витков от первичной к вторичной, N1 / N2 = 5

(i) Средний ток, Idc =

(ii) Пиковое обратное напряжение равно максимальному вторичному напряжению, т.е.e

(iii)

Q7. В схеме мостового типа, показанной на рис. 3, диоды считаются идеальными. Найдите: (i) d.c. выходное напряжение (ii) пиковое обратное напряжение (iii) выходная частота. Предположим, что число оборотов между первичной обмоткой равно 4.

Рис.3

Решение:

Q8.На Рис. 4 (i) и Рис. 4 (ii) показаны схемы с центральным отводом и мостового типа, имеющие одинаковое сопротивление нагрузки и коэффициент трансформации трансформатора. Первичная обмотка каждого подключена к источнику
230 В, 50 Гц. (i) Найдите постоянный ток. напряжение в каждом конкретном случае. (ii) PIV для каждого случая для одного и того же постоянного тока. вывод. Считаю диоды идеальными.

Фиг.4

Решение:

(i) Выходное напряжение постоянного тока:

Контур центрального отвода:

Мостовая схема:

Это показывает, что для того же вторичного напряжения d.c. выходное напряжение мостовой схемы в два раза больше, чем у схемы с центральным отводом

(ii) PIV для того же постоянного тока выходное напряжение:

Постоянный ток. выходное напряжение двух цепей будет одинаковым, если Vm (т. е. максимальное напряжение, используемое каждой цепью для преобразования в постоянный ток) одинаково. Для этого коэффициент трансформации трансформаторов должен быть таким, как показано на рис. 5.

Рис.5

Контур центрального отвода:

Мостовая схема:

Это показывает, что для того же d.c. выходное напряжение, PIV мостовой схемы вдвое меньше, чем у схемы с центральным отводом. Это явное преимущество мостовой схемы.

Q9. Четыре диода, используемые в схеме мостового выпрямителя, имеют прямое сопротивление, которое
можно считать постоянным при 1 Ом, и бесконечное обратное сопротивление. Напряжение питания переменного тока составляет 240 В среднеквадратичное. сопротивление нагрузки 480 Ом. Рассчитайте (i) средний ток нагрузки и (ii) мощность, рассеиваемую на каждом диоде.

Решение:

Q10.В мостовом выпрямителе, показанном на рис. 6, используются кремниевые диоды. Найдите (i) d.c. выходное напряжение (ii) постоянный ток выходной ток. Используйте упрощенную модель для диодов

.

Рис.6

Решение:

Условия проблемы предполагают, что напряжение переменного тока на вторичной обмотке трансформатора составляет 12 В (среднеквадратичное значение).

Q11. Источник питания A выдает 10 В постоянного тока с пульсациями 0,5 В среднеквадратичного значения. в то время как источник питания
B выдает 25 В постоянного тока с пульсацией 1 мВ среднеквадратичного значения. Какой блок питания лучше?

Решение:

Чем ниже коэффициент пульсаций источника питания, тем он лучше.

Для источника питания A

Для источника питания B

Q12. Для схемы, показанной на рисунке 7, найдите выходной постоянный ток. вольтаж.

Рис.7

Решение:

Можно доказать, что выход постоянного тока напряжение определяется по формуле:

Q13. Дроссель на рис.8 имеет постоянный ток. сопротивление 25 Ом. Что такое постоянный ток? напряжение, если двухполупериодный сигнал
в дросселе имеет пиковое значение 25,7 В?

Рис.8

Решение:

На выходе двухполупериодного выпрямителя есть постоянный ток. компонент и a.c. составная часть. Из-за наличия переменного тока компонента, выход выпрямителя имеет пульсирующий характер, как показано на рис. 9.

Фиг.9

Максимальное значение пульсирующего выхода составляет Vm и d.c. составляющая V′dc = 2 Vm / π.

Для постоянного тока составляющей V′dc, сопротивление дросселя последовательно с нагрузкой, как показано в 10.

Фиг.10

Сасмита

Привет! Я Сасмита.В ElectronicsPost.com я преследую свою любовь к преподаванию. Я магистр электроники и телекоммуникаций. И, если вы действительно хотите узнать обо мне больше, посетите мою страницу «О нас». Узнать больше

Диодные приложения (источники питания, регуляторы и ограничители напряжения) [Analog Devices Wiki]

6.1 Выпрямитель

Выпрямитель — это электрическое устройство, которое преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), процесс, известный как выпрямление.Выпрямители находят множество применений, в том числе в качестве компонентов источников питания и в качестве детекторов амплитудной модуляции (детекторов огибающей) радиосигналов. В выпрямителях чаще всего используются твердотельные диоды, но при очень высоких напряжениях или токах могут использоваться и другие типы компонентов. Когда для выпрямления переменного тока используется только один диод (блокируя отрицательную или положительную часть формы волны), разница между термином «диод» и термином «выпрямитель» заключается просто в использовании. Термин выпрямитель описывает диод, который используется для преобразования переменного тока в постоянный.Большинство выпрямительных схем содержат несколько диодов в определенной конфигурации для более эффективного преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока, чем это возможно с использованием только одного диода.

6.1.1 Полуволновое выпрямление

При полуволновом выпрямлении либо положительная, либо отрицательная половина волны переменного тока пропускается, а другая половина блокируется. Поскольку только половина входного сигнала достигает выходного сигнала, его эффективность составляет только 50%, если используется для передачи энергии. Полупериодное выпрямление может быть достигнуто с помощью одного диода в однофазном питании, как показано на рисунке 6.1, или с тремя диодами при трехфазном питании.

Рисунок 6.1 Однополупериодный выпрямитель с одним диодом

Выходное постоянное напряжение полуволнового выпрямителя при синусоидальном входе можно рассчитать по следующим идеальным уравнениям:

6.1.2 Двухполупериодное выпрямление

Двухполупериодный выпрямитель преобразует как положительную, так и отрицательную половины входной формы волны в одну полярность (положительную или отрицательную) на своем выходе.При использовании обеих половин формы волны переменного тока двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое.

При использовании простого трансформатора без вторичной обмотки с отводом по центру требуются четыре диода вместо одного, необходимого для полуволнового выпрямления. Четыре расположенных таким образом диода называются диодным мостом или мостовым выпрямителем, как показано на рисунке 6.2. Мостовой выпрямитель также может использоваться для преобразования входного постоянного тока неизвестной или произвольной полярности в выход известной полярности. Обычно это требуется в электронных телефонах или других телефонных устройствах, где полярность постоянного тока на двух телефонных проводах неизвестна.Существуют также приложения для защиты от случайного переключения батарей в цепях с батарейным питанием.

Рисунок 6.2 Мостовой выпрямитель: двухполупериодный выпрямитель с 4 диодами.

Для однофазного переменного тока, если трансформатор имеет центральное ответвление, то два диода, соединенные спина к спине (, т.е. анод-анод или катод-катод) могут образовать двухполупериодный выпрямитель. На вторичной обмотке трансформатора требуется вдвое больше обмоток, чтобы получить такое же выходное напряжение, как у мостового выпрямителя, описанного выше.Это не так эффективно с точки зрения трансформатора, потому что ток течет только в одной половине вторичной обмотки в течение каждого положительного и отрицательного полупериода входа переменного тока.

Рисунок 6.3 Двухполупериодный выпрямитель с центральным трансформатором с ответвлениями и 2 диодами.

Если включить вторую пару диодов, как показано на рисунке 6.4, то могут генерироваться напряжения как положительной, так и отрицательной полярности относительно центрального отвода трансформатора. Можно также рассматривать эту схему как такую ​​же, как добавление центрального ответвления ко вторичной обмотке в двухполупериодном мостовом выпрямителе, показанном на рисунке 6.2.

Рисунок 6.4 Двухполюсный двухполупериодный выпрямитель с центральным отводным трансформатором и 4 диодами.

ALM1000 Лабораторные диодные выпрямители

6.1.3 Сглаживание выхода выпрямителя

Полупериодное или двухполупериодное выпрямление не создает постоянного напряжения постоянного тока, как мы видели на предыдущих рисунках. Для получения постоянного напряжения постоянного тока от источника выпрямленного переменного тока необходим фильтр или схема сглаживания. В простейшей форме это может быть просто конденсатор, подключенный к выходу постоянного тока выпрямителя.По-прежнему останется некоторое количество пульсаций переменного тока, при котором напряжение не будет полностью сглажено. Амплитуда оставшейся пульсации зависит от того, насколько нагрузка разряжает конденсатор между пиками формы волны.

Рисунок 6.5 (a) RC-фильтр полуволнового выпрямителя

Рисунок 6.5 (b) Двухполупериодный RC-фильтр выпрямителя

Размер конденсатора фильтра C 1 представляет собой компромисс. Для данной нагрузки, R L , конденсатор большего размера уменьшит пульсации, но будет стоить дороже и создаст более высокие пиковые токи во вторичной обмотке трансформатора и в источнике питания, питающем его.В крайних случаях, когда много выпрямителей загружено в цепь распределения мощности, для распределительной сети может оказаться затруднительным поддерживать правильно сформированную синусоидальную форму волны напряжения.

Для данной допустимой пульсации требуемый размер конденсатора пропорционален току нагрузки и обратно пропорционален частоте питания и количеству выходных пиков выпрямителя за цикл входа. Ток нагрузки и частота питания обычно находятся вне контроля разработчика выпрямительной системы, но на количество пиков на входной цикл может повлиять выбор конструкции выпрямителя.Максимальное пульсирующее напряжение, присутствующее в схеме полноволнового выпрямителя, определяется не только величиной сглаживающего конденсатора, но и частотой и током нагрузки, и рассчитывается как:

Где:
В пульсации — максимальное напряжение пульсаций на выходе постоянного тока
I Нагрузка — постоянный ток нагрузки
F — частота пульсаций (обычно в 2 раза выше частоты переменного тока)
C — сглаживающий конденсатор

Однополупериодный выпрямитель, рисунок 6.5 (a) будет давать только один пик за цикл, и по этой и другим причинам используется только в очень малых источниках питания и там, где стоимость и сложность вызывают озабоченность. Двухполупериодный выпрямитель, рис. 6.5 (b), дает два пика за цикл, и это лучшее, что можно сделать с однофазным входом. Для трехфазных входов трехфазный мост будет давать шесть пиков за цикл, и даже большее количество пиков может быть достигнуто за счет использования трансформаторных цепей, размещенных перед выпрямителем, для преобразования в фазу более высокого порядка.

Чтобы еще больше уменьшить эту пульсацию, можно использовать π-фильтр LC (пи-фильтр), такой как показано на рисунке 6.6. Это дополняет накопительный конденсатор C 1 последовательной катушкой индуктивности L 1 и вторым фильтрующим конденсатором C 2 , так что на выводах последнего фильтрующего конденсатора может быть получен более стабильный выходной сигнал постоянного тока. Последовательный индуктор имеет высокое сопротивление на частоте пульсаций тока.

Рисунок 6.6 LC π-фильтр (пи-фильтр)

Более обычная альтернатива фильтру, необходимая, если нагрузка постоянного тока требует очень плавного напряжения питания, — это установка конденсатора фильтра с регулятором напряжения, который мы обсудим в разделе 6.3. Конденсатор фильтра должен быть достаточно большим для предотвращения падения пульсаций ниже напряжения падения используемого регулятора. Регулятор служит как для устранения последней пульсации, так и для устранения отклонений в характеристиках питания и нагрузки. Можно было бы использовать конденсатор фильтра меньшего размера (который может быть большим для сильноточных источников питания), а затем применить некоторую фильтрацию, а также регулятор, но это не обычная стратегия проектирования. Крайний вариант этого подхода — полностью отказаться от конденсатора фильтра и направить выпрямленный сигнал прямо во входной фильтр катушки индуктивности.Преимущество этой схемы состоит в том, что форма волны тока более плавная, и, следовательно, выпрямителю больше не приходится иметь дело с током в виде большого импульса тока только на пиках входной синусоидальной волны, а вместо этого подача тока распространяется на большую часть цикл. Обратной стороной является то, что выходное напряжение намного ниже — примерно среднее значение полупериода переменного тока, а не пиковое.

6.2 Выпрямители с удвоением напряжения

Простой однополупериодный выпрямитель может быть построен в двух версиях с диодом, направленным в противоположных направлениях: одна версия подключает отрицательную клемму выхода непосредственно к источнику переменного тока, а другая подключает положительную клемму выхода непосредственно к источнику переменного тока.Комбинируя оба из них с отдельными выходными сглаживающими конденсаторами, можно получить выходное напряжение, почти вдвое превышающее пиковое входное напряжение переменного тока, рисунок 6.7. Это также обеспечивает отвод посередине, что позволяет использовать такую ​​схему в качестве источника питания с разделенной шиной (положительной и отрицательной).

Рисунок 6.7 Простой удвоитель напряжения.

Вариант этого состоит в том, чтобы использовать два последовательно соединенных конденсатора для сглаживания выходного сигнала на мостовом выпрямителе, а затем установить переключатель между средней точкой этих конденсаторов и одной из входных клемм переменного тока.При разомкнутом переключателе эта схема будет действовать как обычный мостовой выпрямитель, а при замкнутом — как выпрямитель с удвоением напряжения. Другими словами, это позволяет легко получить напряжение примерно 320 В (+/- около 15%) постоянного тока от любой сети в мире, которое затем можно подать в относительно простой импульсный источник питания.

Обзор раздела:

  • Выпрямление — это преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC).

  • Полупериодный выпрямитель — это схема, которая позволяет приложить к нагрузке только один полупериод формы волны переменного напряжения, в результате чего на ней будет одна неизменяющаяся полярность.Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, значительно «пульсирует».

  • Двухполупериодный выпрямитель — это схема, которая преобразует оба полупериода формы волны переменного напряжения в непрерывную серию импульсов напряжения одинаковой полярности. Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, не так сильно «пульсирует».

  • Конденсаторы используются для сглаживания или фильтрации пульсаций, присутствующих в выпрямленном постоянном токе, а иногда используются более сложные фильтры с использованием катушек индуктивности, а также конденсаторов.

6.3 Стабилитрон как регулятор напряжения

Стабилитроны широко используются в качестве опорного напряжения и в качестве регуляторов шунта для регулирования напряжения на малые контуры. При параллельном подключении к источнику переменного напряжения, такому как диодный выпрямитель, который мы только что обсудили, так что он имеет обратное смещение, стабилитрон проводит ток, когда напряжение достигает напряжения обратного пробоя диода. С этого момента относительно низкий импеданс диода поддерживает напряжение на диоде на этом значении.

Рисунок 6.8 стабилитрон опорного напряжения

В схеме, показанной на рисунке 6.8, типичный шунтирующий стабилизатор, входное напряжение В IN стабилизируется до стабильного выходного напряжения В, OUT . Напряжение пробоя обратного смещения диода D Z стабильно в широком диапазоне токов и поддерживает относительно постоянное значение V OUT , даже если входное напряжение может колебаться в довольно широком диапазоне.Из-за низкого импеданса диода при такой работе, последовательный резистор R S используется для ограничения тока в цепи.

В случае этой простой ссылки ток, протекающий в диоде, определяется с использованием закона Ома и известного падения напряжения на резисторе R S .

Стоимость S должна удовлетворять двум условиям:

  • R S должен быть достаточно малым, чтобы ток через D Z поддерживал D Z в обратном пробое.Значение этого тока указано в паспорте производителя для D Z . Например, обычное устройство BZX79C5V6, 5,6 V 0,5? стабилитрон, имеет рекомендуемый обратный ток 5 мА . Если через D Z существует недостаточный ток, то выход V OUT будет нерегулируемым и будет меньше номинального напряжения пробоя. При расчете R S необходимо сделать поправку на любой ток через любую внешнюю нагрузку, которая может быть подключена к V OUT , не показанному на этой диаграмме.
  • R S должен быть достаточно большим, чтобы ток через D Z не превысил номинальный максимум и не разрушил устройство. Если ток через D Z равен I D , его напряжение пробоя В B и максимальная рассеиваемая мощность P MAX , тогда:

Нагрузка может быть помещена через диод в этой цепи опорного сигнала, и до тех пор, как стабилитроны пребывание в обратном пробое, диод будет обеспечивать источник стабильного напряжения на нагрузку.Стабилитроны в этой конфигурации часто используются в качестве стабильных эталонов для более сложных схем регулятора напряжения, включающих каскады буферного усилителя для подачи больших токов на нагрузку.

Шунтирующие регуляторы просты, но требования, чтобы балластный резистор R S был достаточно малым, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения в худшем случае (низкое входное напряжение одновременно с большим током нагрузки), как правило, оставляет много тока, протекающего в диод, что делает стабилизатор довольно неэффективным с высокой рассеиваемой мощностью, подходящим только для небольших нагрузок.

Эти устройства также встречаются, обычно последовательно с переходом база-эмиттер, в транзисторных каскадах, где можно использовать выборочный выбор устройства, сосредоточенного вокруг точки лавины или стабилитрона, для введения компенсирующего температурного коэффициента балансировки PN перехода транзистора. Примером такого использования может быть усилитель ошибки постоянного тока, используемый в системе обратной связи цепи регулируемого источника питания.

В качестве примечания: стабилитроны также используются в устройствах защиты от перенапряжения для ограничения скачков переходного напряжения.Еще одно заметное применение стабилитрона — использование шума, вызванного его лавинным пробоем, в генераторе случайных чисел, который никогда не повторяется.

Пример конструкции регулятора:

Требуется выходное напряжение 5 В и требуемый выходной ток 60 мА.

Сначала мы должны выбрать стабилитрон, В Z = 4,7 В, что является ближайшим доступным значением.

Нам нужно определить номинальное входное напряжение, и оно должно быть на несколько вольт больше, чем В Z .В этом примере мы будем использовать В, , В, = 8 В.

На практике мы выбираем номинальный ток через стабилитрон равным 10% от требуемого выходного тока нагрузки или 6 мА. Затем определяется ток I max = 66 мА, который будет протекать через R S (выходной ток плюс 10%).

Последовательный резистор R S = (8 В — 4,7 В) / 66 мА = 50 Ом, мы бы выбрали R S = 47 Ом, что является ближайшим стандартным значением.

Номинальная мощность резистора P RS > (8В — 4.7 В) × 66 мА = 218 мВт, поэтому выбираем P RS = 0,5 Вт

Максимальная мощность, которая может рассеиваться в стабилитроне при нулевом токе в выходной нагрузке, может быть рассчитана как P Z > 4,7 В × 66 мА = 310 мВт, поэтому мы бы выбрали P Z = 400 мВт.

Лабораторная работа ADALM2000: стабилизатор стабилитрона

Упражнение 6.3.1

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN увеличивается, напряжение на нагрузочном резисторе R L будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN уменьшается, напряжение на нагрузочном резисторе R L будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN увеличивается, напряжение на последовательном резисторе R S будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN увеличивается, ток через нагрузочный резистор R L будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN уменьшается, ток через стабилитрон D Z будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В IN увеличивается, ток через последовательный резистор R L будет:

  1. прибавка

  2. уменьшение

  3. осталось прежним

Вернуться к предыдущей главе

Перейти к следующей главе

Вернуться к содержанию

университет / курсы / электроника / текст / глава-6.txt · Последнее изменение: 6 июня 2017 г., 17:03, автор: dmercer

Желание американских СМИ сыграть в конфликте Трампа и Байдена вынуждает миллионы американцев оставаться на периферии — RT Комментарий

Для республиканских избирателей настали тяжелые времена, поскольку их последний крупный союзник в СМИ, Fox News, похоже, бросил Дональда Трампа и миллионы зрителей на 11-й час. Но действительно ли альтернативные СМИ — это ответ?

Подобно человеку без страны, республиканцы являются членами политического племени, которому крайне не хватает поддержки СМИ.Один этот факт делает еще более невероятным то, что Трамп когда-либо ступал в Белый дом, а также помогает объяснить его (возможное) поражение в 2020 году.

Теперь вопрос в том, перехитрил ли Fox News саму себя?

Также на rt.com Красный, БЕЛЫЙ и Синий — эксперты винят в поддержке Трампа «белизну», но что они вообще имеют в виду?

Давным-давно Фокс предоставил Республиканской партии укрытие от шквала атак СМИ, которые значительно усилились с избранием Дональда Трампа, аутсайдера из Вашингтона, которого ненавидел истеблишмент.В конце концов, однако, по причинам, известным только Руперту Мердоку, канал начал отказываться от своей основной аудитории.

На следующем митинге Трампа — толпа должна скандировать …. «Fox News — отстой! Fox News — отстой!» вместо CNN.

— Catturd ™ (@ catturd2) 9 ноября 2020 г.

В прошлом году, например, зрители Fox впервые почувствовали дуновение перемен, когда 89-летний медиамагнат пригласил на борт никого, кроме Донны Бразил, бывшего комментатора CNN. а также бывший председатель Национального комитета Демократической партии.Затем есть Крис Уоллес, ведущий Fox News, который выступал модератором во время первых дебатов между Трампом и Байденом. Критики говорят, что Уоллес был настолько резок с президентом США, что казалось, будто Трамп ведет дебаты против двух человек, а не против одного.

Однако только в день выборов многие зрители Fox были ошеломлены болезненным осознанием того, что канал, за которым они следили в течение многих лет, наконец, предал их — и в самый неподходящий момент. Стало

Введение в диоды

  • Раздел 2.0 Введение в диоды.
  • • Обозначения диодных схем.
  • • Ток через диоды.
  • • Конструкция диода.
  • • PN-переход.
  • • Прямое и обратное смещение.
  • • Характеристики диода.
  • Раздел 2.1 Кремниевые выпрямители.
  • • Маркировка полярности.
  • • Параметры выпрямителя.
  • Раздел 2.2 Диоды Шоттки.
  • • Конструкция диода Шоттки.
  • • Потенциал соединения Шоттки.
  • • Высокоскоростное переключение.
  • • Выпрямители мощности Шоттки.
  • • Ограничения по току Шоттки.
  • • Защита от перенапряжения.
  • Раздел 2.3 Малосигнальные диоды.
  • • Конструкция малосигнального диода.
  • • Формирование волны.
  • • Обрезка.
  • • Зажим / восстановление постоянного тока.
  • • Приложения HF.
  • • Защитные диоды.
  • Раздел 2.4 Стабилитроны.
  • • Конструкция стабилитрона.
  • • Обозначения схем Зенера.
  • • Эффект Зенера.
  • • Эффект лавины.
  • • Практические стабилитроны.
  • Раздел 2.5 Светодиоды.
  • • Работа светодиода.
  • • Световое излучение.
  • • Цвета светодиодов.
  • • Расчеты цепей светодиодов.
  • • Светодиодные матрицы.
  • • Тестирование светодиодов.
  • Раздел 2.6 Лазерные диоды.
  • • Лазерный луч.
  • • Основы атома.
  • • Конструкция лазерного диода.
  • • Лазерная накачка.
  • • Управление лазерным диодом.
  • • Лазерные модули.
  • • Лазерная оптика.
  • • Классы лазерных диодов.
  • Раздел 2.7 Фотодиоды.
  • • Основы фотодиодов.
  • • Приложения.
  • • Конструкция лазерного диода.
  • • Лазерная накачка.
  • • Управление лазерным диодом.
  • • Лазерные модули.
  • • Лазерная оптика.
  • • Классы лазерных диодов.
  • Раздел 2.8 Проверка диодов.
  • • Неисправности диодов.
  • • Проверка диодов омметрами.
  • • Определение соединений диодов.
  • • Выявление неисправных диодов.
  • Раздел 2.9 Тест диодов.
  • • Проверьте свои знания о диодах.

Рисунок 2.0.1. Диоды

Введение

Диоды — одни из самых простых, но наиболее полезных из всех полупроводниковых устройств. Многие типы диодов используются в широком диапазоне приложений.Выпрямительные диоды — жизненно важный компонент в источниках питания, где они используются для преобразования сетевого напряжения переменного тока в постоянное. Стабилитроны используются для стабилизации напряжения, предотвращения нежелательных изменений в источниках постоянного тока в цепи и для подачи точных опорных напряжений для многих схем. Диоды также могут использоваться для предотвращения катастрофического повреждения оборудования с батарейным питанием, когда батареи подключены с неправильной полярностью.

Сигнальные диоды также широко используются при обработке сигналов в электронном оборудовании; они используются для получения аудио- и видеосигналов из передаваемых радиочастотных сигналов (демодуляция), а также могут использоваться для формирования и изменения форм сигналов переменного тока (ограничение, ограничение и восстановление постоянного тока).Диоды также встроены во многие цифровые интегральные схемы, чтобы защитить их от опасных скачков напряжения.

Рис. 2.0.2 Обозначения диодной цепи

Светодиоды

излучают многоцветный свет в очень широком диапазоне оборудования от простых индикаторных ламп до огромных и сложных видеодисплеев. Фотодиоды также производят электрический ток из света.

Диоды изготавливаются из полупроводниковых материалов, в основном кремния, с добавлением различных соединений (комбинаций более чем одного элемента) и металлов в зависимости от функции диода.Ранние типы полупроводниковых диодов были сделаны из селена и германия, но эти типы диодов были почти полностью заменены более современными конструкциями кремния.

На рис. 2.0.1 показаны следующие диоды с общим проводом:

1. Три силовых выпрямителя (мостовой выпрямитель для работы с сетевым (линейным) напряжением и два выпрямительных диода сетевого напряжения).

2. Точечный диод (в стеклянной капсуле) и диод Шоттки.

3. Кремниевый малосигнальный диод.

4. Стабилитроны в корпусе из стекла или черной смолы.

5. Подборка светодиодов. Против часовой стрелки от красного: желтый и зеленый индикаторные светодиоды, инфракрасный фотодиод, теплый белый светодиод 5 мм и синий светодиод высокой яркости 10 мм.

Условные обозначения диодных цепей

Диод — это односторонний провод. Он имеет два вывода: анод или положительный вывод и катод или отрицательный вывод. В идеале диод будет пропускать ток, когда его анод сделан более положительным, чем его катод, но предотвращать протекание тока, когда его анод более отрицательный, чем его катод.В условных обозначениях схем, показанных на рис. 2.0.2, катод показан в виде стержня, а анод — в виде треугольника. На некоторых принципиальных схемах анод диода может также обозначаться буквой «а», а катод — буквой «к».

В каком направлении течет ток диода?

Обратите внимание на рис. 2.0.2, что обычный ток течет от положительной (анодной) клеммы к отрицательной (катодной) клемме, хотя движение электронов (электронный поток) происходит в противоположном направлении, от катода к аноду.

Конструкция кремниевого диода

Рис. 2.0.3 Кремниевый планарный диод

Современные кремниевые диоды обычно производятся с использованием одной из различных версий планарного процесса, который также используется для изготовления транзисторов и интегральных схем. Многослойная конструкция, используемая в методах Silicon Planar, дает ряд преимуществ, таких как предсказуемые характеристики и надежность, а также является преимуществом для массового производства.

Упрощенный планарный кремниевый диод показан на рис.2.0.3. Использование этого процесса для кремниевых диодов позволяет получить два слоя кремния с различным легированием, которые образуют «PN переход». Нелегированный или «собственный» кремний имеет решеточную структуру из атомов, каждый из которых имеет четыре валентных электрона, но кремний P-типа и кремний N-типа легируют путем добавления относительно очень небольшого количества материала, имеющего атомную структуру с тремя валентными электронами (например, бор или алюминий), чтобы получить P-тип, или пять валентных электронов (например, мышьяк или фосфор), чтобы получить кремний N-типа.Эти легированные версии кремния известны как «примесный» кремний. Кремний P-типа теперь имеет нехватку валентных электронов в своей структуре, что также можно рассматривать как избыток «дырок» или носителей положительного заряда, тогда как слой N-типа легирован атомами, имеющими пять электронов в его валентной оболочке и поэтому имеет избыток электронов, которые являются носителями отрицательного заряда.

Диод PN переход

Рис. 2.0.4 Слой истощения диодов

Когда кремний P- и N-типа соединяются вместе во время производства, создается переход, где встречаются материалы P-типа и N-типа, и отверстия, расположенные рядом с переходом в кремнии P-типа, притягиваются к отрицательно заряженному материалу N-типа на другой стороне. перехода.Кроме того, электроны вблизи перехода в кремнии N-типа притягиваются к положительно заряженному кремнию P-типа. Следовательно, вдоль перехода между кремнием P- и N-типа создается небольшой естественный потенциал между полупроводниковым материалом P и N с отрицательно заряженными электронами, которые теперь находятся на стороне P-типа перехода, и положительно заряженными дырками на стороне N соединение. Этот слой носителей заряда противоположной полярности накапливается до тех пор, пока его не станет достаточно, чтобы предотвратить свободное движение любых дальнейших дырок или электронов.Из-за этого естественного электрического потенциала в переходе между слоями P и N в PN-переходе образовался очень тонкий слой, который теперь обеднен носителями заряда и поэтому называется обедненным слоем. Следовательно, когда диод подключен к цепи, ток не может течь между анодом и катодом, пока анод не станет более положительным, чем катод, с помощью прямого потенциала или напряжения (V F ), по крайней мере, достаточного для преодоления естественного обратного потенциала соединение.Это значение зависит в основном от материалов, из которых сделаны слои P и N диода, и от количества используемого легирования. Различные типы диодов имеют естественный обратный потенциал в диапазоне примерно от 0,1 В до 2 или 3 В. Кремниевые диоды с PN-переходом имеют потенциал перехода от 0,6 до 0,7 В.

Диод прямой проводимости

Рис. 2.0.5 Диод вперед
Проводимость

Как только напряжение, приложенное к аноду, становится более положительным, чем на катоде, на величину, превышающую потенциал обедненного слоя, начинается прямая проводимость от анода к обычному току катода, как показано на рис.2.0.5.

Когда напряжение, приложенное между анодом и катодом, увеличивается, прямой ток сначала увеличивается медленно, поскольку носители заряда начинают пересекать обедненный слой, а затем быстро возрастает примерно по экспоненте. Следовательно, сопротивление диода, когда он «включен» или проводит в режиме «прямого смещения», не равно нулю, а очень мало. Поскольку прямая проводимость увеличивается после преодоления потенциала истощения по примерно следующей экспоненциальной кривой, прямое сопротивление (V / I) незначительно изменяется в зависимости от приложенного напряжения.

Диод с обратным смещением

Рис. 2.0.6 Обратный диод
Смещенный

Когда диод смещен в обратном направлении (анод подключен к отрицательному напряжению, а катод — к положительному), как показано на рис. 2.0.6, положительные отверстия притягиваются к отрицательному напряжению на аноде и от перехода. Точно так же отрицательные электроны притягиваются от перехода к положительному напряжению, приложенному к катоду. Это действие оставляет большую площадь в переходе без каких-либо носителей заряда (положительных дырок или отрицательных электронов) по мере расширения слоя обеднения.Поскольку область перехода теперь обеднена носителями заряда, она действует как изолятор, и по мере того, как более высокие напряжения прикладываются с обратной полярностью, обедненный слой становится еще шире, чем больше носителей заряда удаляется от перехода. Диод не будет проводить при приложенном обратном напряжении (обратном смещении), за исключением очень небольшого «обратного тока утечки» (I R ), который в кремниевых диодах обычно меньше 25 нА. Однако, если приложенное напряжение достигает значения, называемого «Напряжение обратного пробоя» (V RRM ), ток в обратном направлении резко возрастает до точки, где, если ток не ограничен каким-либо образом, диод будет разрушен.

I / V характеристики диода

Рис 2.0.7. Типичный диод I / V
Характеристика

Работа диодов, описанная выше, также может быть описана с помощью специального графика, называемого «характеристической кривой». Эти графики показывают взаимосвязь между фактическими токами и напряжениями, связанными с различными клеммами устройства. Понимание этих графиков помогает понять, как работает устройство.

Для диодов характеристическая кривая называется ВАХ, поскольку она показывает взаимосвязь между напряжением, приложенным между анодом и катодом, и результирующим током, протекающим через диод.Типичная ВАХ показана на рис. 2.0.7.

Оси графика показывают как положительные, так и отрицательные значения и поэтому пересекаются в центре. Пересечение имеет нулевое значение как для тока (ось Y), так и для напряжения (ось X). Оси + I и + V (верхняя правая область графика) показывают круто возрастающий ток после области начального нулевого тока. Это прямая проводимость диода, когда анод положительный, а катод отрицательный.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *