Как прозвонить диодный мост генератора


краткий принцип работы, неисправности, почему горят

Диодный мост — это электронное устройство в электрической цепи, предназначенное для превращения переменного тока в постоянный ток. Применяется в электрических схемах бытовых приборов и схемах автомобильных генераторов.

Работает это следующим образом:

  1. Переменный ток, проходя через диодный выпрямитель, преобразуется в пульсирующий. Но для нормальной работы остального оборудования этого мало;
  2. Для полного выпрямления пульсаций в электрическую цепь после моста устанавливается конденсатор. Конденсатор выполняет роль фильтра и выравнивает диаграмму тока. Иногда — для увеличения качества — в схему добавляется дроссель;
  3. После обработки электрического тока важно поддерживать напряжение в заданном режиме. Для этого в цепь подключают стабилизатор напряжения.

По такой схеме работают электрические бытовые приборы, а также автомобильные генераторы.

Неисправности выпрямителей на автомобилях

Обнаружить неисправность выпрямительного моста можно, если:

  • При работающем двигателе на щитке приборов горит или мигает иконка с изображением аккумулятора — при включении зажигания индикатор должен загореться. После запуска двигателя — потухнуть;
  • При включении зажигания и после запуска двигателя индикатор зарядки с иконкой батареи в обоих случаях не горит;
  • Яркость света фар напрямую зависит от числа оборотов двигателя. При этом участились перегорания лампочек автомобиля;
  • Стартер крутит, с трудом запуская двигатель, либо не крутит вовсе.

​Если вы столкнулись с вышеописанными проблемами, то это говорит о том, что пришла пора заняться генератором. Это косвенные указатели неисправности диодного выпрямителя, но еще не факт, что виновен мост. Виновником в этом случае может оказаться реле-регулятор или же сам генератор. Поэтому надо провести дальнейшую проверку.

В первую очередь проверьте, не ослаб ли ремень. Недостаточное натяжение ремня вызывает проскальзывание. И это не дает генератору работать в нормальном режиме. После проверки ремня, если с ним все нормально, проверяем реле-регулятор. И только после этого приступаем к проверке выпрямительного моста. Кстати, обязательно проверьте аккумуляторную батарею. Клеммы должны быть чистыми и провода на них надежно закреплены.

Как проверить диодный мост мультиметром

Данную проверку можно сделать, не снимая генератор с автомобиля. Для этого понадобится мультиметр (тестер) и свободный доступ к задней крышке генератора. Если доступ затруднен, то лучше снять его. В любом случае отсоединяем всю внешнюю проводку от генератора, снимаем регулятор напряжения.

После этого берем мультиметр, выставляем переключатель в режим проверки диодов. Если его нет, то ставим на замер сопротивления не менее 2 кОм. Далее один из щупов подсоединяем к плюсовой клемме 30 генератора (шпилька, на которую идут обычно от двух до четырех проводов и закрепляются гайкой), а второй соединяем с массой (корпус). Затем меняем щупы местами. В одном случае измерительный прибор должен показать определенное сопротивление, во втором — бесконечность. Так проверяется вся цепь выпрямительного моста. Если тестер в обоих случаях покажет одинаковый результат, то выпрямительный мост неисправен.

Проверка моста с применением контрольной лампочки

Для дальнейшей и более точной проверки лучше всего воспользоваться контрольной лампочкой. Если ее нет в наличии, собираем простую схему. Для этого понадобится два отрезка электрического провода по одному метру, лампочка (можно снять с заднего плафона автомобиля) и аккумулятор. Один провод подсоединяем к минусу аккумулятора. Второй разрезаем пополам и в разрыв подключаем лампочку. Этот провод соединяем с плюсом батареи. Наш стенд готов к работе.

Теперь можно продолжить проверку. Минусовой провод аккумулятора подсоединяем к корпусу генератора. Плюсовой с лампочкой — с одним из болтов крепления диодного выпрямителя. Если лампочка при этом загорелась, значит, имеется неисправность внутри генератора.

Затем соединяем плюс батареи с клеммой 30, минус соединяем с болтом крепления моста. Если лампочка горит и в этом случае, то это указывает на присутствие короткого замыкания.

В любом из перечисленных случаев разбираем генератор, снимаем диодный мост и проверяем уже отдельно.

Прозвон диодного моста генератора

Для начала снимаем пластины с выпрямительными диодами. Некоторые генераторы для этого необходимо разобрать, но встречаются такие, у которых выпрямительный мост находится снаружи, прикрытый пластиковой крышкой.

Разберем проверку диодного моста генератора автомобиля ВАЗ 2110. Проверку диодной сборки можно сделать мультиметром или вышеописанным стендом из лампочки и аккумулятора. На тестере ставим переключатель режимов на 2 кОм.

Для проверки щупы мультиметра подсоединяем к выводам диода. Запоминаем показание измерительного прибора и меняем щупы местами. В одном случае показания тестера должны быть в пределах 570 — 590 Ом, в другом — бесконечность.

Если показания тестера в обоих случаях одинаковы — неважно, что это будет, сопротивление или бесконечность — то такой диод неисправен. В этом случае меняем выпрямительный мост целиком. На рынке цены выпрямителей напряжения сравнительно недорогие. Можно также поменять неисправный диод, это обойдется дешевле, но для этого нужен определенный навык. Остальные диоды моста проверяются точно так же.

Как проверить диодный мост генератора ВАЗ 2109, 2107? Вся вышеописанная проверка диодных сборок подходит как для отечественных, так и зарубежных генераторов. Ход и принцип проверки выпрямительных мостов везде одинаковый. Иногда встречаются некоторые отличия, но они никак не влияют на порядок проверки.

Другие выпрямители

В электронной аппаратуре существует множество других выпрямительных мостов, размер которых намного меньше вышеописанных. Например, диодный мост GBU606. Такие выпрямители с легкостью поместятся в спичечный коробок, еще и не один выпрямительный блок, а несколько штук. Он прямоугольной формы. Один угол имеет небольшой срез. С торца длинной стороны имеются четыре тонкие пластины. Этими пластинами он припаивается к плате. И хотя у GBU606 характеристики имеют существенные отличия от автомобильных, но принцип работы и назначение остаются все те же. Это преобразование переменного тока в постоянный ток.

Почему сгорают выпрямители на генераторах

Причин здесь несколько. Основные из них:

  • Попадание влаги и грязи на пластины с диодной сборкой;
  • Механические повреждения внутренностей генератора;
  • Несоблюдение полярности при прикуривании;
  • Замыкание электрических проводов;
  • Чрезмерная нагрузка в бортовой сети автомобиля.

Держите генератор в чистоте, следите за изоляцией проводки, не отсоединяйте клеммы от аккумуляторной батареи при работающем двигателе. Меняйте вовремя изношенные подшипники генератора. Проводите почаще профилактические работы электрооборудования автомобиля.

Если придерживаться этих правил, то возможность выхода из стоя диодного моста резко снизится.

Как проверить диодный мост на исправность? 3 пошаговые методики

Современные бытовые приборы и различные устройства содержат огромное количество радиоэлементов, которые обеспечивают их исправную работу и комфортное существование обывателей. Однако вся техника, эксплуатируемая человеком, иногда выходит со строя и во время ее ремонта приходится проверять состояние радиодеталей.

Одной из наиболее распространенных составляющих, которую вы можете испытать на исправность самостоятельно, является диодный мост. В виду  конструктивных особенностей многие новички сталкиваются с рядом сложностей, поэтому будет целесообразно детально разобраться, как проверить диодный мост на исправность.

О диодных мостах

Прежде чем разбираться в способах проверки диодных мостов на исправность, вам нужно  как следует изучить общую информацию об устройстве и принципе его работы.  Наиболее простой вариант, с практической точки зрения, это четыре выпрямительных диода спаянные в единую схему. Более сложным с точки зрения диагностики является диодная сборка – заводской четырехполюсник, внутри которого набраны четыре полупроводниковых элемента. Но, схематическая реализация и первого, и второго варианта происходит одинаково, принципиальная схема обоих диодных мостов приведена на рисунке ниже:

Рис. 1. Принципиальная схема диодного моста

Как видите, в диоды собираются в мост по такому принципу, в одной точке подключатся катоды двух соседних диодов, а в другой, аноды соседних диодов, с каждого из них снимается полуволна отрицательной или положительной части синусоиды на входе. Другие две точки, имеющие и анодный и катодный вывод диода, предназначены для подачи переменного напряжения. На электрической схеме или непосредственно на диодном мосте выводы переменного напряжения обозначаются буквенной маркировкой  AC или значком «~», а положительный и отрицательный вывод постоянного напряжения «+» и «– » соответственно.

Ищем диодный мост на плате

Проверять можно как установленный на плате диодный мост, так и выпаянный из нее, второй  вариант считается более точным, поскольку на проверку не влияют другие элементы цепи, но следует помнить, что некоторые методы проверки можно реализовать только в рабочем устройстве. Если конструкция прибора довольно сложная или плата переполнена деталями, диодный мост целесообразно искать в таких локациях:

  • в блоках питания;
  • во вторичных цепях трансформаторов;
  • на выходе генераторов;
  • перед аккумуляторными батареями. 

После обнаружения диодного моста, необходимо осмотреть его корпус или каждый диод в отдельности. Опытный электрик для себя автоматически заметит расположение вводов, но если вам сложно ориентироваться на память, можете нарисовать схему применительно к вашей ситуации. На такой схеме нужно отобразить плюсовую клемму и отрицательную клемму, клеммы ввода переменного напряжения.

Также следует отметить, что неисправность может заключаться не только в диодных мостах, поэтому при обследовании стоит внимательно осматривать все элементы и детали, а при проверке не исключать целостности объекта.

Проверка индикаторной отверткой

Это наиболее простой вариант опробования, который даст обще представление о состоянии диодного моста и всей схемы  в целом. Для работы вам понадобится только индикатор, вся процедура выполняется под напряжением, поэтому следует соблюдать предельную осторожность:

  • Коснитесь жалом отвертки поочередно к каждому выводу переменного напряжения AC  диодного моста. Если лампочка не горит, то это свидетельствует о неисправности цепи до диодного моста – обрыве обмотки, поломке зарядного устройства и т.д. Если же лампочка горит, значит напряжение на мост поступает нормально.
Рис. 2. Опробование индикаторной отверткой
  • Также коснитесь отверткой к плюсу клеммы – если лампочка загорится, то диодный мост нормально пропускает положительные полупериоды, соответственно, на этом выводе присутствует потенциал. Если не горит, присутствует повреждение диодного моста.
  • Ту же процедуру повторите с минусовой клеммой. Обязательно разделяйте проверку на оба вывода выпрямительного блока, так как неисправность может присутствовать в любом диоде и в любой ветви.

Как видите, в данном примере была использована отвертка с изолированным стержнем. Это связанно с необходимостью выполнять работу под напряжением, кода вы можете перекрыть металлической деталью разные части электроустановки, что повлечет за собой крайне неприятные последствия. Существенным недостатком метода является его низкая информативность и ограничение  по величине рабочего напряжения  — так как индикатор рассчитан на номинал 220 В, то использовать его для низковольтных цепей не получится.

С помощью лампочки и батарейки

Довольно простым способом, позволяющим проверить диодный мост, является использование батарейки и электрической лампочки, которые практически каждый может найти у себя дома. Этот метод не сложнее предыдущего, лампа выступает в роли контрольки, а батарейка в качестве источника питания пониженным напряжением. Батарейку подбирают в соответствии с параметрами самого диода. Для проверки исправности необходимо разделить диоды из моста по отдельности и собрать несложную схему:

Рис. 3. Схема проверки лампочкой и батарейкой

Как видите, вам нужно собрать последовательное соединение от контактов лампочки к  батарейке и самому диоду.

  1. Первый этап – правильное соединение, когда плюс батарейки подключается к положительной пластине выпрямителя, а минус аккумулятора на отрицательную пластину выпрямителя. Если диод исправен, то в цепи будет протекать ток и лампочка загорится.
  2. Второй этап заключается в переворачивании диода, когда на минусовую пластину подключится положительный вывод выпрямителя, а на плюсовую отрицательный.
Обратная схема проверки лампочкой и батарейкой

При исправном диоде ток протекать не будет, и лампочка не загорится. С практической точки зрения можно не искать батарейку, а обойтись любыми подручными источниками питания, чей номинал сопоставим с номиналом диодного моста и каждого элемента. К примеру, в гараже можно подключиться к автомобильному генератору или клеммам аккумулятора.

Методика проверки мультиметром

Наиболее информативной является полная проверка диодного моста. Для ее реализации вам понадобится мультиметр, тестер или Цешка – любой из этих приборов в равной мере подойдет для измерений.

Выполните такую последовательность действий:

Время затраченное на проверку: 10 минут

Определите назначение выводов.

Метод универсальный, поэтому вы можете проверить как диодный выпрямитель в сборке, так и конструкцию из отдельных деталей, не разбирая их.

Установите щупы мультиметра.

Установите щупы мультиметра в соответствующие разъемы на приборе, соблюдая цветовую маркировку (черный – минус, красный — плюс). Переключатель выведите в режим прозвонки.

Используйте минусовый щуп мультиметра.

Подведите минусовый щуп мультиметра к плюсу диодного моста, а положительный поочередно к каждому из выводов переменного напряжения.

В результате прикосновения на табло мультиметра должно отображаться напряжение открытия диодов, в обеих точках это измеримая величина одинаковая для каждого измерения. В противном случае, сборка неисправна.

Поменяйте щупы тестера местами.

Далее необходимо поменять щупы тестера местами – красный установите на плюс, а черным попеременно касайтесь выводов для переменного напряжения.

На табло будет отображаться единица, свидетельствующая о бесконечно большом сопротивлении – при обратной полярности диоды остаются закрытыми. В противном случае, если отображается какое-то напряжение, мост пробит.

Используйте плюсовой щуп мультиметра.

Коснитесь плюсовым щупом мультиметра отрицательного вывода диодного моста, а минусовым щупом по очереди переменных выводов. В обоих случаях на табло должно отображаться падение напряжения.

Используйте черный щуп.

Установите черный щуп на отрицательный контакт сборки, а красный подводите к переменным выводам. В обеих позициях на мультиметре должна быть единица, в противном случае, элемент пробит.

Видео по теме

Как проверить диодный мост мультиметром

Диодный мост – электрическое устройство, используемое в современной электронике, люминесцентных лампах, сварочных аппаратах, автомобильных генераторах для выпрямления переменного тока, поступающего от источника, и получения постоянного.

Содержание статьи

В однофазной электрической сети в состав мостовой схемы входят 4 кремниевых выпрямительных или 4 диода Шоттки. В трехфазной сети в мост соединяют 6 полупроводников. Эти элементы часто выходят из строя, провоцируя сгорание предохранителя. После замены предохранителя необходимо проверить работоспособность полупроводников. Существует несколько вариантов того, как проверить диодный мост, выбор зависит от вида схемы. Диоды могут располагаться дискретно или представлять собой заводскую сборку, в которой все элементы находятся в одном корпусе.

Как прозвонить диодный мост из дискретно расположенных диодов

Все детали мостовой схемы можно прозвонить без выпайки. Для этого необходим мультиметр, в котором есть режим проверки диодов, обычно совмещаемый со звуковой прозвонкой. Суть проверки заключается в измерении разности напряжений между щупами.

Как правильно проверить исправность диодного моста тестером:

  • Для начала осуществляют прямое подключение прибора. Для этого щуп красного цвета подсоединяют к аноду, а черного – к катоду. При таком подключении ток протекает свободно. Для кремниевого диода падение напряжения на p-n-переходе составляет примерно 500-700 мВ. Для диодов Шоттки падение напряжения на переходе между зонами ниже и равно примерно 300 мВ.
  • Прямое подключение диодного моста

  • Далее осуществляют обратное подключение. Красный щуп подсоединяют к катоду, а черный – к аноду. Для исправного полупроводника значение падения напряжения будет равно 1 или более 1000 (обычно 1500).
  • Обратное подключение диодного моста

Если в результате проверки в обоих направлениях наблюдаются высокие значения или срабатывает звуковой сигнал, то диодный мост оборван.

Как проверить диодный мост в трансформаторном блоке питания с помощью лампочки

Для этого способа понадобится лампа накаливания мощностью до 100 Вт, вкрученная в патрон. Лампу подключают в разрыв силового фазного провода. Если на плате произошло короткое замыкание, то при включении устройства в сеть перегорит предохранитель, сам провод или выбьют автоматические выключатели. Если провести проверку с использованием лампочки накаливания, то подобных неприятностей можно избежать. При наличии короткого замыкания лампочка, включенная в сеть, загорится ярким светом. Она не сгорит, поскольку сопротивление спирали ограничит ток. Если же электронные компоненты платы исправны, то лампочка не загорится совсем или будет наблюдаться слабое свечение.

Пробой диодного моста

Простая проверка целостности диодного моста трансформаторного блока питания

Если мы выяснили с помощью лампочки, что на плате существуют проблемы, с помощью индикаторной отвертки можно выяснить, есть ли обрыв на диодном мосту. Если на входе в выпрямитель на фазном проводе загорается индикатор, проводим дальнейшую проверку. Если же индикатор не загорелся, то проблема не в диодной схеме, а в силовом кабеле. Индикатором проверяют наличие напряжения на плюсовом выходе выпрямителя. Если оно присутствует, то диодный мост не оборван. Большего количества информации при такой проверке мы не получим.

Пробоя диодного моста нет

Как точно проверить диодную сборку: подробный анализ

Для проверки понадобится мультиметр, имеющий режим проверки диодов.

Этапы проверки:

  • Тестирование начинают с диодов 1 и 2. Для этого красный щуп тестера подключают к выводу со знаком «-». Над двумя центральными выводами имеется маркировка AC или ̴. Черный щуп по очереди подключают сначала к одному такому выводу, а затем ко второму. Это прямое включение, при котором ток протекает свободно. На дисплее цифрового мультиметра отобразится значение падение напряжения на переходе p-n при прямом включении. В зарубежных даташитах эта величина обозначается как Vf. Для кремниевых диодов она находится в пределах 0,4-0,7 В. Для полупроводников Шоттки она ниже, и равна примерно 0,3 В. Если на измерительном приборе отобразились эти значения, то диодная сборка исправна.
  • Для уточнения результатов проверки диодов 1 и 2 проводят обратное подключение. Для этого к выводу «-» подключают черный щуп (минусовый). Красный щуп поочередно подводят к выводам, промаркированным AC или ̴. На дисплее должна быть единица, свидетельствующая о высоком сопротивлении и отсутствии обратного тока. Если это так, то исправность диодов 1 и 2 подтверждена.
  • Далее проверяют проверку диодов 3 и 4 при условии прямого подсоединения. Для этого к плюсу подключают черный щуп, а красный по очереди подводят к выводам AC. На дисплее должно отображаться падение напряжения на p-n переходе, о котором подробно было рассказано в первом пункте.
  • Для подтверждения результата к плюсу подключают красный щуп, а черный – к выводам AC. На дисплее должна быть единица.

Если диодная сборка благополучно пройдет эту проверку, можно с уверенностью сказать, что все элементы исправны.

Как проверить диодный мост генератора

Диодный мост генератора

Диодный мост генератора автомобиля или мотоцикла предназначен для выпрямления переменного тока, вырабатываемого генератором, и получения постоянного тока для зарядки АКБ и других потребителей электропитания. Неисправность диодного моста приводит к полному исчезновению или значительному уменьшению количества тока, вырабатываемого генератором. Наиболее точные результаты можно получить на СТО – на стенде с использованием осциллографа.

Один из вариантов простой проверки полупроводников – прозвонка с помощью мультиметра. Однако это ненадежный способ, поскольку нагрузка у прибора совсем небольшая, поэтому неисправность может быть не выявлена.

Для проверки диодного моста генератора под нагрузкой используют контрольную лампочку, это может быть обычная автомобильная лампа 12 В.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых пластин, объединенных в единую конструкцию. В каждую из них впаяны по 3 диода. Положительные и отрицательные диоды спаяны попарно. Проверка мостовой схемы на короткое замыкание (КЗ) между пластинами производится следующим способом:

  • Положительный провод от лампы подсоединяют к верхней пластине, а отрицательный – к нижней. Если лампочка не загорелась, то КЗ отсутствует.
  • Полярность меняют. При отсутствии КЗ лампочка загорается.
  • Положительные полупроводники на пробой и обрыв проверяют прижатием плюсового провода от лампочки к верхней пластине. Минус поочередно подсоединяют к точкам соединения полупроводников. Если схема исправна, лампочка не горит. При смене полярности лампочка должна гореть.
  • Проверку отрицательных диодов проводят прижатием отрицательного провода к нижней пластине, а положительного – к точкам соединения полупроводников. При исправной схеме лампочка не горит, при смене полярности она должна загореться.

Видео: как проверить диодный мост мультиметром


Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Как проверить диодный мост на генераторе?

Диагностика и ремонт9 марта 2019

Нередко автолюбители встречаются с проблемой поломки выпрямителя генератора или диодного моста. Это устройство необходимо для обеспечения двигателя автомобиля двухполупериодным током. В свое время, диодный мост стал заменой коллектора выполнявшего функции выпрямления напряжения, а также увеличил КПД трансформатора со стабилизацией уровня магнитного потока.

Диодный мост: понятие и принцип работы

Поскольку двигатель автомобиля – ключевой механизм каждого транспорта, своевременная проверка диодов поможет избежать множества проблем с работоспособностью электрики автомобиля.

Диодный мост генератора обеспечивает напряжением электрическую цепь, аккумулятор, обмотку компрессора и общее функционирование качества питания. В случае его неисправности, автомобиль может не завестись, поскольку электричество будет поступать через обмотки двигателя, что категорически не подходит для стабильной работы бортовой сети.

Конструкция диодов достаточно обширная: их производят в виде целого модуля, таблеток и плоских пластин. Диодный мост плотно прижимают к радиаторам, либо вставляют в расположенные в них ниши. Крепятся эти детали путем спайки и фиксации болтами с последующей изоляцией диодов.

Выпрямитель состоит из двух пластин с положительным и отрицательным зарядом. На «плюсовой» пластинке находится специальный болт, который выходит в наружную часть генератора.

Причины и основные признаки поломки диодного моста

Основной причиной поломки выпрямителя считается тепловой пробой диода, в результате которого полупроводник лишается своих функций. Именно поэтому мост устанавливается на радиатор охлаждения двигателя, который обеспечивает защиту детали от теплового воздействия. Самой же распространенной причиной поломки полупроводника, является попадание влаги в область капота.

Визуальная диагностика состояния элемента достаточно затруднена, поэтому для качественной проверки диодного моста нужен специальный аппарат – тестер. На наличие поломки могут указывать проблемы с напряжением и звуки, сопутствующие во время движения автомобиля.

Определить неисправность детали можно по следующим признакам:

  • во время движения на транспортном средстве наблюдается тусклый свет фар;
  • внезапное появление шумов разной тональности;
  • ошибки рулевого управления;
  • быстрая разрядка аккумулятора;
  • нарушение работы кондиционера и акустики автомобиля;
  • высокая температура генератора;
  • при проверке диодного моста тестером обмотки генератора «прозваниваются» на клемме +;
  • Включение сигнального индикатора совместно с запуском двигателя;
  • Выходное напряжение генератора составляет меньше 13,5 Вольт.

Самым главным признаком проблем с диодным мостом является быстрая разрядка аккумулятора. Например, если вчера вечером заряд прибора был на высоком уровне, а утром полностью исчез, либо разрядился через пару минут после запуска двигателя – скорее всего у вас «полетел» диодный мост.

Выполняем проверку выпрямителя генератора

Чтобы убедится в исправности выпрямителя, достаточно проверить диодный мост мультиметром. Диагностика диодного моста проводится путем «прозванивания» полупроводника или электрической схемы. Перед «прозвоном» специалисты рекомендуют осмотреть подключение аккумулятора с помощью лампы накаливания, дабы убедиться в работоспособности диода.

Прозванивание диодного моста проводится следующими способами:

  1. С помощью лампы. Для беспрепятственного доступа к мосту снимают крышку генератора, от аккумулятора подается один нулевой контакт на пластину моста. Затем фазу подают на АКБ, а ноль – на обмотку статора и в случае пробоя происходит включение лампы.
  1. С помощью тестера (мультиметра). В этом случае необходимо выставить мультимер в режим омметра, а показания сопротивления должны быть не меньше 400 Ом.

Мультиметр считается лучшим прибором для замера сопротивления и позволяет прозвонить диодный мост генератора с большой точностью. Наличие тестера позволяет самостоятельно определить неисправность диодного моста без посещения сервисных центров.

На начальном этапе диагностики мультиметром, прибор подключается на сопротивление. В случае правильного подключения тестер издает звуковой сигнал. Далее из статорной обмотки извлекается диодный мост, после чего происходит подключение концов прибора к пластине радиатора и диодам.

Значение «1» на мультиметре – признак исправности диода. Если же значения колеблются в большую или меньшую сторону – его необходимо заменить.

Поскольку конструкция классического выпрямителя предполагает наличие трех пар диодов, их показания при смене полюсов должны показывать примерно одинаковое значение.

Важно! «Прозвон» диодного моста необходимо производить с каждой пластиной. Звуковой сигнал во время «прозвона» также является признаком неисправности оборудования.

Как производить ремонт диодного моста?

Перед ремонтом выпрямителя генератора следует произвести подготовку и общую проверку работоспособности диодов. Проверка механизма проходит в несколько этапов:

  1. Отсоединение регуляторов напряжения и защитного кожуха с моста.
  2. Проверка на замыкание при помощи АКБ и лампы накаливания (в случае повреждения диодов, короткое замыкание происходит при подключении накаливающей лампы к клемме аккумулятора и корпуса генератора).
  3. Проверка состояния положительных и отрицательных элементов (путем подсоединения клемм «плюсов» и «минусов» АКБ и генератора).
  4. Проверка цепи диодного моста.
  5. Ремонт или замена нерабочих элементов.

Поскольку диодный мост генератора имеет невысокую стоимость, произвести ремонт оборудования сможет каждый автолюбитель. Тем не менее, собственноручный ремонт займет немало времени и чтобы не тратить лишние часы на поиск информации в интернете, предлагаем водителям придерживаться следующих рекомендаций:

  1. В процессе ремонта вам всё-таки придется снять узел диодного моста.
  2. Постоянное попадание воды в узел является причиной его повышенной износостойкости, поэтому выпрямитель целесообразно перенести в другое место – менее подверженное попаданию влаги. Опытные специалисты советуют защитить бортовую сеть надежным корпусом под капотом.
  3. Самостоятельная запрессовка и выпрессовка выпрямителя выйдет дороже, чем в СТО, однако автовладелец будет уверен в его надежности.
  4. Покупка диодов на стихийном рынке обойдется дешевле, однако существует риск неисправности деталей.
  5. Перед заменой выпрямителя необходимо извлечь изолятор и старый элемент крепежа, обязательно перенести их на новый диодный мост.

Если же вы хотите модернизировать выпрямитель и установить три уровня генераторного реле – купите еще три пары диодных моста, которые будут создавать независимый «плюс».

Важно! Проверить исправность купленных на рынке деталей достаточно просто: если «прозвон» диода в холодном состоянии показывает от 500 до 800 Ом, а при запуске мотора происходит тепловой «пробой» — конструкция неисправна.

Как выбрать тестер?

Выбор тестера – не менее ответственное занятие, чем диагностика выпрямителя и правильно подобранный прибор является гарантией успешной диагностики оборудования.

Если в недавнем прошлом при покупке мультиметра автовладельцы сталкивались с дефицитом оборудования, сейчас их можно приобрести практически в каждом магазине.

Ранее мы упоминали о лампе накаливания и по сути – это самый дешевый прибор. Такой тестер подойдет для выявления небольших неисправностей выпрямителя, и для поиска более сложных проблем он не пригоден. Поэтому рекомендуется приобрести современные мультиметры, многие из которых автоматические и выпускаются с жидкокристаллическими экранами.

В заключении хотелось бы обратить внимание на следующие вещи:

  • каждый автовладелец должен уметь проверить диодный мост на генераторе, поскольку это считается базовым навыком в обслуживании собственного автомобиля;
  • «прозвонка», «цэшка» и другие тестеры не всегда показывают конечный результат даже при правильном использовании, поэтому диагностировать поломку лучше несколькими приборами;
  • в случае замены выпрямителя генератора не стоит забывать о его защите от попадания влаги;
  • покупка деталей на стихийном рынке обойдется дешевле, чем в магазине, однако существует риск купить неисправный товар;
  • для точной диагностики моста лучше приобрести несколько мультимертов.

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

Как проверить диодный мост мультиметром

Среди неисправностей генератора автомобиля поломки диодного моста - самые распространённые, наряду с деформацией или износом щеток, проблемами с реле напряжения и обмотками статора. Диоды необходимы для преобразования переменного тока в постоянный, ведь переменное напряжение не может обеспечить работу электрических устройств и оборудования машины. Зарядка аккумулятора переменным током невозможна.

"Мостовая" схема для цепи генератора считается подходящей. Если в схеме один или несколько диодов сломаются, то нарушится работа всей цепи – не исключено, что откажет вся электрика машины. Прозвонка диодного моста позволяет найти проблему.


Распространённые причины поломок

Выход из строя диодного моста вызван:

  • Попаданием влаги внутрь схемы. Случается это из-за нарушения герметичности корпуса генератора. Масло, сажа, влага и грязь ускоряют коррозию, что в итоге может привести к выходу из строя электронных компонентов.
  • Неисправностями АКБ. Неисправная аккумуляторная батарея также может стать причиной выхода из строя выпрямителя. Если по ошибке перепутали плюсовую клемму аккумулятора и отрицательную клемму аккумулятора, то готовьтесь к замене компонента.
  • Неправильным «прикуриванием» автомобиля. Если подкуриваете машину от другого авто с нарушением правил этой процедуры, то запросто можно повредить выпрямительный мост.

Замыкание проводки бортовой сети и чрезмерная нагрузка на неё (при одновременной работе устройств и электрооборудования автомобиля с большой потребляемой мощностью) также могут вызвать «пробой» диодов.

"Симптомы" неисправностей

Прозвонка моста должна выполняться при наличии таких признаков:

  • Некорректная работа потребителей тока автомобиля. Тусклый свет ламп головного света, самопроизвольное выключение аудиосистемы, кондиционера – это яркие «симптомы». Если замерить напряжение с выхода устройства, то измерительный прибор покажет меньше требуемых 13,6 В.
  • Лампа «Проверьте аккумулятор» не выключается после запуска двигателя. Стрелка вольтметра на приборной панели в «красной» зоне или приближена к ней.

Как проверить диодный мост: известные способы

Перед тем, как проверить диодный мост мультиметром или автотестером, ознакомьтесь с принципом работы схемы. Современный диодный мост имеет по 3 положительных, отрицательных и дополнительных диода. Рабочий элемент пропускает ток в одном направлении. Если ток не пропуск

Диодный кольцевой модулятор

[Analog Devices Wiki]

Цель

Цель этого упражнения - описать работу кольцевого диодного смесителя, определить некоторые из его приложений и изучить основы создания сигналов с подавленной несущей с двумя боковыми полосами (DSBSC).

Материалы

Модуль активного обучения ADALM2000
Макетная плата без пайки
Резисторы 4 - 100 Ом
Резисторы 2 - 1 кОм
4 - Диоды 1N914
2 - Трансформаторы с двумя трехрядными обмотками (при наличии)

Фон

В электронной связи симметричный модулятор - это схема, которая генерирует сигналы с подавленной несущей с двумя боковыми полосами (DSBSC): она подавляет несущую радиочастоты, оставляя на выходе суммарную и разностную частоты.В выходном сигнале отсутствует несущая, но все же содержится вся информация, которую имеет традиционный AM-сигнал. Это приводит к экономии энергии при передаче сигнала.

Одним из наиболее распространенных сбалансированных модуляторов является кольцевой диодный модулятор, также известный как решетчатый модулятор. Он состоит из четырех диодов, изначально оформленных как «кольцо», отсюда и название, а также входного и выходного трансформаторов. Модулятор имеет два входа: одну несущую частоту и модулирующий сигнал, который может быть одночастотным или сложной формой волны.Несущая подается на центральные отводы входного и выходного трансформаторов, а модулирующий сигнал - на первичную обмотку входного трансформатора. Однако выходной сигнал измеряется на вторичной обмотке выходного трансформатора. На рисунке 1 показан кольцевой диодный модулятор в двух различных ориентациях схемы.

Рисунок 1. Диодный кольцевой модулятор

Кроме того, кольцевой диодный модулятор является одной из наиболее широко используемых схем в электронной связи.Помимо создания сигналов DSBSC, он также используется в системах частотной и фазовой модуляции, а также в системах цифровой модуляции, таких как PSK и QAM.

Ориентацию диодов кольцевого модулятора не следует путать с ориентацией диодного мостового выпрямителя. Они могут иметь похожую форму «кольца»; однако все диоды кольцевого модулятора обращены либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, в то время как диоды мостового выпрямителя обращены либо влево, либо вправо.

Операция

Диоды, используемые в кольцевом модуляторе диодов, могут быть кремниевыми, кремниевыми с барьером Шоттки или арсенид галлия.Они служат в качестве переключателей, управляющих прохождением входного сигнала с разворотом фазы на 180 ° или без него. Несущий сигнал - это сигнал, который включает и выключает диоды с высокой скоростью. Важно знать, что для работы модулятора амплитуда несущей должна быть адекватно больше, чем у модулирующего сигнала, примерно в шесть-семь раз больше.


Рис. 2. Положительный полупериод работы

Во время положительного полупериода D1 и D2 смещены в прямом направлении и включены, а D3 и D4 смещены в обратном направлении и действуют как разомкнутые цепи.Затем несущий ток поровну делится на центральном отводе вторичной обмотки входного трансформатора и протекает в противоположных направлениях через верхнюю и нижнюю половины обмотки. Токи в верхней и нижней частях создают равное и противоположное друг другу магнитное поле, поэтому создаваемые магнитные поля нейтрализуются и носитель подавляется. Таким образом, модулирующий сигнал проходит от входа к выходным трансформаторам через D1 и D2 без смены фаз.На рис. 2 показан положительный полупериод работы модулятора.


Рисунок 3. Работа в отрицательном полупериоде

На рисунке 3 показана работа кольцевого диодного модулятора в отрицательном полупериоде. Диоды D1 и D2 имеют обратное смещение и выключены, а D3 и D4 смещены вперед и включены. Опять же, то же самое происходит с несущим током. Он делится поровну в первичной обмотке выходного трансформатора, и оба тока создают равные и противоположные друг другу магнитные поля.Два тока сливаются во вторичной обмотке входного трансформатора, магнитные поля нейтрализуются, а несущая подавляется. Модулирующий сигнал проходит через входной трансформатор и претерпевает изменение фазы на 180 °, прежде чем достигнет выходного трансформатора.

На рисунке ниже показаны формы сигналов кольцевого диодного модулятора на временной диаграмме.


Рис. 4. Формы сигналов диодного кольцевого модулятора: (A) сигнал модуляции, (B) сигнал несущей, (C) сигнал DSBSC на первичной обмотке выходного трансформатора, (D) форма сигнала DSBSC после фильтрации

Форма выходного сигнала кольцевого диодного модулятора имеет подавленный несущий сигнал и состоит из суммы и разности входных частот.Это РЧ-импульсы, которые принимают форму и амплитуду модулирующего сигнала со скоростью несущего сигнала. В идеале несущий сигнал полностью подавляется, однако на самом деле этого не происходит. Компонент небольшой несущей всегда сопровождает выходной сигнал, и это называется утечкой несущей . Это происходит по нескольким причинам: во-первых, если трансформаторы не имеют точного центрального отвода; во-вторых, если диоды не идеально согласованы.

Настройка оборудования


Рисунок 5.Схема макетной платы кольцевого диодного модулятора

Постройте схему, показанную на рисунке 5, на макетной плате без пайки. В качестве диодного кольца используйте быстросменный диод 1N914. Задайте W1 как синусоидальный модулирующий сигнал 1 кГц с размахом амплитуды 1 В и установите W2 как несущую синусоидальной частоты 10 кГц с размахом амплитуды 3 В. Для входного и выходного трансформаторов необходимо соотношение витков 1: 2. Вы можете поэкспериментировать с другим коэффициентом трансформации трансформатора и сравнить выходные результаты. Для этого требуется трансформатор Hexa-Path Magnetics с компоновкой обмоток HP3, HP4, HP5 или HP6.Если он недоступен, вы можете продолжить моделирование LTspice.

Процедура


Наблюдайте за формой выходного сигнала схемы. Он должен иметь форму волны, аналогичную показанной на смоделированной форме волны выше.

Вопросы

1. Измените коэффициент трансформации входного и выходного трансформаторов. Наблюдайте и сравнивайте формы выходных сигналов.
2. Поменяйте местами W1 и W2 в цепи. Сравните его с исходной формой выходного сигнала.Что происходит с выходным сигналом?


Рис. 7. Упрощенный бестрансформаторный кольцевой модулятор диодов

На рис. 7 без трансформаторов используется более упрощенный подход к традиционному диодному кольцевому модулятору. Как сумма, так и разность несущей и модулирующий сигнал подаются на противоположные переходы диодного кольца с помощью ADALM2000 через два входных резистора с низким сопротивлением, R1 и R2, таким образом вынимая входной трансформатор.Выходной сигнал можно измерить на выходных резисторах с высоким сопротивлением R3 и R4. Эти резисторы затем заменяют выходной трансформатор.

Настройка оборудования


Рисунок 8. Упрощенное подключение макетной платы бестрансформаторного кольцевого диодного модулятора

Эта бестрансформаторная версия кольцевого диодного модулятора может легко снабжаться суммой несущих и модулирующих сигналов на одном переходе и разностью сигналов на другом с помощью генераторов сигналов ADALM2000.Установите на макетной плате выход первого генератора сигналов W1 на другой конец R1 и второго генератора сигналов W2 на другом конце R2. Подключите вход осциллографа 1+ к разъему D1, D3 и R4. Присоедините вход осциллографа 1- к узлу, который связывает D2, D4 и R3. Наконец, подключите узел между R3 и R4 к земле. См. Рисунок 8 для соединений.

Процедура

В этом упражнении мы будем использовать несущую с уравнением формы волны f c = 3sin (10kt) и модулирующий сигнал с уравнением f m = 0.5син (1кт) . Первоначально две формы волны умножаются вместе, и выходной сигнал является их произведением. Он содержит частоту верхней боковой полосы, f usf , и частоту нижней боковой полосы, f lsf . Их определения:

где:

  • f c = сигнал несущей

В этом упрощенном подходе мы будем напрямую подавать боковые полосы на входы.Принимая во внимание несущую и модулирующие сигналы, у нас будет f (t) = 3sin (10kt) + 0.5sin (1kt), для верхней боковой полосы и f (t) = 3sin (10kt) - 0.5sin (1kt) ) для нижней боковой полосы.

В генераторе сигналов задайте уравнение f (t) = (3 * sin (10 * t)) + (0,5 * sin (t)) с частотой 1 кГц для W1 (Ch2) и f (t) = (3 * sin (10 * t)) - (0,5 * sin (t)) с той же частотой 1 кГц для W2. В осциллографе установите горизонтальное значение 200 мкс / дел и вертикальное значение 500 мВ / дел.Запустите генератор сигналов и осциллограф и наблюдайте за формой сигнала. Он должен иметь аналогичный результат с формой волны ниже.


Рис. 9. Упрощенный бестрансформаторный кольцевой модулятор диодов

Вопрос

1. Что произойдет, если номиналы резисторов, показанные на Рисунке 7, будут изменены? Замените R1 и R2 резисторами 1 кОм, что произойдет с амплитудой выходного сигнала? Верните R1 и R2 к их предыдущим значениям. Замените R3 и R4 резисторами 1 кОм и снова наблюдайте за формой выходного сигнала.

университет / курсы / электроника / electronics_lab_diode_ring_modulator.txt · Последнее изменение: 25 июня 2020 г., 22:07 (внешнее редактирование)

.

% PDF-1.6 % 310 0 объект > endobj xref 310 51 0000000016 00000 н. 0000002618 00000 н. 0000002703 00000 п. 0000002894 00000 н. 0000003150 00000 н. 0000003220 00000 н. 0000003322 00000 н. 0000004236 00000 п. 0000004711 00000 н. 0000005141 00000 п. 0000005394 00000 н. 0000005450 00000 н. 0000005712 00000 н. 0000006052 00000 н. 0000006341 00000 п. 0000006442 00000 н. 0000006542 00000 н. 0000007457 00000 н. 0000008403 00000 п. 0000009557 00000 н. 0000010312 00000 п. 0000016814 00000 п. 0000017479 00000 п. 0000017899 00000 н. 0000018440 00000 п. 0000023698 00000 п. 0000024218 00000 п. 0000024577 00000 п. 0000024946 00000 п. 0000025782 00000 п. 0000026323 00000 п. 0000028869 00000 п. 0000029175 00000 п. 0000029535 00000 п. 0000029695 00000 п. 0000030878 00000 п. 0000031777 00000 п. 0000031940 00000 п. 0000033129 00000 п. 0000034360 00000 п. 0000035404 00000 п. 0000035985 00000 п. 0000049671 00000 п. 0000052747 00000 п. 0000054021 00000 п. 0000054319 00000 п. 0000054515 00000 п. 0000055051 00000 п. 0000055164 00000 п. 0000055702 00000 п. 0000001316 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 360 0 объект > поток xb``a``d`c`Sbf @

.

диодов - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 57

Введение

После того, как вы перейдете от простых пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, пора перейти в чудесный мир полупроводников. Одним из наиболее широко используемых полупроводниковых компонентов является диод.

В этом уроке мы рассмотрим:

  • Что такое диод !?
  • Теория работы диодов
  • Важные свойства диода
  • Диоды разные
  • Как выглядят диоды
  • Типичные применения диодов

Рекомендуемая литература

Некоторые концепции в этом руководстве основаны на предыдущих знаниях в области электроники.Прежде чем переходить к этому руководству, подумайте о том, чтобы сначала прочитать (хотя бы бегло просмотр) эти:

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы. Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Что такое электричество?

Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Хотите изучить различные диоды?

Мы вас прикрыли!

Комплект деталей SparkFun для начинающих

В наличии КОМПЛЕКТ-13973

Комплект деталей для начинающих SparkFun - это небольшой контейнер с часто используемыми деталями, который дает вам все основные компоненты, которые вы…

12

Идеальные диоды

Ключевая функция диода ideal заключается в управлении направлением тока.Ток, проходящий через диод, может идти только в одном направлении, называемом прямым направлением. Ток, пытающийся течь в обратном направлении, заблокирован. Они похожи на односторонний клапан электроники.

Если напряжение на диоде отрицательное, ток не может течь *, и идеальный диод выглядит как разомкнутая цепь. В такой ситуации говорят, что диод от или с обратным смещением .

Пока напряжение на диоде не отрицательное, он "включается" и проводит ток.В идеале * диод будет действовать как короткое замыкание (0 В на нем), если он проводит ток. Когда диод проводит ток, он смещен в прямом направлении (жаргон электроники означает «включено»).

Соотношение тока и напряжения идеального диода. Любое отрицательное напряжение дает нулевой ток - разрыв цепи. Пока напряжение неотрицательно, диод выглядит как короткое замыкание.

Характеристики идеального диода
Режим работы Вкл. (Прямое смещение) Выкл. (Обратное смещение)
Проходной ток I> 0 I = 0
Поперечное напряжение В = 0 В
Диод выглядит как Короткое замыкание Обрыв цепи

Обозначение цепи

Каждый диод имеет две клеммы, - соединения на каждом конце компонента - и эти клеммы имеют поляризацию , что означает, что эти две клеммы совершенно разные.Важно не перепутать соединения на диоде. Положительный конец диода называется анодом , а отрицательный конец называется катодом . Ток может течь от конца анода к катоду, но не в другом направлении. Если вы забыли, в каком направлении протекает ток через диод, попробуйте вспомнить мнемонику ACID : «анодный ток в диоде» (также анодный катод - это диод ).

Обозначение цепи стандартного диода представляет собой треугольник, соприкасающийся с линией.Как мы расскажем позже в этом руководстве, существует множество типов диодов, но обычно их обозначение схемы будет выглядеть примерно так:

Вывод, входящий в плоский край треугольника, представляет собой анод. Ток течет в направлении, указанном треугольником / стрелкой, но не может идти в обратном направлении.

Выше приведены несколько простых примеров схем диодов. Слева диод D1 смещен в прямом направлении и позволяет току течь по цепи.По сути это похоже на короткое замыкание. Справа диод D2 имеет обратное смещение. Ток не может течь по цепи, и она выглядит как разомкнутая цепь.

* Внимание! Звездочка! Не совсем так ... К сожалению, идеального диода не существует. Но не волнуйтесь! Диоды действительно настоящие, у них просто есть несколько характеристик, которые заставляют их работать немного хуже, чем наша идеальная модель ...


Реальные характеристики диода

В идеале , диоды будут блокировать любой ток, текущий в обратном направлении, или просто действовать как короткое замыкание, если ток идет вперед.К сожалению, реальное поведение диодов не совсем идеальное. Диоды действительно потребляют некоторое количество энергии при проведении прямого тока, и они не будут блокировать весь обратный ток. Реальные диоды немного сложнее, и все они имеют уникальные характеристики, которые определяют, как они на самом деле работают.

Соотношение тока и напряжения

Наиболее важной характеристикой диода является его вольт-амперная зависимость ( i-v ). Это определяет, какой ток проходит через компонент, учитывая, какое напряжение на нем измеряется.Резисторы, например, имеют простую линейную зависимость i-v ... Закон Ома. Кривая i-v диода, однако, не является линейной для . Выглядит это примерно так:

Соотношение тока и напряжения диода. Чтобы преувеличить несколько важных моментов на графике, масштабы как в положительной, так и в отрицательной половине не равны.

В зависимости от приложенного к нему напряжения диод будет работать в одном из трех регионов:

  1. Прямое смещение : Когда напряжение на диоде положительное, диод включен и ток может протекать через него.Напряжение должно быть больше прямого напряжения (V F ), чтобы ток был значительным.
  2. Обратное смещение : Это режим "выключения" диода, при котором напряжение меньше V F , но больше -V BR . В этом режиме протекание тока (в основном) заблокировано, а диод выключен. Очень небольшой ток (порядка нА), называемый током обратного насыщения, может протекать через диод в обратном направлении.
  3. Пробой : Когда напряжение, приложенное к диоду, очень велико и отрицательно, большой ток может течь в обратном направлении от катода к аноду.

прямое напряжение

Чтобы «включиться» и провести ток в прямом направлении, диод требует приложения определенного количества положительного напряжения. Типичное напряжение, необходимое для включения диода, называется прямым напряжением (V F ).Его также можно назвать либо , , либо , .

Как мы знаем из кривой i-v , ток через диод и напряжение на диоде взаимозависимы. Больше тока означает большее напряжение, меньшее напряжение означает меньший ток. Однако, как только напряжение приближается к номинальному прямому напряжению, большое увеличение тока по-прежнему должно означать лишь очень небольшое увеличение напряжения. Если диод полностью проводящий, обычно можно предположить, что напряжение на нем соответствует номинальному прямому напряжению.

Мультиметр с настройкой диода может использоваться для измерения (минимального) прямого падения напряжения на диоде.

Конкретный диод V F зависит от того, из какого полупроводникового материала он сделан. Обычно кремниевый диод имеет напряжение V F около 0,6–1 В . Диод на основе германия может быть ниже, около 0,3 В. Тип диода также имеет некоторое значение для определения прямого падения напряжения; светоизлучающие диоды могут иметь гораздо больший V F , в то время как диоды Шоттки специально разработаны, чтобы иметь гораздо более низкое, чем обычно, прямое напряжение.

Напряжение пробоя

Если к диоду приложить достаточно большое отрицательное напряжение, он поддается и позволяет току течь в обратном направлении. Это большое отрицательное напряжение называется напряжением пробоя . Некоторые диоды действительно предназначены для работы в области пробоя, но для большинства нормальных диодов не очень полезно подвергаться воздействию больших отрицательных напряжений.

Для нормальных диодов это напряжение пробоя составляет от -50 В до -100 В или даже более отрицательное.

Таблицы данных диодов

Все вышеперечисленные характеристики должны быть подробно описаны в даташите на каждый диод. Например, в этом техническом описании диода 1N4148 указано максимальное прямое напряжение (1 В) и напряжение пробоя (100 В) (среди множества другой информации):

Таблица данных может даже представить вам хорошо знакомый график вольт-амперной характеристики, чтобы более подробно описать поведение диода. Этот график из таблицы данных диода увеличивает изогнутую переднюю часть кривой i-v .Обратите внимание, как больший ток требует большего напряжения:

Эта таблица указывает на еще одну важную характеристику диода - максимальный прямой ток. Как и любой другой компонент, диоды могут рассеивать только определенное количество энергии, прежде чем они взорвутся. На всех диодах должны быть указаны максимальный ток, обратное напряжение и рассеиваемая мощность. Если диод подвергается большему напряжению или току, чем он может выдержать, ожидайте, что он нагреется (или, что еще хуже: расплавится, задымится, ...).

Некоторые диоды хорошо подходят для больших токов - 1 А или более - другие, такие как малосигнальный диод 1N4148, показанный выше, могут подходить только для тока около 200 мА.


Этот 1N4148 - лишь крошечная выборка всех существующих типов диодов. Далее мы исследуем, какое удивительное разнообразие существует и для какой цели служит каждый тип.

Типы диодов

Нормальные диоды

Диоды сигнальные

Стандартные сигнальные диоды являются одними из самых простых, средних и простых членов семейства диодов. Обычно они имеют средне-высокое прямое падение напряжения и низкий максимальный ток.Типичный пример сигнального диода - 1N4148.

Очень общего назначения, он имеет типичное прямое падение напряжения 0,72 В и максимальный номинальный прямой ток 300 мА.

Слабосигнальный диод, 1N4148. Обратите внимание на черный кружок вокруг диода, который отмечает, какой из выводов является катодом.

Силовые диоды

Выпрямитель или силовой диод - стандартный диод с гораздо более высоким максимальным током. Этот более высокий номинальный ток обычно достигается за счет большего прямого напряжения.1N4001 - это пример силового диода.

1N4001 имеет номинальный ток 1 А и прямое напряжение 1,1 В.

Диод 1N4001 PTH. На этот раз серая полоса указывает, какой вывод является катодом.

И, конечно же, большинство типов диодов также выпускаются для поверхностного монтажа. Вы заметите, что у каждого диода есть способ (независимо от того, насколько он крошечный или плохо различимый), чтобы указать, какой из двух контактов является катодом.

Светодиоды (светодиоды!)

Самым ярким членом семейства диодов должен быть светодиод (LED).Эти диоды буквально загораются при подаче положительного напряжения.

Горстка сквозных светодиодов. Слева направо: желтый 3 мм, синий 5 мм, зеленый 10 мм, сверхяркий красный 5 мм, RGB 5 мм и синий 7-сегментный светодиод.

Как и обычные диоды, светодиоды пропускают ток только в одном направлении. Они также имеют номинальное прямое напряжение, то есть напряжение, необходимое для их включения. Рейтинг V F светодиода обычно выше, чем у обычного диода (1.2 ~ 3 В), и это зависит от цвета, излучаемого светодиодом. Например, номинальное прямое напряжение сверхяркого синего светодиода составляет около 3,3 В, а для сверхяркого красного светодиода такого же размера - всего 2,2 В.

Очевидно, вы чаще всего найдете светодиоды в осветительных приборах. Они веселые и веселые! Но более того, их высокая эффективность привела к широкому использованию в уличных фонарях, дисплеях, подсветке и многом другом. Другие светодиоды излучают свет, невидимый человеческому глазу, например, инфракрасные светодиоды, которые являются основой большинства пультов дистанционного управления.Другое распространенное использование светодиодов - оптическая изоляция опасной высоковольтной системы от низковольтной цепи. Оптоизоляторы соединяют инфракрасный светодиод с фотодатчиком, который пропускает ток при обнаружении света от светодиода. Ниже приведен пример схемы оптоизолятора. Обратите внимание, как схематический символ диода отличается от обычного диода. Светодиодные символы добавляют пару стрелок, выходящих из символа.

Диоды Шоттки

Другой очень распространенный диод - диод Шоттки.

Диод Шоттки

В наличии COM-10926

Диоды Шоттки известны своим низким прямым падением напряжения и очень быстрым переключением. Этот диод Шоттки 1 А 40 В равен…

. 1

Полупроводниковый состав диода Шоттки немного отличается от обычного диода, и это приводит к значительному уменьшению прямого падения напряжения на , которое обычно находится между 0.15 В и 0,45 В. Однако они все равно будут иметь очень большое напряжение пробоя.

Диоды Шоттки

особенно полезны для ограничения потерь, когда нужно сберечь каждый последний бит напряжения . Они достаточно уникальны, чтобы получить собственное обозначение схемы с парой изгибов на конце катодной линии.

Стабилитроны

Стабилитрон

- это странный изгой из семейства диодов. Обычно они используются, чтобы намеренно проводить обратный ток .

Стабилитрон - 5.1 В 1 Вт

Нет на складе COM-10301

Стабилитроны полезны для создания опорного напряжения или в качестве стабилизатора напряжения для слаботочных applications.These диодов ...

Стабилитрон

разработан для обеспечения очень точного напряжения пробоя, называемого зенеровским напряжением или напряжением стабилитрона . Когда через стабилитрон протекает достаточный ток в обратном направлении, падение напряжения на нем будет стабильным на уровне напряжения пробоя.

Воспользовавшись их пробивной собственности, стабилитроны часто используются для создания известного опорного напряжения точно по напряжению стабилитрона. Их можно использовать в качестве регуляторов напряжения для небольших нагрузок, но на самом деле они не предназначены для регулирования напряжения в цепях, которые потребляют значительный ток.

Стабилитроны

достаточно особенные, чтобы иметь собственное обозначение схемы с волнистыми концами на катодной линии. Символ может даже обозначать, что такое напряжение стабилитрона диода.Вот 3.3V стабилитрон действует, чтобы создать прочную ссылку 3.3V напряжения:

Фотодиоды

Фотодиоды - это специально сконструированные диоды, которые улавливают энергию фотонов света (см. Физика, квантовая) для генерации электрического тока. Вид работы как анти-светодиод.

Фотодиод BPW34 (не четверть, да еще мелочь). Поместите его на солнце, и он может генерировать около нескольких мкВт энергии !.

Солнечные элементы - главный спонсор фотодиодной технологии.Но эти диоды также могут использоваться для обнаружения света или даже для оптической связи.


Применение диодов

Для такого простого компонента диоды имеют огромное применение. Вы найдете диод того или иного типа практически в каждой цепи. Они могут быть представлены в чем угодно, от цифровой логики слабого сигнала до схемы преобразования энергии высокого напряжения. Давайте рассмотрим некоторые из этих приложений.

Выпрямители

Выпрямитель - это схема, преобразующая переменный ток (AC) в постоянный (DC).Это преобразование критично для всякой бытовой электроники. Сигналы переменного тока выходят из розеток вашего дома, но именно постоянный ток питает большинство компьютеров и другой микроэлектроники.

Ток в цепях переменного тока буквально чередуется. - быстро переключается между положительным и отрицательным направлениями, но ток в сигнале постоянного тока течет только в одном направлении. Итак, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, вам просто нужно убедиться, что ток не может течь в отрицательном направлении. Похоже на работу для ДИОДОВ!

Однополупериодный выпрямитель может быть сделан только из одного диода.Если сигнал переменного тока, такой как, например, синусоида, посылается через диод, любая отрицательная составляющая сигнала отсекается.

Формы входного (красный / левый) и выходного (синий / правый) сигналов напряжения после прохождения через схему полуволнового выпрямителя (в центре).

Двухполупериодный мостовой выпрямитель использует четыре диода для преобразования этих отрицательных выступов в сигнале переменного тока в положительные.

Схема мостового выпрямителя (в центре) и форма выходной волны, которую она создает (синий / правый).

Эти цепи являются критическим компонентом источников питания переменного тока в постоянный, которые преобразуют сигнал 120/240 В переменного тока сетевой розетки в сигналы постоянного тока 3,3 В, 5 В, 12 В и т. Д. Если вы разорвали стенную бородавку, вы, скорее всего, увидели бы там несколько диодов, исправляющих ее.

Можете ли вы заметить в этой бородавке четыре диода, образующие мостовой выпрямитель?

Защита от обратного тока

Вы когда-нибудь вставляли батарею неправильно? Или поменять местами красный и черный провода питания? Если это так, то диод может быть благодарен за то, что ваша схема все еще жива.Диод, включенный последовательно с положительной стороной источника питания, называется диодом обратной защиты. Это гарантирует, что ток может течь только в положительном направлении, а источник питания подает только положительное напряжение в вашу цепь.

Это применение диода полезно, когда разъем источника питания не поляризован, что позволяет легко испортить и случайно подключить отрицательный источник питания к положительному полюсу входной цепи.

Недостатком диода обратной защиты является то, что он вызывает некоторую потерю напряжения из-за прямого падения напряжения.Это делает диодов Шоттки отличным выбором для диодов обратной защиты.

Логические ворота

Забудьте о транзисторах! Простые цифровые логические вентили, такие как И или ИЛИ, могут быть построены из диодов.

Например, диодный логический элемент ИЛИ с двумя входами может быть построен из двух диодов с общими катодными узлами. Выход логической схемы также находится в этом узле. Когда один из входов (или оба) являются логической 1 (высокий / 5 В), выход также становится логической 1.Когда оба входа имеют логический 0 (низкий / 0 В), на выходе через резистор подается низкий уровень.

Логический элемент И построен аналогичным образом. Аноды , обоих диодов соединены вместе, где и расположен выход схемы. Оба входа должны иметь логическую единицу, заставляя ток течь по направлению к выходному выводу и также подтягивать его к высокому уровню. Если на одном из входов низкий уровень, ток от источника питания 5 В проходит через диод.

Для обоих логических вентилей можно добавить больше входов, добавив только один диод.

Обратные диоды и подавление скачков напряжения

Диоды

очень часто используются для ограничения потенциального повреждения от неожиданных больших скачков напряжения. Диоды подавления переходных напряжений (TVS) - это специальные диоды, вроде стабилитронов с низким пробивным напряжением (часто около 20 В), но с очень большой номинальной мощностью (часто в диапазоне киловатт). Они предназначены для шунтирования токов и поглощения энергии, когда напряжение превышает их напряжение пробоя.

Обратные диоды

выполняют аналогичную работу по подавлению скачков напряжения, в частности, вызванных индуктивным компонентом, таким как двигатель.Когда ток через катушку индуктивности внезапно изменяется, создается всплеск напряжения, возможно, очень большой отрицательный всплеск. Обратный диод, помещенный на индуктивную нагрузку, даст этому отрицательному сигналу напряжения безопасный путь для разряда, фактически многократно проходя через индуктивность и диод, пока он в конечном итоге не погаснет.

Это всего лишь несколько вариантов применения этого удивительного маленького полупроводникового компонента.


Покупка диодов

Теперь, когда ваш текущий движется в правильном направлении, пришло время найти хорошее применение вашим новым знаниям.Независимо от того, ищете ли вы отправную точку или просто пополняете запасы, у нас есть набор изобретателя, а также отдельные диоды на выбор.

Наши рекомендации:

Диод Шоттки

В наличии COM-10926

Диоды Шоттки известны своим низким прямым падением напряжения и очень быстрым переключением.Этот диод Шоттки 1 А 40 В равен…

. 1

Комплект изобретателя SparkFun - V3.2

На пенсии КОМПЛЕКТ-12060

** Как вы, возможно, видели из [нашего сообщения в блоге] (https://www.sparkfun.com/news/2241), мы недавно переместили нашу литьевую форму для SIK…

76 На пенсии

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы познакомились с диодами, возможно, вы захотите продолжить изучение других полупроводников:

Или откройте для себя другие распространенные электронные компоненты:

.

Ошибка 404 - страница не может быть найдена


Ошибка 404 - страница не найдена

Извините, но страница или файл, которые вы искали, больше не существует.

QSL.NET содержит более 30 000 веб-сайтов, которые обслуживаются разными людьми, поэтому мы не сможем помочь вам найти страницу или файл, которые вы искали. Мы предлагаем вам попытаться связаться с владельцем сайта напрямую, если это возможно. Вы также можете попробовать поискать в Интернете, чтобы найти то, что искали.

Если эта ошибка связана с отсутствием файла для веб-сайта QSL.NET, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить о проблеме.



Электронная почта и веб-услуги QSL.net предоставляются операторам-радиолюбителям и организациям БЕСПЛАТНО, хотя пожертвований приветствуются и очень приветствуются. Нажмите кнопку ПОЖЕРТВОВАТЬ ниже, чтобы получить дополнительную информацию о том, как сделать пожертвование.

Нам нужна ваша поддержка! .

Смотрите также