Диодный мост генератора за что отвечает
Что такое диодный мост
Диодный мост – электрическое устройство, предназначенное выпрямления тока, то есть для преобразования переменного тока в постоянный.
Содержание статьи
Диодные мосты – важная часть электронных приборов, питающихся от бытовой электросети напряжением 220 В и частотой 50 (60) Гц. Его второе название – двухполупериодный выпрямитель. Диодный мост состоит из полупроводниковых выпрямительных диодов или из диодов Шоттки. Элементы могут отдельно распаиваться на плате. Однако современный вариант – объединение диодов в одном корпусе, который носит название «диодная сборка». Диодные мосты активно используются в электронике, трансформаторных и импульсных блоках питания, люминесцентных лампах. В сварочные аппараты устанавливают мощные полупроводниковые сборки, которые крепятся к теплоотводящему устройству.
Схема диодного моста из 4 диодов
Что такое диодный мост и из каких элементов он состоит
Диодный мост в схемах, применяемых в сетях с однофазным напряжением, состоит из четырех диодов, представляющих собой полупроводниковый элемент с одним p-n переходом. Ток в таком полупроводнике проходит только в одном направлении при подключении анода к плюсу источника, а катода – к минусу. Если подключение будет обратным, ток закрывается. Диодный мост для трехфазного электрического тока отличается наличием шести диодов, а не четырех. Существенные различия в принципе работы между мостовыми схемами для однофазных и трехфазных сетей отсутствуют.
Диод Шоттки – еще один вид полупроводниковых элементов, используемых в диодных мостах. Его основным отличием является переход металл-полупроводник, называемый «барьером Шоттки». Как и переход p-n, он обеспечивает проводимость в одну сторону. Для изготовления устройств Шоттки применяют арсенид галлия, кремний и металлы: золото, платину, вольфрам, палладий. При приложении небольших напряжений – до 60 В – диод Шоттки отличается малым падением напряжения на переходе (не более 0,4 В) и быстродействием. При бытовом напряжении 220 В он ведет себя как обычный кремниевый выпрямительный полупроводник. Сборки из таких полупроводниковых устройств часто устанавливаются в импульсных блоках питания.
Как работает диодный мост: для чайников, просто и коротко
На вход диодного моста подается переменный ток, полярность которого в бытовой электросети меняется с частотой 50 Гц. Диодная сборка «срезает» часть синусоиды, которая для прибора «является» обратной, и меняет ее знак на противоположный. В результате на выходе к нагрузке подается пульсирующий ток одной полярности.
Обозначение диодного моста на схеме
Частота этих пульсаций в 2 раза превышает частоту колебаний переменного тока и равна в данном случае 100 Гц.
Работа диодного моста
На рисунке а) изображена обычная синусоида напряжения переменного тока. На рисунке б) – срезанные положительные полуволны, полученные при использовании выпрямительного диода, который пропускает через себя положительную полуволну и запирается при прохождении отрицательной полуволны. Как видно из схемы, одного диода для эффективной работы недостаточно, поскольку «срезанная» отрицательная часть полуволн теряется и мощность переменного тока снижается в 2 раза. Диодный мост нужен для того, чтобы не просто срезать отрицательную полуволну, а поменять ее знак на противоположный. Благодаря такому схемотехническому решению, переменный ток полностью сохраняет мощность. На рисунке в) – пульсирующее напряжение после прохождения тока через диодную сборку.
Пульсирующий ток строго назвать постоянным нельзя. Пульсации мешают работе электроники, поэтому для их сглаживания после прохождения диодного моста в схему нужно включить фильтры. Простейший тип фильтра – электролитические конденсаторы значительной емкости.
На печатных платах и принципиальных схемах диодный мост, в зависимости от того, как он устроен (отдельные элементы или сборка), может обозначаться по-разному. Если он состоит из отдельно впаянных диодов, то их обозначают буквами VD, рядом с которыми указывают порядковый номер – 1-4. Буквами VDS обозначают сборки, иначе –VD.
Чем можно заменить диодный мост-сборку
Вместо диодного моста, собранного в одном корпусе, можно впаять в схему 4 кремниевых выпрямительных диода или 4 полупроводника Шоттки. Однако вариант диодной сборки более эффективен, благодаря:
Различные варианты сборки диодного моста
У такого схемотехнического решения есть и минус – в случае выхода из строя хотя бы одного полупроводника придется заменять всю сборку.
Для чего нужен диодный мост в генераторе автотехники
Диодный мост в генераторе
Это схемотехническое решение используется в электрических схемах автомобилей и мотоциклов. Диодный мост, устанавливаемый на генераторе переменного тока, нужен для преобразования вырабатываемого им переменного напряжения в постоянное. Постоянный ток служит для подзарядки АКБ и питания всех электропотребителей, имеющихся в современном транспорте. Требуемая мощность полупроводников в мостовой схеме определяется номинальным током, вырабатываемым генератором. В зависимости от этого показателя, полупроводниковые приборы разделяют на следующие группы по мощности:
Чем заменить диодный мост в генераторе
В большинстве моделей авто- и мототехники мостовые сборки впаивают в алюминиевый радиатор, поэтому в случае выхода из строя их придется выпаивать и выпрессовывать из радиаторной пластины и заменять на новый. Поскольку это довольно сложная процедура, лучше избегать возникновения факторов, из-за которых сгорает диодный мост. Наиболее часто встречающиеся причины этой проблемы:
Видео: принцип работы диодного моста
Диодный мост генератора автомобиля, устройство, принцип действия
Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.
Функцию преобразования переменного тока, индуктируемого в обмотке статора генератора, в электрический ток постоянного напряжения выполняет его выпрямительный блок (диодный мост).
Диодный мост генератора автомобиля, устройство, принцип действия
Расположение диодного моста
Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.
Устройство диодного моста генератора
На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.
Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).
В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны. См. фото в начале статьи.
Принцип действия диодного моста генератора
Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).
Неисправности выпрямительного блока генератора
Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:
Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ
— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.
Примечания и дополнения
— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.
— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.
— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).
Все способы проверки диодного моста генератора на ВАЗ своими руками
Диодный мост — устройство, установленное на выходе генератора, обеспечивающее нормальную работоспособность устройства. В случае его поломки генератор не способен выполнять свои функции, а вся нагрузка переходит на АКБ. Емкости аккумулятора хватает на 5-6 часов, после чего автомобиль не способен перемещаться самостоятельно.
Часто автолюбители паникуют, направляются на СТО и отдают большие деньги за диагностику. На практике в 90% случаев проблема лежит на поверхности. Первым шагом должна стать проверка диодного моста ВАЗ. Как выполнить эту работу? Какие методы существуют, и в чем их особенности? Рассмотрим эти моменты детальнее.
Функции и причины неисправности
Генератор — простой узел, в основе которого лежит статор (фиксированная часть) и ротор (движущийся элемент). Статор, в свою очередь, собран из множества стальных пластин, в пазах которой крепится специальная обмотка из меди. Один из выводов обмотки подключен к «0-ой» точке, а второй — к группе диодов (их может быть четыре или шесть).
На выходе генератора можно получить только переменный ток, который не подходит для бортовой сети автомобиля. Задача диодного моста — преобразование переменного напряжения в постоянный параметр 12-14 Вольт. Диоды подключены таким образом, чтобы ток проходил только в одном направлении, выпрямлялся и больше не возвращался к генератору.
Главный недостаток выпрямителей — низкая надежность. Время от времени диоды перегорают, что создает ряд проблем для автовладельцев. Но перед тем как проверить диодный мост генератора, определите причину поломки.
Здесь возможны следующие варианты:
Особенности проверки
Проверить целостность диодов на ВАЗ можно двумя способами. Для большей надежности рекомендуется их применять в комплексе.
Сначала рассмотрим, как проверить диодный мост мультиметром. Этот вариант занимает меньше всего времени и пользуется наибольшим спросом у автовладельцев. Алгоритм следующий:
Теперь рассмотрим, как проверить диодный мост лампочкой? Такой вариант хорош в случае, когда под рукой нет мультиметра. Роль «прибора» в этом случае выполняет лампочка на 12 Вольт.
Алгоритм такой:
Если проверка диодного моста показала неисправность, берите пробитый диод и ставьте на его место новую (исправную) деталь. Оптимальный и более простой вариант — приобрести весь диодный мост в комплексе, но в этом случае придется потратить больше денег.
При соблюдении упомянутых выше рекомендаций диагностика неисправности занимает не больше 1-2 часов. Так что не стоит торопиться на СТО — сделайте работу своими руками. Так удается набраться опыта и сэкономить личный бюджет.
Диодный мост — определение, характеристики, виды, принцип работы и как проверить
Ранее генераторы, установленные в автомобилях, работали исключительно на переменном токе. Постепенно компании, занимающиеся выпуском приборов, решили модернизировать их.
Поскольку оказалось, что такие генераторы не обладают необходимой мощностью и являются устаревшими моделями. Именно по этой причине и возникла необходимость как-то преобразовать переменный ток.
С этой целью начали использовать обычные диодные мосты. Именно о них мы сейчас поговорим более подробно.
Диодный мост генератора: определение и характеристики
Сразу следует упомянуть о том, что для преобразования необходимо оборудовать генераторы специальными реле-регуляторами. Именно они и будут в дальнейшем отвечать за процесс преобразования.
Но установкой исключительно таких регуляторов обойтись не получится. Они только помогают установить нужную величину тока. А вот для того, чтобы ток имел постоянную полярность нужно использовать диодные мосты.
Обмотки вырабатывают сразу три фазы тока. Это нужно учитывать, поскольку каждая из данных фаз отличается определенными волнами. Некоторые из них заряжены положительно, а другие – отрицательно.
Важно! Диоды обладают способностью пропускать ток только в каком-то одном направлении.
Устройство
Выпрямительный блок состоит из пластин. Они выполняют важную функцию, поскольку выводят тепло. Эти пластины объединяются в целостную конструкцию. В качестве соединения используются не только специальные изоляционные втулки, но и заклепки.
Плюсовой принято называть пластину, которая соединяется с «плюсом». Она оборудована тремя контактами.
В каждой пластине есть диоды. Они соединяются попарно. Ведь нужно, чтобы в паре находилось два положительных или два отрицательных диода.
Также конструкция предполагает использование и дополнительных диодов, которые рассчитаны на 2А. Правилами техники безопасности положено устанавливать их только на пластмассовую основу. Очень важно об этой особенности установки не забывать.
Все диоды, как дополнительные, так и основные, объединены в шину. Такие шины оборудованы не только штекерным выводом, но и выводом на регулятор напряжения. Это одна из основных особенностей устройства данного прибора.
Конечно, нужно учитывать тот факт, что устройство генератора может иметь незначительные отличия от описания, представленного выше. Подобное объясняется очень просто.
Дело в том, что в настоящее время множество компаний занимаются выпуском генераторов. И поэтому определенные отличия могут встречаться. Но они не носят критического характера. Следовательно, достаточно разобраться в том, какое устройство является общим для большинства популярных моделей.
Схема
Иногда случается так, что у владельца авто возникает необходимость отыскать схему генератора. Например, когда нужно самостоятельно произвести ремонтные работы, не прибегая к помощи профессионалов.
В таком случае нужно обязательно перед началом работы ознакомиться со схемой, чтобы не допустить ошибок и не повредить конструкцию.
Ведь диодные мосты могут располагаться в разных частях генератора. Это немаловажная особенность.
Самыми распространенными являются схемы генераторов с возбуждением типа L. Поскольку именно такие генераторы использовались для производства моделей ВАЗ 90-х годов.
Генераторы, которые оснащены регуляторами напряжения типа S и L, использовались при производстве такой марки автомобилей как Mitsubishi. Более того, их аналоги, произведенные в Корее, тоже оснащены подобной конструкцией.
Напряжение
Когда из строя выходит генератор, многие автолюбители начинают откровенно паниковать. Поскольку они попросту не могут определить, в чем именно причина его выхода из строя.
И поэтому они грешат именно на диодный мост. Конечно, нельзя отрицать тот факт, что такая поломка действительно является одной из наиболее распространенных.
Но данную догадку обязательно нужно подтвердить, чтобы провести устранение неполадок. И сделать это можно очень просто. Нужно определить напряжение на выходе генератора.
Если диод нормально работает, то напряжение на выходе обязательно будет больше 13,5 вольт. В том случае, если напряжение критически низкое и не соответствует установленным нормам, все же имеет смысл прозвонить генератор.
Принцип работы диодного моста генератора
Чтобы самостоятельно исправить те сбои, которые могут возникнуть в работе прибора, нужно все-таки разбираться в определенных тонкостях. Например, нужно знать принцип работы диодного моста.
Кто-то может думать, что он достаточно сложный и разобраться с этим будет непросто. Но в действительности он до смешного прост, поскольку основывается на основном свойстве диодов.
Выше в статье уже упоминалось о том, что диоды обладают способностью пропускать через себя ток. Но пропускают они его не в двух, а лишь в одном направлении.
Именно благодаря такой особенности диодов ток, который попадает в мост через обмотки статора, всегда протекает в одном направлении. И поэтому он преобразовывается в постоянный.
Виды диодных мостов
Современные генераторы могут быть оснащены мостами, которые функционируют на нескольких диодах. Нужно понимать, какие между ними существуют различия. Ведь от этого зависят важные характеристики автомобиля.
Шестидиодный
Такой мост более популярен и чаще используется. Высокий уровень популярности такого диодного моста легко объяснить.
Его можно использовать для обмоток как в виде треугольника, так и в виде звезды. Поэтому многие ведущие компании-производители отдают ему предпочтение.
Восьмидиодный
Если обмотка статора была выполнена звездой, то можно использовать только такой диодный мост. Преимуществом является то, что такие мосты являются намного более мощными.
Как проверить диодный мост генератора
Для выявления сбоев в работе генератора нужно проводить регулярную профилактику. Проще всего проверить генератор с помощью обычного мультиметра:
Важно! Маркировка диодов отличается. Те, которые являются положительными, будут окрашены в красный цвет. Черные же – это отрицательные диоды.
Если по какой-либо причине полученные данные отличаются от установленных нормативов, необходимо задуматься о скором обращении в специализированный сервис или к опытному мастеру.
Ни в коем случае нельзя и дальше использовать генератор, в работе которого наблюдаются сбои!
Помните, что только своевременная диагностика поможет на ранней стадии выявить проблему и «спасти» генератор. Поэтому нельзя от нее отказываться.