Методика проверки диодного моста
Поскольку в электронике всё чаще применяются диодные мосты в одном корпусе, то встаёт вопрос о методике их проверки. Мне частенько задают вопрос: «Как проверить диодный мост?».
О проверке обычных диодов я уже рассказывал, но тему проверки диодных сборок как-то упустил из виду. Заполним этот пробел.
Для начала вспомним основные свойства диода и схему диодного моста (так называемую схему Гретца).
Как известно, диод пропускает ток только в одном направлении – это его основное свойство. Схема диодного моста по схеме Гретца приведена на рисунке.
К выводам со значком «~» подводится переменное напряжение, полярность подключения тут не важна. Проще говоря, два вывода «~», это вход переменного напряжения.
С выводов «+» и «—» снимается уже постоянное напряжение. На самом деле оно пульсирующее, но сейчас не об этом.
Иногда выводы для подключения переменного напряжения (~) маркируются также AC, что означает Alternating Current – в переводе с английского «переменный ток».
Итак, память освежили, теперь подумаем о том, как же нам проверить диодный мост мультиметром.
Для экспериментов возьмём диодную сборку RS407 на прямой ток 4 ампера и обратное напряжение 1000 вольт. Также нам потребуется любой цифровой мультиметр.
Включаем мультиметр в режим проверки диода. Обычно он совмещён с режимом «прозвонки» и обозначен на панели прибора символом диода.
Чтобы было более наглядно, нарисуем схему диодного моста на бумаге и будем ориентироваться на рисунок. Далее проверим диоды, которые на рисунке обозначены под номером 1 и 2. Для этого подключаем к минусовому выводу диодного моста плюсовой щуп мультиметра (красный). А минусовой щуп (чёрный) подключаем к выводам моста со значком «~» или аббревиатурой AC. Так как диода два, то проделываем эту операцию по очереди.
Так как в таком случае диоды будут включены в прямом (проводящем) направлении, то на дисплее мультиметра мы увидим числа вроде 0,562V (562 mV). Это падение напряжения на P-N переходе открытого диода. Его ещё называют пороговым, т.е. чтобы открыть диод, нужно превысить данное напряжение. В зарубежных даташитах этот параметр называется Forward Voltage или Forward Voltage Drop (сокращённо Vf), что в вольном переводе означает «падение напряжения в прямом включении».
Для кремниевых диодов пороговое напряжение (Vf) составляет 400…1000 mV.
Теперь подключаем чёрный щуп к другому выводу моста со значком «~» или сокращением AC. Результат должен быть аналогичный. Вот взгляните.
Как видим, этот диод также проводит ток в прямом включении, а величина порогового напряжения чуть-чуть отличается (566 mV), это нормально.
Чтобы 100% удостовериться в исправности диодов 1 и 2, проверим их при обратном включении. Для этого к минусовому выводу моста («—«) подключаем минусовой, чёрный щуп мультиметра, а красный плюсовой щуп поочерёдно подключаем к выводам, обозначенным символом «~».
Проверка одного диода…
…второго.
В обоих случаях на дисплее будет отображаться единица, что свидетельствует о высоком сопротивлении P-N перехода. В таком включении диоды ток не пропускают. Они исправны.
Итак, диоды под номером 1 и 2 мы проверили и убедились в том, что они пропускают ток в одном направлении.
Теперь проверяем другую часть моста — диоды 3 и 4. Для этого к плюсовому выводу моста подключаем минусовой щуп мультиметра и по очереди соединяем красный щуп мультиметра с выводами AC диодной сборки. Это будет проверка диодов при прямом включении.
Как видим, диоды 3 и 4 исправны. Для большей уверенности меняем щупы и проверяем их при обратном включении, аналогично тому, как это делали с диодами 1 и 2. В обоих случаях на дисплее должна быть единица.
Многим такая методика проверки может показаться сложной и нудной. Да, я бы назвал такую проверку «дотошной», но она очень эффективна, так как мы проверяем все диоды сборки по отдельности.
Проверяем лампочкой на 12 вольт
Если соответствующего прибора у вас не имеется, то вместо него можно использовать лампу. Для этого можно использовать аккумулятор и лампу на 12 вольт. Соберите схему лампа – аккумулятор и в разрыве цепи зачистите провода с помощью ножа. Эти концы будут представлять собой щупы, с помощью которых можно производить проверку. Как вы правильно догадались, при одной полярности подключения к диоду лампа должна загореться, а при другой – не реагировать. Только в этом случае диод считается исправным.
Есть еще один способ проверки лампой, но без разборки генератора. Однако его возможности позволяют проверить только группы диодов в целом. Соберите такую же схему лампа – аккумулятор и сделайте свободные концы в разрыве схемы. Измерения выполняются в 4 этапа:
- Первый этап. Выполняется проверка абсолютно всех диодов. Один из свободных концов подключается на минусовую клемму генератора, а второй на выходной контакт «30». Если лампа загорелась – можно смело судить о наличии короткого замыкания в цепи диодов (повреждение единственного или определенной группы диодов одновременно).
- Второй этап. Теперь необходимо проверить «минусовую» группу полупроводниковых элементов. Для этого минус необходимо подключить на массу генератора (или корпус), а плюс нужно плотно прислонить к болту, на котором крепится диодный мост. Если лампочка загорелась или начала моргать, значит, имеется неисправность в минусовой группе диодного моста.
- Третий этап. Далее проверке подвергается плюсовая группа диодов. Минусовой конец лампы идет на болт крепления диодного моста, а плюс устанавливается на выводе «30». Любое загорание лампы свидетельствует о наличии короткого замыкания.
- Четвертый этап. В последнюю очередь проверяют второстепенную группу. Для этого нужно минусовой конец нужно оставить на том же месте, а плюс поместить на контактный вывод «61». В случае если лампа загорелась – это тоже признак определенной неисправности.
Вот так выполняется проверка диодного моста. На этом она завершается. Как видите это совсем не сложно, и справиться с этим можно без специальных знаний в области электротехники.
Перегорание генератора или что такое диодный мост
Когда говорят о том, то сгорел генератор, имеют в виду диодный мост. Он является обязательным узлом генератора.
Диагностику автомобиля с перегоревшим геном можно провести легко. А вот ремонт потребует определенных усилий и специфических знаний. Надо будет тщательно изучить конструкцию генератора, чтобы суметь его разобрать, добравшись, тем самым, до диодов.
Как же проверить диодный мост? В первую очередь сверить показания со значениями на приборной панели. Здесь имеется значок, напоминающий аккумуляторную батарею. После завода двигателя этот значок должен погаснуть. Таким образом, автомобилисту дается знать, что произошло переключение питания основных электроузлов автомобиля с АКБ на генератор.
А вот если значок не гаснет, то это повод для беспокойства. Система дает сигнал, что произошла поломка в цепи. Причину еще надо выяснить конкретнее, ведь это может свидетельствовать также о слабой или испорченной АКБ.
Основными же метками, подтверждающими поврежденность диодного моста, являются следующие:
- утечка тока;
- быстрая и частая разрядка АКБ;
- малая искра на свечах зажигания;
- снижение мощности охладительных вентиляторов;
- нестабильное функционирование кондиционера;
- перебои в функционировании звуковой системы;
- плохое освещение оптики во время работы двигателя.
По фарам многие опытные автомобилисты сразу определят неисправность гена, не путая его с проблемами АКБ. Если фары светят тускло при заглушенном двигателе – виноват аккумулятор, если при работающем – генератор.
Если сгорели диоды, не стоит паниковать. Лучше выяснить причину, из-за которой такое происходит. Ниже будет описана инструкция, которая подразумевает автономную диагностику ДМ.
Особенности диодов
Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-». Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультиметром.
Различные виды диодов.
На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:
- светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
- защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.
Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.
Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.
Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.
Диод Шоттки
Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:
- превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
- превышение обратного напряжения;
- некачественная деталь;
- нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.
https://youtube.com/watch?v=3ET6FU3mKuU
При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.
Что такое мультиметр
Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:
- измеряет напряжение;
- определяет сопротивление;
- проверяет провода на предмет наличия обрывов.
С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.
Проверка светодиодов в лампе.
Как проверить диод
После того, как мы разобрались с полупроводниками электрической схемы и предназначением прибора, можно ответить на вопрос «как проверить диод на исправность?». Вся суть проверки диодов мультиметром заключается в их односторонней пропускной способности электрического тока. При соблюдении этого правила элемент электрической схемы считается функционирующим правильно и без сбоев. Обычные диоды и Шоттки можно спокойно проверить с помощью данного прибора. Чтобы проверить этот полупроводниковый элемент мультиметром, необходимо проделать следующие манипуляции:
- необходимо удостовериться, что на вашем мультиметре имеется функция проверки диодов;
- при наличии такой функции подключаем щупы прибора к той стороне полупроводника, с которой будет осуществляться «прозвон». Если данная функция отсутствует, тогда переводим прибор с помощью переключателя на значение 1кОМ. Также следует выбрать режим для измерения сопротивления;
- красный провод измерительного устройства необходимо подключить к анодному концу, а черный – к катодному;
- после этого нужно наблюдать за изменениями прямого сопротивления полупроводника;
- делаем выводы о имеющемся или отсутствующем напряжении
После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.
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 пропускается или пропускается в обоих направлениях, то, значит, случился обрыв или «пробой».
Прозвонка диодного моста производится тестером (который называется мультиметр). Сначала необходимо отсоединить все провода от генератора. Проверка не требует демонтировать само устройство, если не будете проверять целостность каждого диода в отдельности.
Далее выполняется анализ диодного моста мультиметром в соответствии с данными, приведенными в таблице:
Если мультиметр покажет бесконечное сопротивление, то устройство или проверяемая группа диодов исправные. В противном случае проверка говорит о поломке.
Проверка автомобильного диодного моста прибором‐мультиметром — это не единственный возможный способ диагностики. Также можно использовать контрольную лампочку или проверить мост собственноручно собранным аналогом.
С помощью контрольной лампы прозваниваем так же, как мультиметром. Агрегат полностью проверяется подключением «плюса» через лампу на вывод 30, «минуса» — на корпус генератора. Для групп диодов:
- Положительные: «плюс» с контрольной лампой подается на вывод 30, «минус» — на один из болтов крепления.
- Отрицательные: «плюс» с лампочкой – на болт крепления электрического компонента, «минус» — на корпус генератора.
- Дополнительные: лампочка с «плюсовым» проводом подключается к выводу 61, «минус» — к болту крепления.
Если контрольная лампочка загорается при замыкании цепи, то есть неисправность; если не загорается — цепь исправна.
При необходимости можно, конечно, выполнять проверку всех диодов по отдельности, но для этого потребуется выпаять каждый диод.
Как проверить генератор автомобиля мультиметром
Полная диагностика всех узлов в цепи и внутренних компонентов позволяет выявить некорректно работающий элемент, который даёт сбои в зависимости от условий эксплуатации, либо температурных режимов. Вовремя установить такое слабое место в генераторе – значит избежать более дорогостоящего ремонта или полной замены всего механизма. Проверку проводят последовательно, замеряя каждый узел и цепь на сопротивление, напряжение, силу тока и наличие пробоев «на массу», коротких замыканий в обмотках статора и ротора.
Диодный мост генератора
Предназначен для выпрямления тока и состоит из блока, в который входит шесть парных диодов (три на «минус», три на «плюс»). Перед тестом диодного моста необходимо отключить АКБ, сняв клемму «минус», и отключить от блока всю проводку к реле-регулятору напряжения. Мультиметр включают в режиме омметра, красный разъём «плюс» подключают к положительному выводу блока диодов, чёрный «минус» – на массу (корпус генератора). Если диодный мост исправен, то значение на табло мультиметра покажет бесконечность. В противном случае любое сопротивление означает, что выпрямитель неисправен.
Регулятор напряжения
Предназначен для стабилизации напряжения от генератора в бортовую сеть. В зависимости от типа силового агрегата и марки автомобиля – нормальное значение реле может отличатся, поэтому перед тестом нужно определить показатель, который дан в техническом описании двигателя. Порядок действий:
- Проверку производят на прогретом агрегате и генераторе под нагрузкой – минимум 15 минут работы на холостых оборотах с включённым светом фар.
- Мультиметр включают в режиме вольтметра, выставив максимальное значение в 20 Вольт.
- Один щуп устройства «плюс» (красный) подсоединяют к клемме «30» на выводе регулятора, второй «минус» – на массу (корпус генератора. Показатель напряжения должен быть в пределах от 13,2 до 14,9 Вольт. Точное значение необходимо сверить с характеристикой в техническом описании: если отклонение превышает 0,5В от нормы, то реле подлежит замене.
Ток возбуждения генератора
Должен соответствовать номинальной силе тока в цепи. Для снятия замера мультиметр включают в режиме амперметр и последовательно соединяют клемму «67» на плюсовой контакт, минусовой – на массу. Запускают двигатель и выдерживают высокие обороты в течение 3-5 минут. Нормальное значение считается от 3 до 8 Ампер.
Ток отдачи
Позволяет выявить короткие замыкания в цепи на конкретном участке и стабильность силы тока генератора на выходе. Для замера мультиметр в режиме амперметра последовательно подключают к клемме «30» (В+) и массе генератора. Далее запускают агрегат на высоких оборотах и активируют все потребители электроэнергии одновременно. Через 2-3 минуты снимают показатель силы тока и отключают электрооборудование. На каждую отдельную цепь снимают новый замер: фары ближнего света, кондиционер, аудиосистема, габариты, дальний свет, поворотники. Когда каждый отдельный потребитель будет измерен, все значения складывают и сравнивают с общим. Погрешность не должна превышать отметки в 5 Ампер.
Обмотки
Отвечают за электромагнитную индукцию генератора. Для их диагностики потребуется демонтировать механизм, снять реле-регулятор и держатели щёток. Мультиметр включают в режиме омметр и снимают показатели сопротивления на выводах контактных колец: один щуп прибора на любое кольцо ротора, второй – на статор. Стандартный показатель сопротивления обмоток должен быть в пределе от 2 до 8 Ом.
Интересно знать!
Следует помнить, что перед снятием замеров необходимо зачистить клеммы, контакты всех выводов от следов окислений, коррозии, грязи.
Предварительные проверки
Перечисленные выше явления — внешние проявления неисправностей. Например, автомобиль так ведет себя при выработавшем ресурс или неисправном аккумуляторе.Первичная диагностика исправности осуществляется по соответствующей иконке дисплея бортового компьютера (стилизованный аккумулятор с клеммами), которая не светится или мигает при работающем двигателе. Ее отключение свидетельствует о том, что питание потребителей переведено с аккумулятора на генератор.
Восстановление нормального технического состояния электрооборудования автомобиля начинается с локализации места неисправности. С учетом этой особенности перед тестированием моста предварительно проверяется натяжение ремня генератора, исправность реле-регулятора, напряжение на аккумуляторной батарее и отсутствие оксидации клемм электрической цепи.
Неисправности выпрямителя
Поскольку узел выпрямителя генератора состоит из нескольких полупроводниковых приборов, в 90% случаев защищен крышкой, для диагностики понадобятся электроприборы и частичная разборка генератора. Однако в некоторых случаях признаки неисправности диодного моста водитель может услышать:
- при появлении пульсаций (в бортовую сеть подается переменное напряжение вместо постоянного) электродвигатели некоторых потребителей могут воспроизводить звуки по аналогии с динамиком;
- чаще всего «пищит» привод стеклоподъемников и печки, причем тональность изменяется при изменении оборотов этих приборов, а не частоты вращения коленвала.
Во всех остальных случаях неисправности генератора автомобиля в узле выпрямителя диагностируются исключительно приборами. Для этого потребуется схема подключения диодного моста в конкретной модификации генератора, так как симптомы нарушения механической части полностью аналогичны поломке электрических деталей.
Диагностика поломок
Узел выпрямителя собирается по различным технологиям – часть деталей крепится механическим способом, мелкие диоды впаиваются в схему, крупногабаритные обычно запрессовываются. Поэтому потребоваться ремонт выпрямителя может, не только при выходе из строя полупроводниковых элементов, но и при некорректной их установке на «подкове» теплоотводящей пластины.
Методика диагностики выглядит следующим образом:
- с генератора снимается задняя крышка для обеспечения доступа к диодам;
- на пластину подается проводом «–» от АКБ, она прижимается к корпусу на генераторе, один провод лампы касается к диоду в месте присоединения статорной обмотки, второй – к «+» аккумулятора, при пробое лампочка загорится;
- тестер выставляется в режим омметра на 1 кОм, если поменять местами щупы мультиметра, показания должны измениться с 0 на 400 – 800 Ом в разных направлениях.
В большинстве случаев горит диодный мост при проникновении влаги.
https://youtube.com/watch?v=3JckJjT24gc
Что нужно знать о диодных мостах
Для начала мы рассмотрим, какими бывают и что внутри диодного моста. Встречаются данные элементы схемы в двух исполнениях:
- Из дискретных (отдельных) диодов. Обычно распаяны на плате и соединены дорожками в правильную схему.
- Диодные сборки. Сборки могут представлять собой как однофазные мосты для выпрямления обоих полупериодов переменного напряжения, так и сборки из двух диодов, соединенные в цепь общим катодом или анодом и другие варианты включения.
В любом случае выпрямительный однофазный диодный мост состоит из четырех полупроводниковых диодов, соединенных между собой последовательно-параллельным образом. Переменное напряжение подается на две точки, в которых соединены анод с катодом (разноименные полюса диодов). Постоянное напряжение снимается с точек соединения одноименных полюсов: плюс с катодов, минус с анодов.
На схеме место подключения переменного напряжения обозначено символами AC или «~», а выходы с постоянным напряжением «+» и «-«. Зарисуйте себе эту схему, она нам пригодится при проверке.
Если представить реальный диодный мост и совместить его с этой схемой получится что-то вроде:
Это интересно: Какие лампы HB4 лучше поставить в автомобиль — знакомим с вопросом
Устройство
Диодный мост является электрическим устройством, которое предназначено для того, чтобы преобразовывать или выпрямлять переменный вид тока и создавать его пульсирующим или постоянным. Подобным выпрямлением называют двухполупериодным. Также есть другое понятие в справочнике. Диодный мост считается там мостовой схемой диодных соединений, чтобы выпрямлять переменный ток и делать из него постоянный. Это самый простой и самый распространенный выпрямитель, используемый в радиотехнике с электроникой, автомобилем и других сферах, там, где нужно получить пульсирующее и постоянное напряжение.
Определение
Вторым названием диодного моста является двухполупериодный выпрямитель. Он включает в себя полупроводниковые выпрямительные диоды или шотткины электродиоды. Элементы могут быть отдельно распаяны на плате. В современном варианте объединяются диоды в одном корпусе. Это называется диодной сборкой.
Устройство диодного моста
Применение диодных мостов обширное. Их можно увидеть в электронике, трансформаторном и импульсном блоке питания и люминесцентной лампе. В сварочный аппарат ставятся полупроводниковые диодные сборки, крепящиеся к теплоотводящим устройствам.
Диодный мост обычно устанавливается на входе цепи питания при выпрямлении сетевого напряжение. Подобное решение может быть применено в импульсном блоке питания, в том числе компьютерном блоке питания. Также может быть использовано во вторичной трансформаторной обмотке блока питания, старого телевизора или маломощной домашней магнитолы.
Современные блоки питания оснащены импульсными схемами, где диодный мост занимается выпрямлением именно сетевого напряжения, а трансформатор занимается управлением полупроводниковых ключей или транзисторов.
Обратите внимание! Сбои в диодном мосте могут быть из-за быстрой разрядки аккумулятора, отсутствия подзарядки его от генераторного устройства, перезарядки аккумулятора и кипения электролита
Быстрая разрядка аккумулятора как причина сбоя работы электродов
Как выглядит диодный мост
Найти выпрямитель на плате не трудно, но внешний вид отличается в зависимости от устройства. Часто четыре диода впаяны рядом и собраны в одном корпусе — это выпрямительная сборка. На фото представлено несколько вариантов:
В таких вариантах четыре вывода: два обозначаются как «+» и «-» (выходы), а два без символов или указываются как «~» или «АС» (входы).
Диодный мост генератора автомобиля выглядит по-другому: это пара металлических электропроводящих пластин, на которых в определенной последовательности расположены диоды.
На мосту могут быть не только силовые, но и вспомогательные диоды:
Здесь зеленым помечены силовые диоды. Тестировать лучше все, тем более что сделать это не трудно.
Сгорает диодный мост — какие могут быть причины?
«У меня Mitsubishi Space Wagon. Сгорает диодный мост генератора. Аккумулятор новый, ничего внештатного не установлено — в чем причина?»
Выпрямительный блок генератора, или, как его еще называют, диодный мост, может перегореть из-за превышения допустимого тока и/или напряжения, а также при длительной работе с предельной нагрузкой. В эксплуатации наиболее частыми причинами превышения нагрузки являются короткие замыкания в аккумуляторной батарее либо зарядка сильно разряженного аккумулятора при одновременно включенном большом числе потребителей электроэнергии. Несмотря на то что в рассматриваемом случае аккумулятор новый, надо понимать, что до продажи он мог долго где-то храниться и за это время существенно разрядиться. Поэтому перед установкой на автомобиль аккумулятор никогда не помешает подзарядить на стационарном устройстве.
Под причину превышения нагрузки попадают и случаи перегорания выпрямительного блока вследствие неправильного запуска двигателя другого автомобиля с помощью «прикуривания».
Опасность установки нештатных потребителей энергии человеку, задавшему вопрос, похоже, известна, кроме того, нежелательна работа генератора с отсоединенными от штатных потребителей «плюсовыми» проводами. Это может вызвать повышение напряжения, способное привести к выходу из строя любого из диодов выпрямительного блока. Особенно рискованно, когда допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей.
Менее вероятной, но возможной причиной может быть попытка проверить работоспособность генератора «на искру» путем кратковременного соединения «плюсового» вывода генератора с «массой», чем, однако, нередко злоупотребляют любители самостоятельно заниматься своим автомобилем. При этом через выпрямительный блок протекает ток большой силы, повреждающий диоды.
Наконец, перегорание диодов способно вызвать обратное подключение аккумулятора, когда его «минус» ошибочно соединяют с «плюсовой» клеммой генератора, а «плюс» — с «массой».
Диоды также могут испытывать термические перегрузки. При работе диодов выделяется тепло. Если с охлаждением существуют какие-то проблемы, а создавать их могут даже поверхностные окисные пленки, работающие как термоизоляция, диоды перегреваются, что в конечном итоге способно преждевременно вывести их из строя.
Осталось выяснить, что в присланном вопросе означает «сгорает»? Раз за разом? Сомнительно, что каждый раз взамен сгоревшего покупается новый мост, имеющий какой-то брак, из-за чего мост тут же перегорает. В один раз поверим, но многократно такое повторяться не должно. Поэтому рекомендуем проанализировать указанные причины выхода из строя диодных мостов и, сопоставив их с тем, что имеется на самом деле, попробовать исключить проблему, вызывающую повторяющиеся сгорания выпрямительного блока.
Сергей БОЯРСКИХ Фото автора и из открытых источников ABW.BY
Конструкция выпрямителя
В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:
- переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
- диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
- чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.
В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.
При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.
Основной мост диодный
На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.
Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».
Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.
В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.
Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.
Дополнительные диоды
Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:
- 3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
- отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.
Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.
Стабилитрон
Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:
- этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
- при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
- на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.
При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:
- нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
- если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.
Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.
Дополнительное плечо выпрямителя
Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:
- форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
- эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
- мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.
Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.