Закрыть

Как прозвонить диодный мост генератора: Как проще всего проверить диодный мост генератора автомобиля

Содержание

Как проверить генератор (со снятием, не снимая с машины)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 218

Автомобильный генератор представляет собой один из ключевых компонентов электрооборудования автомобиля, эксплуатируется в жестких условиях и постоянно испытывает большие нагрузки. Разработчик генератора в полной степени учитывает особенности его функционирования, обращая внимание на достижение высокой эксплуатационной надежности. Тем не менее, исключить отказы этого узла не удается.

Диагностирование электрооборудования на СТО при плановом техническом обслуживании входит в перечень обязательных проверок. Его выполнение выявляет появившиеся неисправности и высокую степень износа отдельных компонентов, в том числе генератора. Однако даже регулярное обслуживание автомобиля в сертифицированных мастерских не является гарантией от внезапных отказов.

Далее рассмотрены процедуры проверки генератора, позволяющие простыми средствами с высокой точностью оценить его техническое состояние. Особенность этого устройства — конструкция генераторов различных автомобилей основана на идентичных принципах, поэтому для них применяется одинаковая методика проверки, которая может отличаться только незначительными деталями.

Работы по проверке исправности генератора целесообразно выполнять по крупноблочной схеме и только после локализации неисправного узла переходить к точной диагностике. Мы не будем останавливаться на тонкостях выявлении неисправности конкретного узла этого агрегата, которые выполняются по своим методикам.

Признаки неисправного генератора

К внешним проявлениям отказа генератора относятся:

  • соответствующий оптический индикатор на приборной панели продолжает оставаться в активном состоянии или мигает при запущенном двигателе;
  • посторонние шумы;
  • нагрев корпуса до слишком высокой температуры;
  • характерный запах сгоревшей изоляции;
  • тусклый свет фар, мигание лампочек, неустойчивая работа остальных потребителей электроэнергии (в первую очередь мощных), что ярко проявляется при аккумуляторе, выработавшем ресурс;
  • разряд батареи с высокой скоростью.

При инструментальном контроле дополнительно принимаются во внимание

  • несоответствие генерируемого напряжения паспортному значению с учетом имеющихся допусков в широком диапазоне нагрузок;
  • полное отсутствие напряжения.

Подготовка к проверке

Перед началом собственно диагностики:

  • проверяется состояние контактов и при необходимости выполняется подтяжка их креплений и зачистка от окислов.
  • осматриваются соединительные провода и при выявлении их повреждений заменяются на исправные такой же длины и сечения.

Точные результаты достигаются при использовании бытового мультиметра (электрического тестера). Желательно, чтобы прибор имел отдельный вход для подключения токовых клещей.

Запреты

При выполнении тестирования ни при каких условиях нельзя совершать следующие действия:

  1. Запрещается отключать провода от выхода генератора. Он всегда должен иметь нагрузку.
  2. Недопустимо выполнять тестирование методом “на искру”- накоротко замыкать выход генератора.
  3. Состояние изоляции нельзя контролировать гигаомметром (из-за рисков пробоя изоляции высоким измерительным напряжением этого прибора).

Проверка натяжения приводного ремня

Нарушение нормативного натяжения ремня привода генератора приводит к тому, что при работе без нагрузки напряжение соответствует норме, но при увеличении нагрузки недостаточная сила трения приведет к появлению эффекта проскальзывания, на вал генератора перестает передаваться требуемая мощность, и напряжение падает. Нагрузка увеличивается последовательным включением различных потребителей, например, фар.

При обнаружении такого явления проверяем прогиб ремня, который при нажатии с усилием 10 кг не должен быть более 12 мм. В случае ослабленного ремня  восстанавливаем его натяжение, что выполняется регулировочным винтом, которым статор генератора отодвигается от вала двигателя.

Основные проверки без демонтажа генератора

Описываемые далее процедуры проводятся при прогретом двигателе, который работает на холостых оборотах 10 – 15 минут. Первичная проверка основана на том, что напряжение, снимаемое с генератора, превышает напряжение аккумуляторной батареи (необходимое условие ее подзарядки). Для этого выключают двигатель и мультиметром, который переключен в режим работы с постоянным напряжением (предел 20 В или в нему) замеряют напряжение на клеммах батареи. Затем заводят двигатель, выполняют второе измерение и сравнивают результаты. Если изменений нет,  генератор неисправен.

Вторая группа тестов направлена на проверку реле-регулятора, для чего мультиметром продолжают контролировать выходное напряжение генератора. Его показания при работающем двигателе составляют 14 В. При увеличении частоты вращения вала напряжение возрастает, но не более чем на 0,5 – 0,7 В. При нарушении этого условия проводятся более подробные проверки, процесс которых описан здесь.
Для проверки генерируемого тока обороты двигателя увеличиваются до средних. К мультиметру подключаются токовые клещи, прибор переводится в режим измерения постоянного тока, рабочим органом клещей охватывается провод с выхода генератора.

Далее последовательно включают потребители электроэнергии (фары, отопитель салона и т.д.), записывают показания прибора. Затем использованные ранее потребители включают одновременно и показания мультиметра сравнивают с суммой записанных значений. Разница не должна превышать 5А, в противном случае генератор считается неисправным.

Диодный мост проверяют мультиметром или методом прозвонки лампочкой на отсутствие пробоя диодов и обрыв в токопроводящих цепях. Диагностику диодного моста проводят на двигателе или после демонтажа генератора.

Проверки с демонтажем генератора

Демонтаж генераторы осуществляют в том случае, если однозначно установлено, что он неисправен.
Первоначально проводится осмотр, который показывает отсутствие механических повреждений корпуса, нормальное состояние электрических выводов и других компонентов.
Нагар на токосъемных кольцах — хороший индикатор межвиткового короткого замыкания обмоток ротора.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Проверка сопротивления обмоток

Для проверки сопротивления обмоток мультиметр переключают в режим измерения сопротивления.


Для определения сопротивления обмотки ротора щупы мультиметра подключают к токосъемным кольцам. Показания прибора равняется 10 Ом.
Статорная обмотка проверяется только после отключения соединительных проводов от клемм. Измеряют как сопротивление между свободными концами обмоток, так и между свободным концом и общей точкой. Статор считается исправным, если

  • сопротивление отдельной обмотки находится в интервале 5 — 15 Ом;
  • сопротивление между свободными концами обмоток вдвое превышает сопротивление отдельных обмоток;
  • сопротивление обмоток одинаково.

Щетки

Проверка щеток осуществляют методом визуального осмотра. Исправные щетки должны свободно перемещаться по направляющим и не иметь сколов. При большой степени износа их меняют на новые.

Опорные подшипники

Ротор генератора смонтирован на опорных подшипниках. Их состояние проверяют при снятом со шкива ремне. При исправных подшипниках ротор вращается свободно, а его проворачивание не требует никаких усилий.

Если же обнаруживается люфт, то подшипники подлежат замене.

Заключение

Точная диагностика исправности автомобильного генератора осуществляется своими силами при использовании несложных и распространенных бытовых измерительных приборов. Вышедший из строя генератор восстанавливают заменой диодного моста, реле-регулятора, опорных подшипников и щеток и  регулировкой натяжения приводного ремня. В прочих случаях потребуется покупка нового.
Знание простых методик проверки позволит восстановить нормальную работоспособность электрооборудования без обращения в автосервис и сэкономить средства.

Прозвонка обмотки генератора с помощью мультиметра

Что делать, если в доме нет света? Помочь в решении проблемы может генератор тока. Но если выйдет из строя и это оборудование, определить неисправность поможет проверка генератора мультиметром. Независимо от вида и марки, с помощью этого прибора, узнав причину неисправности, можно провести несложный ремонт самостоятельно.

Разновидностей генераторов достаточно много, от больших и мощных промышленных до небольших автомобильных приборов. Но алгоритм проверки с помощью тестера одинаковый для любого генератора.

Какие узлы и детали проверяют с помощью мультиметра

Данная операция предусматривает диагностику электрической части, при этом проводится проверка следующих деталей:

  • выполняются замеры напряжения на выходе из генератора;
  • проверяется обмотка возбуждения ротора на отсутствие разрыва цепи, короткого замыкания на корпус;
  • проверка обмоток статора на пробой и обрыв цепи;
  • проводят обнаружение неисправностей диодного моста, конденсатора;
  • выявляются неисправности регулятора напряжения и щеток;

Выполнение каждой перечисленной операции требует специального знания и умения для проведения измерений, поэтому следует рассмотреть каждую проверку подробнее.

Измерение уровня выходного напряжения

Для каждого отдельного агрегата это значение будет разным. Разберем подробнее проверку автомобильного генератора. Выставляем на шкале мультиметра режим замера напряжения. Сначала необходимо проверить напряжение на выключенном двигателе Для этого замеряем значении вольтажа на клеммах аккумулятора.

Красный щуп подключаем к плюсовой клемме, черный закрепляем на минус. Заряженный исправный АКБ выдаст значение до 12,8 В. Производим запуск двигателя. Затем проводим измерение.

Теперь это значение должно быть не более 14,8В, но и не менее 13, 5 В. Если уровень напряжения выше или ниже, генератор неисправен.

Проверяем обмотку ротора

Для выполнения этой операции, необходимо демонтировать и разобрать агрегат. Выполняя самостоятельную проверку, не забудьте выставить прибор в режим измерения сопротивления цепи.

Дополнительно выставляется значение величины не выше 200 Ом. Эти регламентные работы проводят в 2 этапа:

  1. Замер значения сопротивления обмоток ротора. Для этого щупы присоединяем на кольца подвижной части двигателя, определяем значение. Это даст возможность определить вероятность порыва цепи обмотки при значении выше 5 Ом. Если прибор показал меньше 1,9 Ом – произошло витковое замыкание. Наиболее часто цепь рвется в местах соединения вывода роторной обмотки к кольцу. Определить дефект можно, пошевелив щупом проволоку в местах пайки, а также при обнаружении потемневшей и осыпавшейся изоляции проводов. При обрыве и КЗ (коротком замыкании), провода сильно нагреваются, поэтому поломку можно выявить визуальным контролем.
  2. Выполняется прозвонка цепи для обнаружения короткого замыкания на корпус. Ротор генератора располагаем удобно для работы. Затем один щуп подносим к валу ротора, второй крепим на любое кольцо. При исправной обмотке, показание сопротивления будет зашкаливать. Если будет показывать малое сопротивление – эту деталь следует отдать на перемотку. При перемотке ротора важно выдержать идеальную балансировку.

Проверка обмоток статора

Проверка статора начинается с визуального осмотра. Обращаем внимание на внешние повреждения корпуса и изоляции, места прожигания проводов при КЗ.

Несправный узел следует отдать в перемотку или заменить его. При внешней целостности проводов, начинаем исследовать с помощью тестера.

Перед началом работ следует убедиться в отключении агрегата от сети, отсутствие контакта выводов обмоток статора.

Выполняя работу по проверке нормального состояния узла, убеждаемся:

  • В целостности цепи обмоток. Для этого выставляем прибор в режим замера сопротивления. Щупы закрепляем на первую пару выводов, затем проверяем 1-ю обмотку и 3-ю, 3-й и 2-й выводы. Если при обрыве стрелка аналогового прибора уйдет за шкалу, следует провести перемотку обмоток.
  • В отсутствии межвиткового КЗ и на корпус. Для этого, один из наконечников подсоединяем к выводу, второй — к корпусу. Если обмотки замкнуты – на шкале будет меньшее значение сопротивления, чем на исправных.

Выявление неисправностей регулятора напряжения

Снимаем и отсоединяем провода от детали. Проводим осмотр состояния щеток. Они не должны иметь значительные дефекты и сколы. В направляющих каналах щеткодержателя, щетки генератора должны перемещаться свободно. При выступлении их за кромку меньше 5 мм, регулятор генератора следует поменять.

Проверка производится с помощью аккумуляторов и 12-ти вольтовой лампочки. Напряжение второго источника питания должно быть не менее 15 В., поэтому к автомобильному аккумулятору последовательно подключаем батарейки и доводим значение до нужного. Плюс от 1-го источника питания крепим к выходному контакту, минус закрепляем на массу.

Лампочка устанавливается между щеток. При подключении источника в 16 В. она не должна гореть. При более слабом аккумуляторе она горит. При нарушении правильного горения, регулятор следует заменить.

Проверка диодного моста и конденсатора

Задача этого узла в предотвращении прохождения электричества к генератору. Он должен направлять его от генератора к потребителю. При этом всякое отклонение является неисправностью диодного моста.

Для проверки демонтируем его и распаиваем выводы на генераторе. Выставляем прибор на «прозвон».

Для проверки силового диода черный щуп подносим к пластине моста, красный крепим на выход. При показании мультиметра 400-800 Ом – диод исправен, другие цифры требуют замены диода или моста.

При проверке вспомогательного диода, операция выполняется аналогично. Но при перемене щупов местами, прибор должен показать значение сопротивления стремящегося к бесконечности.

Для обнаружения неисправного конденсатора, можно проверить его «дедовским методом». Для этого, нужно подать на него напряжение на короткое время. Он должен зарядиться.

При замыкании его контактов, между ними должна пробить искра. Это значит, что конденсатор исправен.

При проверке полярного конденсатора, нужно убрать оставшийся заряд. Затем, на шкале выставляем замер сопротивления. Контакты должны крепиться, соблюдая полярность. При замере исправной детали, сопротивление постепенно растет. В противном случае, когда на экране будет 0, ее следует заменить.

Если тестируется неполярный конденсатор, на шкале значений выставляется МОм. Щупы располагаем на контактах независимо от полярности. Затем, нужно замерить значение сопротивления. Если на экране цифра меньше 2 Ом – это неисправная деталь.

В заключение, необходимо напомнить, что все измерения при проверке работоспособности генератора с помощью мультиметра, проводятся измерением значения сопротивления электрического тока.

Только для измерения напряжения на выходе генератора, прибор настраивают для измерения этой величины. Провести проверку генератора мультиметром может любой новичок. Нужно только работать с полной ответственностью и следовать инструкциям.

Диодный мост Ваз 2110 - проверка и замена пошаговая инструкция

Диодный мост генератора на автомобилях Ваз 2110 очень часто выходит из строя. О его неисправности может сказать нагрев быстрый и сильный нагрев генератора автомобиля.

Сегодня мы поговорим о том, как проверить диодный мост своими руками, сэкономив при этом деньги и время на поездку к специалистам в автосервис. Когда-то я уже писал о том, почему греется генератор на автомобилях ВАЗ, на этот раз мы поговорим конкретно про диодный мост, точнее о том, как его проверить и заменить в домашних условиях.

О роли генератора в авто, наверное, не стоит лишний раз говорить, каждый знает о том, что это очень важная деталь, без которой нельзя представить двигатель. От работоспособности генератора во многом зависит срок службы АКБ, который получает зарядку от генератора.

Диодный мост состоит из четырех или шести диодов, которые преобразуют переменный ток в — постоянный по принципу двухполярного способа выпрямления. Выпрямительные диоды генератора играют роль шлюза, который пропускает ток лишь в одном направлении, не позволяя току из бортовой электросети автомобиля пройти на обмотки статора. Диоды расположены на корпусе генератора и имеют свойство перегорать, причин этому есть несколько.

Какие функции выполняет диодный мост Ваз 2110

При включении генератора в работу, он производит постоянный ток. Но чтобы питать всех потребителей в автомобиле и подзаряжать аккумуляторную батарею, требуется переменный ток с четко определенной частотой.

Диодный мост выполняет функции по преобразованию постоянного тока в переменный. Это устройство также называется выпрямителем.

Диодные мосты могут иметь различную конструкцию. Однако автомобили преимущественно комплектуются трехфазными выпрямителями. Это обусловлено важными достоинствами, которыми они обладают. А именно:

  1. На выходе создается наиболее пульсирующее напряжение;
  2. Трехфазные устройства отлично подходят для полумостов и диодных мостов;
  3. Их конструкция позволяет дополнительно использовать конденсатор — фильтр для тока.
Схема диодного моста Ваз 2110

Как проверить диодный мост Ваз 2110 – пошаговая инструкция

Лично я знаю несколько способов проверки диодного моста Ваз 2110. С помощью:

  1. тестера
  2. лампы

Ниже я опишу каждый способ детально, чтобы у вас была возможность самостоятельной проверки. Не обязательно обращаться в сервис, достаточно наличия мультиметра и умения им пользоваться. Все остальные мы опишем ниже.

Как проверить диодный мост Ваз 2110 с помощью мультометра

  1. Мультиметр необходимо перевести в режим измерения сопротивления и установить звуковую индикацию.
  2. Далее щупы измерительного устройства подключаются к каждому выводу диода. Отрицательный вывод – «минус» соединяется с центральной стальной или алюминиевой пластиной, а положительный вывод соединяется с металлической жилой, выполненной в виде луженого оголенного провода, диаметр которого должен быть не менее 1 мм.
  3. Чтобы проверить каждый диод, нужно вначале одним щупом коснуться жилы или центральной пластины, а другим щупом – противоположного вывода диода. После этого щупы необходимо поменять местами. При исправности диода, мультиметр будет выдавать звуковые сигналы только когда щупы находятся в определенном положении.

    Проверка диодного моста Ваз 2110 мультометром измеряем сопротивление

  4. Если же тестер пищит при всех вариантах подключения, это указывает на то, что диод пробит. Если звуковые сигналы вообще отсутствуют, значит имеет место обрыв диода. Звуковые сигналы должны издаваться прибором, когда проверяется только одна сторона моста.

Как проверить диодный мост Ваз 2110 при помощи лампочки

Еще один способ проверки диодного моста Ваз 2110 при помощи лампочки без демонтажа блока. Для этого:

  1.  Снимите защитный кожух генератора.

    Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 1

  2. Проверьте на работоспособность всю цепь диодов, для этого подключите лампочку (1..5, 12 В) одним концом к минусу на АКБ, вторым – к плюсу клеммы «30». Если лампа загорелась, в цепи есть короткое замыкание, следовательно, один или несколько диодов в ней неисправны, осталось только определиться какие (положительные или отрицательные). Эта информация подскажет знающему автовладельцу, на что обратить свое внимание, чтобы установленный на место неисправного рабочий диодный мост генератора тоже не сгорел.
  3. Итак, первой проверим отрицательную группу, для этого соединим минус лампочки с корпусом генератора, а плюс – с одним из крепежных болтов диодного моста. Если лампочка загорится (постоянно или будет моргать), значит, имеет место короткое замыкание либо вентилей, либо витков обмотки статора. Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 2

     

  4. Переходим к плюсовым диодам. Соединяем плюс аккумуляторной батареи через нашу лампочку с зажимом генератора «30», а минус подводим к одному из болтов крепления выпрямительного блока. Загоревшаяся лампочка – явный признак присутствия короткого замыкания.

    Как проверить диодный мост генератора Ваз 2110 при помощи лампочки шаг 3

  5. Последний этап – диагностика дополнительных диодов. Оставляем минус аккумуляторной батареи на одном из болтов крепления моста диодов, а ее плюс через лампу подводим к выводу генератора «61». Излучающая свет лампа опять же свидетельствует о присутствии замыкания в данной группе диодов.

Как заменить диодный мост Ваз 2110 – пошаговая инструкция

Замена диодного моста ВАЗ 2110 происходит в следующем порядке:

  1. Сперва снимите генератор с автомобиля  и затем от щёлкните по бокам фиксаторы которые крышку крепят к генератору и её снимите, а как только она будет снята и отложена в сторонку, приступайте к снятию.

    Замена диодного моста Ваз 2110 шаг 1

  2. В начале отвёрткой или гаечным ключом (У всех по разному крепится регулятор напряжения), выкрутите либо винты, либо болты крепления регулятора  и потянув за него.

    Замена диодного моста Ваз 2110 шаг 2

  3. Снимите, отсоединив при этом ещё от регулятора разъём провода  следом накидным ключом или головкой отверните три болта, которые крепят провода к диодному мосту и ещё один болт выкрутите, крепящий сам диодный мост и сняв провода.
  4. Откинув их в сторонку, отверните крестовой отвёрткой винт который конденсатор крепит  и снимите диодный мост и конденсатор с генератора автомобиля.

    Замена диодного моста Ваз 2110 шаг 4

  5. Установка диодного моста осуществляется в обратном порядке снятию, вся операция проводится легко и быстро, главное собрать правильно всё не забудьте и обязательно с видео-роликом который в конце расположен ознакомьтесь.

Видео: Замена диодного моста генератора Ваз своими руками

диодов - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 58

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 потока 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. (Смещение вперед) Выкл. 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 мнемоническое обозначение 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, чем прямое напряжение (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 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 только очень небольшое увеличение напряжения. Если диод полностью проводящий, обычно можно предположить, что напряжение на нем соответствует номинальному прямому напряжению.

Мультиметр с настройкой диода можно использовать для измерения (минимального) прямого падения напряжения на диоде.

V F конкретного диода 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. Диод типа 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 на диод подается достаточно большое отрицательное напряжение, он поддается и позволяет току течь в обратном направлении. Это большое отрицательное напряжение называется напряжением пробоя . Некоторые диоды на самом деле предназначены для работы в области пробоя, но для большинства обычных диодов не очень полезно подвергаться воздействию больших отрицательных напряжений.

Для нормальных диодов это напряжение пробоя составляет от -50 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 очень 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 рассмотрим, какое удивительное разнообразие существует и для какой цели служит каждый тип.

Типы диодов

Нормальные диоды

Сигнальные диоды

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, 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 светодиода V F 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, который не виден 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 составляет…

1

Полупроводниковый состав диода Шоттки немного отличается от обычного диода, и это приводит к гораздо меньшему на прямому падению напряжения , 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 стабилитроном 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, передается 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 важным 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 стенной бородавку, вы, скорее всего, увидели бы там несколько диодов, которые ее исправили.

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.

Этот диод полезен, 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 с подавлением 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 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 составляет…

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 Пенсионер

Ресурсы и движение вперед

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

Или откройте для себя другие распространенные электронные компоненты:

H-мостов - основы | Модульные схемы

Вы можете узнать, как построить h-мосты, из множества сетевых и автономных ресурсов.В конце концов, эти схемы не так уж и сложны. Некоторые из этих ресурсов хороши, некоторые - нет. Однако, когда я начал работать с ними, я понял, что многие из моих переживаний не были задокументированы, а некоторые вещи, которые я узнал, были упущены из этих описаний. Поэтому я решил записать то, что я узнал, и попытаться организовать это описание в виде простой для понимания, но всеобъемлющей структуры.

Эта работа началась как серия из трех частей, которую я написал во время разработки µModule H-bridge.Хотя текущий материал основан на этих статьях, он исправляет многие ошибки и значительно расширяется и обновляется.

Я намерен охватить больше, чем большинство статей, которые я видел на эту тему. Хотя я не ожидаю, что вы, дорогой читатель, знакомы с h-мостами или контроллерами двигателей в целом, я основываюсь на базовых представлениях об электрических схемах. Поэтому, если вы не знаете, что такое резистор, катушка индуктивности или конденсатор, если вы не понимаете хотя бы основ анализа цепей во временной и частотной области, вы читаете неправильную статью.Вы, вероятно, не сможете следить за обсуждением. Но если вас интересует справочная информация по контролю моторики, если вы хотите понять причины дизайнерских решений, если вы хотите получить более глубокие знания не только о h-мостах, но и о том, что происходит до и после них, у вас есть нашел свое место.

Я планирую в конечном итоге расширить эти статьи, чтобы охватить не только h-мосты, но также схемы управления и электромеханические системы.

В целом H-мост представляет собой довольно простую схему, содержащую четыре переключающих элемента с нагрузкой в ​​центре в H-подобной конфигурации:

Переключающие элементы (Q1..Q4) обычно являются биполярными или полевыми транзисторами, в некоторых высоковольтных приложениях - IGBT. Интегрированные решения также существуют, но независимо от того, интегрированы ли переключающие элементы со своими цепями управления или нет, по большей части не имеет значения для этого обсуждения. Диоды (D1..D4) называются перехватывающими диодами и обычно относятся к типу Шоттки.

Верхний конец моста подключен к источнику питания (например, аккумулятор), а нижний конец заземлен.

Как правило, все четыре переключающих элемента можно включать и выключать независимо, хотя есть некоторые очевидные ограничения.

Хотя теоретически нагрузка может быть любой, но наиболее распространенной областью применения Н-мостов является нагрузка от щеточного двигателя постоянного тока или биполярного шагового двигателя (для шаговых двигателей требуется два Н-моста на двигатель). Далее я сконцентрируюсь на приложениях в качестве щеточного драйвера двигателя постоянного тока.

Статический режим

Основной режим работы H-моста довольно прост: если Q1 и Q4 включены, левый вывод двигателя будет подключен к источнику питания, а правый провод подключен к земле.Через двигатель начинает течь ток, который возбуждает двигатель (скажем) в прямом направлении, и вал двигателя начинает вращаться.

Если Q2 и Q3 включены, произойдет обратное, двигатель получит питание в обратном направлении, и вал начнет вращаться в обратном направлении.

В мосту никогда не следует закрывать одновременно Q1 и Q2 (или Q3 и Q4). Если вы это сделали, вы просто создали путь с очень низким сопротивлением между питанием и заземлением, эффективно закорачивая ваш источник питания.Это состояние называется «прострелом» и представляет собой почти гарантированный способ быстро разрушить ваш мост или что-то еще в вашей цепи.

Из-за этого ограничения из четырех возможных состояний переключатели на стороне A могут иметь смысл только в трех:

1 квартал 2 квартал
открытый открыто
закрыть открыто
открытый закрыть

Аналогично для стороны B:

3 квартал 4 квартал
открытый открыто
закрыть открыто
открытый закрыть

В общей сложности это позволяет для полного моста находиться в 9 различных состояниях:

1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
закрыть открыто открыто открыто
закрыть открыто открыто закрыть
закрыть открыто закрыть открыто
открытый закрыть открыто открыто
открытый закрыть открыто закрыть
открытый закрыть закрыть открыто
открытый открыто открыто открыто
открытый открыто открыто закрыть
открытый открыто закрыть открыто

Мы рассмотрим гораздо более подробно через минуту, но прежде давайте потратим несколько минут на понимание основ нашей нагрузки, двигателя постоянного тока.

Модель двигателя

Хотя моделирование двигателей постоянного тока - сложная тема, которую вы можете подробно прочитать здесь, для этой статьи давайте начнем с очень простой модели! Эта модель не будет использоваться для приложений управления, в которых вы пытаетесь электрически компенсировать влияние механических компонентов. Основное предположение в представленной здесь модели состоит в том, что механические постоянные времени в вашей системе намного выше, чем электрические, другими словами, мы можем считать скорость вала постоянной для нашего анализа.Это верно почти во всех случаях, но вам нужно прочитать другие статьи, чтобы понять, почему. А пока поверьте мне на слово.

Двигатель постоянного тока - это устройство преобразования энергии: он принимает электрическую энергию и превращает ее в механическую. При работе в качестве генератора он действует наоборот: преобразует механическую энергию в электрическую.

В этой очень простой модели двигателя механические параметры полностью игнорируются. Что касается электрической части, двигатель в основном содержит несколько индукторов, которые движутся в магнитном поле.Сами индукторы, конечно, имеют индуктивность и некоторое внутреннее сопротивление. Их движение в поле будет генерировать напряжение, называемое напряжением генератора и обозначаемое V g , на индукторах. Из этого описания можно нарисовать следующую модель:

Фактически, во многих случаях внутреннее сопротивление индукторов можно не учитывать, и можно использовать еще более простую модель, идеальную индуктивность, соединенную последовательно с источником напряжения:

В обоих случаях все элементы включены последовательно, поэтому они имеют одинаковый ток, но напряжение на них, конечно, разное.

Напряжение генератора (В г ) зависит только от скорости, с которой катушки индуктивности движутся в поле, другими словами от скорости вращения двигателя.

Сила (или крутящий момент во вращательной системе, такой как двигатель постоянного тока), которую оказывают эти электромагниты - индукторы, пропорциональна току, протекающему через них.

Раньше мы рассматривали только статическую работу, когда ничего не менялось. Если предполагается работа на скорости ниже полной, переключатели управляются в режиме ШИМ.Сигнал ШИМ имеет две фазы, «время включения» и «время выключения», как я называю их на диаграмме ниже:

Это периодический сигнал с постоянной частотой. Информационное содержание, которое используется для изменения рабочих параметров моста, представляет собой соотношение между временем включения и временем отключения. Различные режимы привода различаются тем, как устанавливаются переключатели во время включения и выключения.

Если мы хотим, чтобы двигатель делал что-нибудь интересное, нам нужно подключить его к источнику питания хотя бы на одной из фаз.Скажем так, «вовремя». У нас есть два варианта: либо мы включаем Q1 и Q4, либо мы включаем Q2 и Q3.

А как насчет нерабочего времени? У нас есть девять штатов на выбор. Это:

1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
закрыть открыто открыто открыто
закрыть открыто открыто закрыть
закрыть открыто закрыть открыто
открытый закрыть открыто открыто
открытый закрыть открыто закрыть
открытый закрыть закрыть открыто
открытый открыто открыто открыто
открытый открыто открыто закрыть
открытый открыто закрыть открыто

Если вы посмотрите на нашу модель двигателя, то увидите, что это в основном индуктивная нагрузка. Индукторы обладают тем свойством, что вы не можете мгновенно изменить ток, протекающий через них. Итак, всякий раз, когда мост меняет состояние с током двигателя, отличным от нуля, новое состояние должно гарантировать, что ток может продолжаться каким-либо образом. Улавливающие диоды обычно не используются для этой цели, потому что (как вы увидите позже) они будут слишком сильно нагреваться. Конечно, есть исключения, но это всего лишь исключения.

Теперь, во время работы, индуктор двигателя подключен между источником питания и заземлением.Следовательно, ток через индуктор начнет расти. Очень маловероятно, что к тому времени, когда время включения истечет, и мы будем готовы переключить мост в состояние отключения, ток будет равен 0. Поэтому лучше всего выбрать состояние для времени отключения, когда мы можем обеспечить путь для протекания индуктивного тока. Для этого нам нужно замкнуть по одному переключателю с обеих сторон двигателя, и это немного сокращает наши возможные состояния отключения:

1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
закрыть открыто открыто закрыть
закрыть открыто закрыть открыто
открытый закрыть открыто закрыть
открытый закрыть закрыть открыто

Если мы объединим эти четыре варианта с двумя возможными включенными состояниями, мы получим восемь возможных конфигураций. Однако в двух из них время включения и выключения одинаковы, и это не очень интересно: мост работает статично. Остается шесть значимых сопоставлений, которые я резюмирую ниже:

Картографирование 1 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии закрыть открыто открыто закрыть
выключенное состояние закрыть открыто закрыть открыто
Отображение 2 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии закрыть открыто открыто закрыть
выключенное состояние открыто закрыть открыто закрыть
Отображение 3 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии закрыть открыто открыто закрыть
выключенное состояние открыто закрыть закрыть открыто
Отображение 4 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии открыто закрыть закрыть открыто
отключенное состояние закрыть открыто открыто закрыть
Отображение 5 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии открыто закрыть закрыть открыто
отключенное состояние закрыть открыто закрыть открыто
Отображение 6 1 квартал 2 квартал 3 квартал 4 квартал
в рабочем состоянии открыто закрыть закрыть открыто
отключенное состояние открыто закрыть открыто закрыть

В таблицах можно найти интересные симметрии.

Например, отображение 3 и 4 меняет обе стороны. Однако, если мы поменяем местами сторону A и сторону B в отображении 3, мы получим отображение 4, и наоборот. Мы называем эти схемы «противофазным приводом блокировки ».

Остальные четыре сопоставления (1, 2, 5 и 6) изменяют состояние только одной стороны моста. Отображения 1 и 5, однако, являются зеркалами друг друга так же, как 3 и 4: поменяв местами стороны-A и стороны-B, мы можем преобразовать одно в другое. То же верно и для отображения 2 и 6.Мы называем этот тип работы «привод амплитуды фазы ».

В следующих частях статьи я подробно расскажу об обоих режимах привода.

Эта простая категоризация режимов работы привода работает в большинстве случаев, но не для всех. Есть еще несколько эзотерических режимов вождения, которые могут быть полезны при определенных редких обстоятельствах.

Если вы просмотрите сопоставления выше, вы увидите, что как во время включения, так и во время выключения по одному переключающему элементу включен на каждой стороне моста. Мы сделали это, чтобы обеспечить непрерывный путь протекания тока двигателя. Но если это правда, то для чего нужны эти диоды? Можем ли мы их оставить? Ответ звучит отрицательно, и причина заключается в следующем: ни в одной реальной цепи невозможно включить или выключить переключатели высокого и низкого уровня в одно и то же время. Они либо немного рано, либо немного поздно. В одном случае оба переключателя высокого и низкого уровня были бы включены на короткое время, а в другом оба были бы отключены на мгновение.

Если оба включены, вы создали очень-очень плохое состояние сквозной пробивки. Мы хотим избежать короткого замыкания питания - даже кратковременного - любыми способами. Таким образом, все практические конструкции мостов смещены в другую сторону, следя за тем, чтобы два переключателя никогда не включались одновременно, но, как следствие, они оба будут отключены на короткое время во время переключения.

Теперь, когда оба переключателя на одной стороне выключены, ток двигателя некуда течь. Это плохо по-другому: напряжение двигателя подскочит настолько, насколько это необходимо, чтобы создать путь для прохождения тока.Этот скачок напряжения, вероятно, приведет к выходу из строя одного из переключателей, и путь тока возникнет через поврежденный переключатель. Это не лучший путь для моста, поэтому необходима некоторая защита. Роль улавливающих диодов заключается в обеспечении пути тока во время этих коротких периодов переключения, при этом напряжение двигателя не должно повышаться слишком высоко. В некоторых реализациях собственные диоды переключателей MOSFET используются в качестве задерживающих диодов, в других, например, когда BJT используются в качестве переключающих элементов, диоды должны быть предоставлены извне.

Другой вопрос, который следует обсудить, - почему бы не использовать диоды для проведения тока отключения? Главный вопрос, определяющий ответ, - это тепловыделение. Какой из них круче: диод или переключатель?

В большинстве схем мостов ток изменяется относительно мало во время включения и выключения по сравнению со средним током, протекающим через двигатель, поэтому для следующего обсуждения я буду притворяться, что ток постоянный.

Разница между диодом и переключателем (независимо от технологии переключения) заключается в том, что хотя ваши переключающие элементы (когда они замкнуты) имеют относительно постоянное и низкое сопротивление, проводящий диод имеет относительно постоянное падение напряжения на нем.Это означает, что мощность, рассеиваемая на переключателе, пропорциональна квадрату тока:

Переключатель P = Переключатель V * I = Переключатель R * I 2

, в то время как мощность на диоде линейно масштабируется:

P диод = V f * I (где V f - прямое падение напряжения на диоде)

Из этого видно, что до тех пор, пока ток ниже, чем V f / R переключатель , лучше использовать переключатели для проведения тока отключения.Для большинства диодов V f находится в диапазоне от 0,2 до 1 В, в то время как переключатель R обычно меньше 1 Ом, обычно меньше 100 мОм. Кроме того, намного легче опустить переключатель R , чем V f , если у вас возникнут проблемы с отводом тепла, не говоря уже о том, что V f обычно несколько выше с током. Вы можете без особых проблем найти полевые МОП-транзисторы с сопротивлением в открытом состоянии менее 10 мОм. В наши дни даже интегрированные водородные мосты содержат полевые транзисторы с сопротивлением в открытом состоянии менее 25 мОм.Если мы возьмем этот мост, например, его внутренний диод имеет прямое падение напряжения 0,8 В и сопротивление в открытом состоянии 23 мОм (это типичные значения). С этими числами вы увидите, что точка перехода находится на уровне 35A, что превышает номинальный предел тока 30A для этой детали. Это типично, за исключением приложений с очень сильным током: вы управляете мостом под точкой перехода, где более выгодно использовать переключатели для проведения тока отключения.

В этой статье мы рассмотрели основную конструкцию H-моста и создали каталог полезных режимов работы. Мы выделили две основные категории: фазо-амплитудный привод и синхронно-противофазный привод. В следующих частях серии я подробно рассмотрю оба этих режима вождения.

Мы также вкратце обсудили роль перехватывающих диодов, почему они необходимы и почему они не используются для пропускания большего тока, чем это абсолютно необходимо.

Если вы считаете, что обсуждение здесь было довольно высоким и, возможно, элементарным, не волнуйтесь, впереди еще много деталей.

Комплект диодного моста

Полноволновой диодный выпрямительный мост с быстрым восстановлением в сборе для карбюратора SSAYEC432 для генератора | Запчасти и аксессуары для генераторов |

Описание продукта

Характеристики:

100% новый и высококачественный

Использует оригинальный импортный диод с отличной функцией выпрямителя

Технология вакуумной азотной сварки, обеспечивает стабильное и надежное качество

Медное основание с сильным рассеиванием тепла

Обладает высокой силой перегрузки по току, красивой обтекаемой формой и дугой.

Спецификация:

Номинальный ток: 40A

Номинальное напряжение: 800-1200 В

Вес: прибл.249 г / 8,8 унций

Список пакетов:

2 * Модуль

1 * Варистор

Свяжитесь с нами для получения более подробной информации


Политика возврата международных покупателей:

· Если вы не удовлетворены своим заказом, вы можете вернуть / обменять товар в течение 14 дней с полным возвратом денег (за исключением доставки), если товары находятся в исходной форме.Пожалуйста, свяжитесь с нами, прежде чем отправить свой заказ обратно, мы сообщим вам обратный адрес, после получения посылки мы вернем вам деньги или обменяем их. Возвращенный товар должен быть в исходном состоянии.

· Мы можем вернуть вам деньги без стоимости доставки.

Свяжитесь с нами

1. Удовлетворенность клиентов очень важна для нас, и наша оценка отзывов отражает это удовлетворение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *