В возникновении сбоев при работе электрики автолюбители обычно винят генератор. Даже если это действительно так, не стоит спешить покупать новый агрегат или нести старый в мастерскую. Вполне вероятно, что проблема кроется в выпрямительном блоке, который всегда можно купить в магазине. Это обойдется гораздо дешевле, нежели услуги мастера или приобретение нового устройства.
Функции диодного моста
Для зарядки и нормальной работы аккумуляторной батареи требуется постоянный ток, однако генератор вырабатывает только переменный. Чтобы произвести нужное преобразование и применяется диодный мост. Входящие в этот блок электронные компоненты проводят ток только в одном направлении, выпрямляя его. Возникающие перепады напряжения сглаживает АКБ, «заменяющая» конденсатор. Функции вентилей чаще всего выполняют кремниевые диоды. Однако не исключено и применение других видов выпрямителей – например, селеновых столбов.
Признаки неисправности
Блок комплектуется 6-ю диодами. Отказ даже одного из них «гарантирует» образование провалов в напряжении, которое начинает не соответствовать норме. Одновременно формируются электромагнитные помехи. Как определить, что диодный мост генератора не работает? Основные симптомы:
- быстрая разрядка аккумулятора (соответствующая лампа на приборной доске после начала работы двигателя мигает или постоянно горит);
- происходит перезарядка АКБ, ведущая к выкипанию электролита;
- при движении фары светят тускло;
- мощности салонной «печки» и кондиционера явно не хватает;
- медиасистема работает с искажениями.
Отказ диодного моста чаще всего происходит из-за попадания воды внутрь генератора (не стоит лихо форсировать глубокие лужи!). Также возможна и такая причина, как неправильное подключение плюса и минуса при пуске двигателя методом «прикуривания».
Как проверить диодный мост генератора
Протестировать блок на установленном или демонтированном генераторе. Для проведения процедуры понадобятся провода, омметр, но подойдет и обычная автомобильная лампочка.
Проверка диодного моста на машине
Перед тестированием снимите клемму «минус» с аккумуляторной батареи и отсоединить провода от генератора. Если используется мультиметр, переставьте его в режим омметра. Плюсовым щупом красного цвета прикоснитесь к выводу «30» генератора, минусовым – к металлическому корпусу генератора. Если выпрямительный блок исправен, показания прибора будут показывать бесконечно большое сопротивление. В противном случае диодный мост нужно заменить.
Вышеописанная проверка позволяет определить целостность моста в плане отсутствия короткого замыкания. На следующем этапе производится проверка элемента на пробой. Красным плюсовым щупом снова прикоснитесь к клемме «30» генератора, а минусовой – поочередно к болтам крепления моста (обычно они квадратные). Сопротивление должно быть бесконечно большим. Теперь поменяйте местами щупы: показания должны составлять 500-700 Ом. Проверять нужно по отдельности каждый диод, меняя полярность тестера!
Если нет измерительного прибора, воспользуйтесь автомобильной лампочкой на 12В. Тогда отсоедините все клеммы от аккумулятора и провода – от генератора. Сначала нужно протестировать весь мост целиком:
- минус АКБ подключите к металлическому корпусу генератора;
- возьмите подходящий провод и в его разрыв подсоедините (последовательно) лампочку;
- второй конец провода от нее подключите к клемме «30» генератора;
- свечение лампы говорит о неисправности моста.
Далее нужно протестировать каждый диод . Для этого минус закрепите на корпусе, а плюсом через лампу прикоснитесь к болту крепления диода. Её свечение говорит о пробое электронного компонента. Проверьте каждый из них. Далее «плюс» идущий от батареи, закрепите на клемме «30» генератора, а минусом поочередно касайтесь диодов. Если лампа в каком-либо случае загорелась, мост нужно менять. При необходимости проверки дополнительных диодов, оставьте «плюс» на клемме «30», а минус подключите к выводу «61»: светящаяся лампочка говорит о проблемах в выпрямительном блоке.
Проверка демонтированного выпрямительного блока
Снимите генератор и извлеките из него мост. Дальнейший ход действий:
- установите тестер в положение омметра и включите (если она есть) звуковую индикацию;
- минусовый щуп прибора соедините с центральной пластиной, а плюсовым щупом прикоснитесь к металлической жиле (это может быть плоская полоска металла или оголенный провод);
- прибор покажет либо бесконечность, либо 500-700 Ом;
- поменяйте полюсами щупы: показания должны измениться на противоположные;
- если показания совпадают – диод неисправен;
- проделайте эту процедуру с каждым электронным компонентом моста.
Проверка снятого моста с помощью лампы
Среди некоторых автолюбителей бытует мнение, что тестировать выпрямительный блок лучше под нагрузкой, используя автомобильную лампу мощностью в 21Вт. Для этого понадобится аккумулятор и провода, чтобы получилась несложная электрическая схема, в которой один провод присоединен к минусу АКБ, второй – через лампу (последовательно) к плюсу. Порядок проверки:
- Сначала стоит проверить выпрямительный блок на предмет замыкания между пластинами. Для этого прижмите положительный провод (его свободный конец) к верхней, а минусовый — к нижней пластине. Отсутствие свечения говорит, что замыкание отсутствует. Если сменить полярность подключения, лампа загорится.
- Теперь проверяются положительные элементы на пробой и обрыв. Положительный провод прижмите «крокодилом» к верхней пластине, минусовый – к каждой точке соединения диодов. При этом нужно менять полярность: при исправном элементе в одном случае лампа будет гореть, в другом – нет.
- То же самое делаем с отрицательной группой элементов. Но только здесь минусовый провод прикрепляем к нижней пластине.
- Остается проверить дополнительные диоды. Для этого плюсовый провод прикрепите к контакту «61», а минусовый по очереди к каждой точке соединения электронных компонентов. Меняйте полярность и следите, чтобы в одном случае лампа загоралась, в другом – нет. Если это так, диоды исправны.
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.
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.
Быстрая проверка диодного моста.
Есть и более быстрый вариант проверки диодного моста. На рисунке, что на фото, видно, что диоды 1 и 3 включены последовательно. Значит можно проверить их сразу. Вот так.
Подключаем к минусовому выводу моста плюсовой щуп мультиметра, а к плюсовому – минусовой щуп. На дисплее должно отобразиться что-то вроде этого.
Так как диоды 1 и 3 включены последовательно, то пороговые напряжения переходов будут складываться. В данном случае оно равно 1,045V. Но не будем спешить! Диоды 2 и 4 тоже включены последовательно и в прямом включении. Мало того, они соединены параллельно последовательной ветке из диодов 1 и 3. А это значит, что измерительный ток разделится и также потечёт и через эту ветку. Таким образом, мы проверяем сразу все 4 диода. Если хотя бы один из диодов будет пробит, то мы уже получим на дисплее не значение около 1 вольта, а минимум в два раза меньше, около 0,5V. В дальнейшем мы в этом убедимся, а пока поменяем щупы местами и проверим диоды в обратном включении.
Как видим, прибор показывает единицу – сопротивление диодов велико.
А теперь возьмём заведомо неисправный диодный мост. У меня в наличии оказался диодный мост с маркировкой KBL06. Один из его диодов пробит. Проводим быструю проверку.
Как видим на фото, пороговое напряжение двух последовательно включенных диодов равно 554 милливольтам (554 mV). В таком случае, величина порогового напряжения на одном диоде будет равно около 277 mV, что для кремниевых диодов маловато. А теперь внимание! Перекинем плюсовой щуп на соседние выводы AC диодного моста. На одном из них прибор покажет нулевое сопротивление, и прибор противно запищит! Мы нашли пробитый диод внутри диодной сборки.
Меняем щупы мультиметра местами, чтобы проверить диод в обратном включении. Напомню, что в обратном включении диод ток не пропускает, он закрыт.
На дисплее тоже, что и раньше. Сопротивление P-N перехода диода равно 0. Мы убедились в том, что один из диодов (3 или 4) сборки пробит. Такой мост нельзя применять, он неисправен.
Как видим, диодный мост можно проверить и быстро, но это не факт, что он окажется исправен. Представьте ситуацию, когда будут пробиты диоды 1 и 4. В таком случае при быстрой проверке прибор нам покажет на дисплее значение около 200 mV (для выпрямительных кремниевых диодов). В обратном включении прибор покажет единицу, так как исправные диоды 3 и 4 не пропустят ток в обратном направлении. Закрыв глаза на весьма малое значение в 200 mV, мы допустим ошибку, и сделаем неверный вывод об исправности моста. Поэтому в особо важных случаях желательно проводить полную проверку диодного моста.
Как уже было сказано, наиболее часто диоды выходят из строя по причине пробоя P-N перехода. Но на практике может встретиться другая неисправность диода – обрыв. Обрыв, это когда диод не проводит ток ни в прямом, ни в обратном включении, он является своего рода изолятором. В таком случае, мультиметр при проверке диода в прямом и обратном включении всегда будет отображать единицу (высокое сопротивление).
Нередко автолюбители встречаются с проблемой поломки выпрямителя генератора или диодного моста. Это устройство необходимо для обеспечения двигателя автомобиля двухполупериодным током. В свое время, диодный мост стал заменой коллектора выполнявшего функции выпрямления напряжения, а также увеличил КПД трансформатора со стабилизацией уровня магнитного потока.
Диодный мост: понятие и принцип работы
Поскольку двигатель автомобиля – ключевой механизм каждого транспорта, своевременная проверка диодов поможет избежать множества проблем с работоспособностью электрики автомобиля.
Диодный мост генератора обеспечивает напряжением электрическую цепь, аккумулятор, обмотку компрессора и общее функционирование качества питания. В случае его неисправности, автомобиль может не завестись, поскольку электричество будет поступать через обмотки двигателя, что категорически не подходит для стабильной работы бортовой сети.
Конструкция диодов достаточно обширная: их производят в виде целого модуля, таблеток и плоских пластин. Диодный мост плотно прижимают к радиаторам, либо вставляют в расположенные в них ниши. Крепятся эти детали путем спайки и фиксации болтами с последующей изоляцией диодов.
Выпрямитель состоит из двух пластин с положительным и отрицательным зарядом. На «плюсовой» пластинке находится специальный болт, который выходит в наружную часть генератора.
Причины и основные признаки поломки диодного моста
Основной причиной поломки выпрямителя считается тепловой пробой диода, в результате которого полупроводник лишается своих функций. Именно поэтому мост устанавливается на радиатор охлаждения двигателя, который обеспечивает защиту детали от теплового воздействия. Самой же распространенной причиной поломки полупроводника, является попадание влаги в область капота.
Визуальная диагностика состояния элемента достаточно затруднена, поэтому для качественной проверки диодного моста нужен специальный аппарат – тестер. На наличие поломки могут указывать проблемы с напряжением и звуки, сопутствующие во время движения автомобиля.
Определить неисправность детали можно по следующим признакам:
- во время движения на транспортном средстве наблюдается тусклый свет фар;
- внезапное появление шумов разной тональности;
- ошибки рулевого управления;
- быстрая разрядка аккумулятора;
- нарушение работы кондиционера и акустики автомобиля;
- высокая температура генератора;
- при проверке диодного моста тестером обмотки генератора «прозваниваются» на клемме +;
- Включение сигнального индикатора совместно с запуском двигателя;
- Выходное напряжение генератора составляет меньше 13,5 Вольт.
Самым главным признаком проблем с диодным мостом является быстрая разрядка аккумулятора. Например, если вчера вечером заряд прибора был на высоком уровне, а утром полностью исчез, либо разрядился через пару минут после запуска двигателя – скорее всего у вас «полетел» диодный мост.
Выполняем проверку выпрямителя генератора
Чтобы убедится в исправности выпрямителя, достаточно проверить диодный мост мультиметром. Диагностика диодного моста проводится путем «прозванивания» полупроводника или электрической схемы. Перед «прозвоном» специалисты рекомендуют осмотреть подключение аккумулятора с помощью лампы накаливания, дабы убедиться в работоспособности диода.
Прозванивание диодного моста проводится следующими способами:
- С помощью лампы. Для беспрепятственного доступа к мосту снимают крышку генератора, от аккумулятора подается один нулевой контакт на пластину моста. Затем фазу подают на АКБ, а ноль – на обмотку статора и в случае пробоя происходит включение лампы.
- С помощью тестера (мультиметра). В этом случае необходимо выставить мультимер в режим омметра, а показания сопротивления должны быть не меньше 400 Ом.
Мультиметр считается лучшим прибором для замера сопротивления и позволяет прозвонить диодный мост генератора с большой точностью. Наличие тестера позволяет самостоятельно определить неисправность диодного моста без посещения сервисных центров.
На начальном этапе диагностики мультиметром, прибор подключается на сопротивление. В случае правильного подключения тестер издает звуковой сигнал. Далее из статорной обмотки извлекается диодный мост, после чего происходит подключение концов прибора к пластине радиатора и диодам.
Значение «1» на мультиметре – признак исправности диода. Если же значения колеблются в большую или меньшую сторону – его необходимо заменить.
Поскольку конструкция классического выпрямителя предполагает наличие трех пар диодов, их показания при смене полюсов должны показывать примерно одинаковое значение.
Важно! «Прозвон» диодного моста необходимо производить с каждой пластиной. Звуковой сигнал во время «прозвона» также является признаком неисправности оборудования.
Как производить ремонт диодного моста?
Перед ремонтом выпрямителя генератора следует произвести подготовку и общую проверку работоспособности диодов. Проверка механизма проходит в несколько этапов:
- Отсоединение регуляторов напряжения и защитного кожуха с моста.
- Проверка на замыкание при помощи АКБ и лампы накаливания (в случае повреждения диодов, короткое замыкание происходит при подключении накаливающей лампы к клемме аккумулятора и корпуса генератора).
- Проверка состояния положительных и отрицательных элементов (путем подсоединения клемм «плюсов» и «минусов» АКБ и генератора).
- Проверка цепи диодного моста.
- Ремонт или замена нерабочих элементов.
Поскольку диодный мост генератора имеет невысокую стоимость, произвести ремонт оборудования сможет каждый автолюбитель. Тем не менее, собственноручный ремонт займет немало времени и чтобы не тратить лишние часы на поиск информации в интернете, предлагаем водителям придерживаться следующих рекомендаций:
- В процессе ремонта вам всё-таки придется снять узел диодного моста.
- Постоянное попадание воды в узел является причиной его повышенной износостойкости, поэтому выпрямитель целесообразно перенести в другое место – менее подверженное попаданию влаги. Опытные специалисты советуют защитить бортовую сеть надежным корпусом под капотом.
- Самостоятельная запрессовка и выпрессовка выпрямителя выйдет дороже, чем в СТО, однако автовладелец будет уверен в его надежности.
- Покупка диодов на стихийном рынке обойдется дешевле, однако существует риск неисправности деталей.
- Перед заменой выпрямителя необходимо извлечь изолятор и старый элемент крепежа, обязательно перенести их на новый диодный мост.
Если же вы хотите модернизировать выпрямитель и установить три уровня генераторного реле – купите еще три пары диодных моста, которые будут создавать независимый «плюс».
Важно! Проверить исправность купленных на рынке деталей достаточно просто: если «прозвон» диода в холодном состоянии показывает от 500 до 800 Ом, а при запуске мотора происходит тепловой «пробой» — конструкция неисправна.
Как выбрать тестер?
Выбор тестера – не менее ответственное занятие, чем диагностика выпрямителя и правильно подобранный прибор является гарантией успешной диагностики оборудования.
Если в недавнем прошлом при покупке мультиметра автовладельцы сталкивались с дефицитом оборудования, сейчас их можно приобрести практически в каждом магазине.
Ранее мы упоминали о лампе накаливания и по сути – это самый дешевый прибор. Такой тестер подойдет для выявления небольших неисправностей выпрямителя, и для поиска более сложных проблем он не пригоден. Поэтому рекомендуется приобрести современные мультиметры, многие из которых автоматические и выпускаются с жидкокристаллическими экранами.
В заключении хотелось бы обратить внимание на следующие вещи:
- каждый автовладелец должен уметь проверить диодный мост на генераторе, поскольку это считается базовым навыком в обслуживании собственного автомобиля;
- «прозвонка», «цэшка» и другие тестеры не всегда показывают конечный результат даже при правильном использовании, поэтому диагностировать поломку лучше несколькими приборами;
- в случае замены выпрямителя генератора не стоит забывать о его защите от попадания влаги;
- покупка деталей на стихийном рынке обойдется дешевле, чем в магазине, однако существует риск купить неисправный товар;
- для точной диагностики моста лучше приобрести несколько мультимертов.