Определение полярности АКБ
У автомобильных аккумуляторов бывает полярность двух видов: прямая и обратная. Иногда продавцы аккумуляторов говорят «аккумулятор с правым плюсом» или «аккумулятор с левым плюсом». Во всех этих случаях речь идет о расположении положительной и отрицательной клемм аккумулятора (полюсных выводов).
Для правильно определения полярности аккумулятора в легковом автомобиле, его необходимо развернуть к себе, как на рисунке:
Непосредственно на выводах, либо рядом с ними обязательно должны быть значки «+» и «-», которые обозначают полюса.
- Если плюс справа, то это аккумулятор обратной полярности. Ее могут называть также «евро полярность» или обозначать «0» или «R».
- Если плюс слева, то это прямая полярность. Ее могут называть также «стандартная, «1» или «L».
Как правило, на отечественных легковых автомобилях установлены аккумуляторы, имеющие прямую полярность.
Совсем иначе обстоит дело с полярностью у аккумуляторов для грузовиков, автобусов, строительной и специальной техники емкостью более 110 Ач:
- «3» — «+» слева (евро, обратная). Для европейских грузовиков.
- «4» — «+» справа (стандартная, прямая). Для российских грузовиков.
Еще одна особенность АКБ — исполнение корпуса. Различают два основных:
— для азиатских автомобилей (китайских, корейских, японских, некоторых американских). У них клеммы выступают над крышкой корпуса. Они выше, чем европейские АКБ.
— для европейских авто. Клеммы утоплены в крышку аккумулятора. Они ниже азиатских АКБ.
Несколько слов об уходе за клеммами АКБ.
Уход за полюсными выводами аккумуляторной батареи сводится к выявлению и уничтожению следов коррозии. Следы коррозии выглядят как порошкообразные отложения белого или желтоватого цвета.
Для обработки клемм нужно:
- Снять аккумулятор с автомобиля.
- Обработать выводы батареи раствором воды с содой.
- Начнется реакция с образованием пузырьков. Выводы станут коричневого цвета.
- При необходимости зачистить выводы металлической щеткой.
- После завершения реакции вытереть полюсные выводы и саму батарею смоченной в холодной воде тряпкой и просушить аккумулятор.
- Поставить АКБ в гнездо на автомобиль.
- Нанести тонкий слой вазелина на клеммы и выводы. Это предотвратит дальнейшее образование коррозии.
- При выключенном зажигании подсоединить провода к полюсным выводам аккумулятора.
Что такое прямая и обратная полярность аккумулятора автомобиля, как её определить?
Зачем нужен аккумулятор в автомобиле, конечно, знает большинство водителей, причём не только профессионалов, но и любителей. Многие даже в курсе, где находится этот неотъемлемый атрибут современного транспортного средства, как он внешне выглядит. А вот о том, что аккумуляторы одного вида могут отличаться между собой полярностью, информированы далеко не все автовладельцы.
Как понять, какая полярность у аккумулятора, установленного на ваше авто? Начнём с того, что сначала разберёмся, что же на самом деле скрывается под не совсем понятным термином «полярность».
Откройте капот, самым внимательнейшим образом рассмотрите аккумуляторную батарею. На верхней полипропиленовой крышке корпуса вы увидите два абсолютно идентичных металлических «стержня», коротких, но внушительного диаметра. К ним подсоединены толстые провода в оболочке разного цвета. Стержни, как правило, расположенные симметрично по краям, называются токовыводами. Токовыводящие элементы различаются между собой маркировкой:
- «-» – отрицательная, или минусовая клемма;
- «+» – положительная, или плюсовая клемма.
Таким образом, порядок расположения токовых выводов на корпусе аккумуляторной батареи и определяет её полярность.
Прямая и обратная полярность АКБ – в чём разница?
Полярность автомобильного аккумулятора может быть двух видов: прямая или обратная в зависимости от того, в какой последовательности относительно корпуса находятся отрицательный и положительный выводы.
Прямая полярность аккумулятора – что это такое? Расположите батарею перед собой так, чтобы маркировочная табличка находилась у вас перед глазами, найдите клемму с обозначением «+». Если она расположена с левого края корпуса, а вывод «-» – с правого, то, следовательно, вашей АКБ соответствует прямая полярность. Это отечественная разработка, которая преимущественно используется на российских автомобилях. Кроме того, с данным вариантом расположения токовыводов можно столкнуться и на некоторых европейских автомоделях, в большинстве своём на тех, которые собираются на территории Российской Федерации или стран СНГ.
Чтобы лучше запомнить, можно провести аналогию с расположением рулевого управления: особенность российского автопрома – руль, а значит, и место водителя располагается в салоне с левой стороны.
Что значит выражение «обратная полярность аккумулятора»? Источники энергии данной разновидности более присущи автомобилям, выпускаемым европейскими и американскими производителями. Здесь всё с точностью до наоборот: клемма с обозначением на корпусе «+» устанавливается на правый край.
Основная разница между аккумуляторами прямой и обратной полярности заключается в местоположении плюсовой клеммы, а именно с левой или правой стороны крышки корпуса.
Можно заметить, что, кроме широко распространённых аккумуляторов прямой и обратной полярности, редко, но встречается абсолютно непредсказуемое положение токовыводов. Это наиболее характерно азиатским производителям, но такое ноу-хау не прижилось ни в нашей стране, ни на европейской территории.
При выборе аккумулятора для автомобиля в торговой сети обратите внимание, как защищены токовыводящие клеммы – на них надеты защитные колпачки разного цвета, что позволит быстро и практически безошибочно определить полярность. Как это сделать?
Колпачок синего цвета защищает минусовую клемму, а красного – плюсовую. Таким образом, если красный колпачок находится слева, это значит, что перед вами аккумулятор прямой полярности, а если справа – то обратной.
Как определить полярность АКБ без маркировки?
Клеммы источника энергии принято обозначать «+» и «-». По расположению плюсовой клеммы относительно корпуса несложно понять, устройство какой полярности перед вами. Иногда на корпусе отсутствуют плюс и минус, но можно встретить цифры «0» или «1». Как тогда определить, какую полярность имеет аккумулятор: прямую или обратную?
Достаточно запомнить, что по общепринятым правилам цифре «1» соответствует прямая полярность, а «0» – обратная.
А если любая маркировка на аккумуляторе вообще отсутствует, то как в данной ситуации узнать его полярность? Вот несколько рекомендаций:
- Возьмите штангенциркуль и измерьте диаметр каждой клеммы.
Помните, что плюсовая клемма всегда несколько толще, чем минусовая.
Определив, какой из выводов тока соответствует маркировке «+», уточняем его местонахождение относительно корпуса. Например, выяснили, что правая клемма – это «плюс», а такое расположение характерно для аккумуляторов обратной полярности.
- К каждой неопознанной клемме АКБ привязываем тонкую медную проволоку. Слабый раствор лимонной кислоты наливаем в два сосуда и опускаем в них проволочные концы. Ёмкость, в которой начнётся протекание реакции, а именно образование пузырьков, укажет на токовый вывод, соответствующий маркировке «-». Следовательно, другой вывод – это «+», и его местоположение точно укажет на полярность батареи.
- Замените раствор лимонной кислоты сырым картофелем. Здесь всё будет наоборот: в реакцию вступит проволока, соединённая с плюсовой клеммой, оставив на поверхности овоща пятно зеленоватого оттенка. Опять же, зная положение плюсового вывода, определяем тип полярности аккумуляторной батареи.
- Воспользуйтесь мультиметром для определения напряжения на немаркированных выводах устройства. Коснитесь одновременно щупами прибора (обратите внимание, что они разного цвета) токовыводящих стержней АКБ и взгляните на показания:
- если значение положительно, то это значит, что красный проводник соединён с плюсовой клеммой;
- если значение отрицательно, то с токовыводом, соответствующим «+», был соединён чёрный провод.
А далее всё по аналогии: отталкиваясь от места нахождения плюсового стержня – токовывода, узнаём полярность устройства.
Вот такими нехитрыми способами можно быстро определить полярность аккумулятора, но при этом точно зная, что такое прямая и обратная её характеристика.
Что будет, если перепутать полярность автомобильного аккумулятора?
Если перепутать полярность аккумулятора, то не удастся избежать серьёзных последствий: сложный ремонт автомобиля или даже его утрата в результате пожара. Рассмотрим разные ситуации.
При зарядке АКБ
К каким последствиям может привести путаница с полярностью аккумуляторной батареи? Здесь возможны два варианта событий:
- С вероятностью до 99 % можно утверждать, что зарядное устройство обязательно выйдет из строя, если зарядка осуществлялась в домашних условиях с использованием дешёвого оборудования. В такой ситуации перепутать клеммы несложно, ведь «крокодильчики» зарядки обычно одинакового размера.
- Если используется профессиональное зарядное устройство, то при полной зарядке АКБ произойдёт её переполюсовка, то есть клемма, соответствующая «+», станет минусовой и наоборот. Заряженный таким образом аккумулятор ни в коем случае нельзя ставить на автомобиль – это то же самое, что при его установке перепутать местами клеммы, последствия будут аналогичными.
Что же делать? Как вернуть батарее исходную заводскую полярность? Разрядить её полностью, не устанавливая на транспортное средство, а потом вновь зарядить, но строго соблюдая установленную полярность.
Неоднократная зарядка батареи при несоблюдении её полярности способна привести к тому, что клеммы окончательно поменяют полярность, то есть произойдёт её безвозвратная переполюсовка.
Если при установке батареи на зарядку практически сразу удалось обнаружить, что полярность токовыводов нарушена, то следует тут же, отключив предварительно зарядное устройство, изменить её на соответствующую действительности и продолжить процесс.
При установке на автомобиль
Обратите внимание, что ниша, отведённая под аккумуляторную батарею в двигательном отсеке, имеет не только определённый размер, но и конфигурацию. Это значит, что разместить там оборудование можно только одним, строго определённым способом.
Кроме того, токопроводы, которые служат для соединения с клеммами, также имеют конкретную установленную длину. Следовательно, если вы по ошибке приобретёте аккумулятор прямой полярности вместо предусмотренного конструкцией автомобиля устройства обратной полярности, отличие между которыми заключается в расположении плюсовой клеммы, то установить его правильно с соблюдением полярности токовыводов при подключении не удастся.
Если перепутать местами клеммы, то при запуске двигателя из строя выйдет вся электроника и приборы, подключённые к бортовой сети.
Однако при неработающем моторе будут непригодны к дальнейшей эксплуатации лишь те устройства, что были включены в сеть.
Аккумулятор с нарушенной полярностью при установке и на продолжительное время оставленный в таком положении способен спровоцировать короткое замыкание, которое, в свою очередь, может стать причиной возгорания транспортного средства.
Полярность аккумулятора: прямая и обратная
Знание всех технических терминов в автомобиле приходит с опытом, поэтому нет ничего страшного в том, что начинающий автомобилист не знает некоторых понятий, которые опытному «водиле» кажутся базовыми, очевидными и простыми, – к примеру, прямая и обратная полярность аккумулятора. В чем суть данных определений, каковы различия и зачем вообще нужно знать данную техническую характеристику? – сейчас разберемся.
Что такое полярность аккумулятора автомобиля?
Полярность – один из параметров АКБ, подразумевающий определенный порядок расположения на ней внешних токовыводящих элементов. Знать данный параметр нужно для того, чтобы при покупке нового аккумулятора сделать правильный выбор – к которому дотянутся и легко подключаться провода.
Как определить полярность аккумулятора автомобиля?
Наиболее распространенные виды полярности – прямая (она же «1», российская) и обратная (она же «0», европейская).
Прямая – это та, в которой токовыводы располагаются на крышке вдоль самой длинной стороны и при этом правый из них (правая клемма) – это «минус», а левый (левая клемма) – «плюс».
Обратная ей противоположна: токовыводы все также располагаются вдоль длинной стороны крышки, только правая клемма здесь уже помечена знаком «+», а левая – «-».
Больше никаких различий нет, то есть если взять идентичные АКБ только с разной полярность, то и количество банок, и сила тока, и сам корпус (цвет, размер) и даже этикетка будут одинаковыми.
При этом стоит заметить, что полярность может быть и ни прямой, и ни обратной. К примеру, в американских грузовых автомобилях можно встретить АКБ, у которых «+» и «-» располагаются по диагонали. Их полярность принято обозначать цифрой «2».
Есть еще полярности с номерами 3 и 4, но они уже не такие редкие (и тоже относятся к грузовым авто). Их клеммы располагаются вдоль короткой стороны крышки АКБ, а не длинной. Распознать их «прямоту»/«обратность» также довольно просто: просто поверните токовыводы так, чтобы они располагались напротив вас, но не рядом, а напротив. Далее процесс идентификации аналогичен вышеописанному: если плюсовая клемма окажется с правой стороны – полярность обратная («3»), если с левой – прямая («4»).
Видео.
Рекомендую прочитать:
Чем отличаются аккумуляторы прямой и обратной полярности
Автомобильные аккумуляторы делятся на 2 типа — те, что имеют прямую полярность, и те, у которых она обратная. В чем заключается специфика тех и других батарей?
Что представляют собой аккумуляторы прямой полярности?
Под полярностью понимается расположение токовыводящих конструктивных элементов аккумулятора — клемм — на его поверхности (например, на крышке). Она считается прямой, если «плюс» батареи располагается слева, а «минус» — справа. При этом аккумулятор должен быть развернут лицевой стороной к автовладельцу (клеммы находятся во многих случаях ближе к ней, а если не так — то ее легко определить по этикетке батареи).
Клеммы аккумулятора обозначаются, таким образом, знаками «+» или «–».
В основном батареи с прямой полярностью выпускаются для российских и азиатских автомобилей.
к содержанию ↑Что представляют собой аккумуляторы обратной полярности?
Полярность считается обратной, если, в свою очередь, «плюс» батареи располагается справа, а «минус» — слева. Разумеется, также при условии, что аккумулятор будет развернут лицевой стороной к автовладельцу.
Как правило, батареи с обратной полярностью выпускаются для американских и европейских автомобилей.
Сравение
Главное отличие аккумуляторов прямой полярности от аккумуляторов обратной полярности заключается, собственно, в расположении «плюсовой» и «минусовой» клемм. Внешний вид устройств, а также их функциональность могут быть практически идентичными (особенно если они выпущены одним брендом для одной и той же категории автомобилей).
Однако крайне нежелательно устанавливать на автомобиль, рассчитанный на батареи прямой полярности, аккумуляторы, в которых клеммы расположены по-другому. Если полярность будет нарушена, то электроника в автомобиле работать не будет, а то и вовсе выйдет из строя. Кроме того, конструкция многих машин попросту не позволяет корректно подключить батареи, не подходящие по полярности.
В ходе выбора аккумулятора можно ориентироваться на страну, которой принадлежит бренд-производитель автомобиля. Если это Россия или, к примеру, Япония, то для машины, скорее всего, необходима батарея прямой полярности. Если это США или Германия, то нужно будет, вероятно, задействовать устройства с клеммами, расположенными наоборот.
Определив,в чем разница между аккумуляторами прямой и обратной полярности, зафиксируем выводы в небольшой таблице.
к содержанию ↑Таблица
Аккумуляторы прямой полярности | Аккумуляторы обратной полярности |
Что общего между ними? | |
Оба типа аккумуляторов функционируют по одним и тем же принципам, могут выглядеть одинаково, если выпускаются одним и тем же производителем | |
В чем разница между ними? | |
«Плюсовая» клемма на батареях прямой полярности расположена слева, «минусовая» — справа | «Плюсовая» клемма на батареях обратной полярности расположена справа, «минусовая» — слева |
Устанавливаются в основном на российские и азиатские автомобили | Устанавливаются преимущественно на американские и европейские автомобили |
Как понять прямая и обратная полярность аккумулятора
Современный аккумулятор не требует от владельца каких-либо познаний технологии его работы. Будучи установленным в автомобиль, он служит верой и правдой положенный ему срок без дополнительного обслуживания.
Сравнивать автомобильную АКБ с обычной батарейкой не совсем корректно. При выборе аккумулятора следует иметь в виду, что любая аккумуляторная батарея обладает строгой полярностью, и туда, где предусмотрена прямая полярность подключения, сложно установить аккумулятор с обратной полярностью, как и наоборот.
Полярность аккумулятора прямая и обратная совершенно не сказывается на эксплуатационных свойствах батареи, это всего лишь порядок расположения контактных выводов на корпусе устройства. Поэтому во многих случаях аккумулятор одной и той же модели может выпускаться в двух модификациях.
Отдавая предпочтение определенной марке АКБ, уточняйте у продавца, какие полярности доступны для данного аккумулятора. Что такое обратная и прямая полярности аккумулятора, как её определить, вы сможете узнать из данной статьи.
Что значит прямая или обратная полярность
Полярность АКБ, как мы уже упомянули выше, может быть обратная и прямая.
Обратная полярность, как несложно догадаться, используется в европейских, американских и азиатских авто. Правда то, что машина собрана за рубежом не всегда означает ее принадлежность аккумулятора к «обратнополярной» группе.
Что такое прямая и обратная полярность аккумулятора? Прямая полярность подразумевает плюсовую клемму слева и минусовую справа, в случае обратной полярности — плюс с минусом меняются местами.
Смотреть на батарею следует с лицевой стороны, ее можно определить по наклеенной этикетке, а в случае отсутствия таковой – лицевой считается та сторона, к которой ближе расположены клеммы. Если красная, плюсовая клемма (может быть обозначена гравировкой на корпусе) находится справа, значит, у аккумулятора обратная полярность.
Когда нужно определять полярность
При покупке новой батареи необходимо точно понимать, какая на аккумуляторе полярность. Установка аккумулятора с другой полярностью иногда возможна, путем его поворота в гнезде на 180 градусов. Но такие манипуляции не позволят полноценно затянуть крепления.
К тому же, чтобы автолюбитель не перепутал плюс с минусом, длина проводов у них разная, и правильно подключить аккумулятор удастся, только если нарастить провода, чтобы они могли дотянуться до нужных клемм.
Как определить полярность аккумулятора
Каждый владелец автомобиля должен знать, как определить полярность аккумулятора. Причем не только при покупке нового, а и при подзарядке старого, или перед «прикуриванием» от чужого аккумулятора, в случае низкого заряда.
Как правило, аккумуляторы имеют хорошо различимую маркировку на корпусе, «плюс» и «минус», особенно они видны на АКБ отечественного производства. В батареях, выпущенных в Азии или Европе, клеммы обычно имеют разный размер, и плюсовая «+» несколько больше в диаметре, нежели «-». Это не позволит вам по незнанию или забывчивости установить клеммы неправильно.
В крайнем случае, можно воспользоваться обыкновенным тестером или вольтметром. Положительное значение будет свидетельствовать о том, что его плюсовой контакт подключен к плюсу батареи, и наоборот. Выяснив полярность, можно сделать для себя пометку, причем не только на корпусе АКБ, но и на месте установки. В случае покупки нового аккумулятора это сослужит отличную службу, и спасет от случайной порчи электрооборудования автомобиля.
Прямая полярность аккумулятора
Прямая полярность аккумулятора, как мы уже отметили, до сих пор является стандартом для всех марок автомобилей, выпускаемых в странах бывшего СССР, что обуславливается принятыми государствами стандартами. Кстати, это в равной мере относится как к легковому, так и грузовому транспорту.
Также, прямая полярность характерна для иномарок, собранных на территории РФ и других стран по лицензии. Её особенность заключается в том, что плюсовая клемма расположении слева, и у батареи, как правило, одинаковые клеммы.
Обратная полярность аккумулятора
Принятая в США, Европе и Азии обратная полярность АКБ, характеризуется правосторонним расположением плюсового контакта. Заметим, что такие батареи отечественных производителей, как правило, хорошо маркированы, а импортные, в случае неправильного монтажа, даже не подходят по диаметру затяжного хомута на клеммах.
Если перепутать полярность
Подключение АКБ, не учитывая, что полярность аккумулятора прямая или обратная, не приведет к порче большинства электронных устройств автомобиля, но некоторые из них всё же могут пострадать. Скажем, лампы накаливания будут функционировать при любой полярности.
Стартер просто не сможет провернуть двигатель в обратную сторону, скорее сгорит реле, но в большинстве случаев при неправильном подключении клемм сработает «трещетка». Гораздо сложнее дело обстоит с постоянными потребителями электроэнергии.
Генератор
При смене полярности, генератор автомобиля становится не поставщиком, а потребителем электричества, что может спровоцировать поломку, его обмотка не рассчитана на встречное напряжение. Батарея при этом также может выйти из строя.
В лучшем случае, сгорит соответствующий предохранитель, или же ограничивающее реле, что, так или иначе, доставит лишние хлопоты и финансовые затраты. Поэтому перед пуском двигателя нужно обязательно убедиться в правильности подключения АКБ.
Электронный блок управления
Будучи постоянно подключенным к сети, за исключением случаев отключения массы, ЭБУ будет с большой долей вероятности выведен из строя, так как это электронное устройство требует строгой полярности питания. Учитывая, что в современных машинах блок управления это даже не одно устройство, их несколько, поиск неисправности может усложниться.
Выход ЭБУ из строя делает автомобиль непригодным к эксплуатации. А, между прочим, электронный блок – одно из самых дорогостоящих в диагностике устройств. Его питание рассчитано на малые токи, так что предохранитель может просто не успеть сгореть и разорвать цепь.
Поэтому, важное замечание!
Отключая массу перед работой с АКБ! Соблюдайте правильность подключения клемм, так вы избежите многих проблем с бортовым компьютером!
Блок предохранителей
Это самый простой и дешевый результат неправильного подключения аккумулятора. Предохранители, как расходный материал, сегодня стоят недорого, и самой большой проблемой для автомеханика самоучки будет найти сгоревший предохранитель. Впрочем, используя тестер или обыкновенную лампочку, «прозвон» займет от силы пять минут.
Заметьте, что используя современные П-образные предохранители, предпочтение лучше отдавать тем, у которых прозрачный корпус. У них на просвет видна целостность металлической нити, что очень удобно в отсутствии тестера.
Заключение
Подбирая новый аккумулятор для своей машины, ориентируйтесь на его характеристики. Это основной критерий выбора. Если вы отдаете предпочтение какой-то одной марке, то, как правило, с полярностью проблем не возникнет. Попросите продавца, чтобы он помог подобрать именно вашу модель.
Если же вы приобрели АКБ с неправильной «полюсовкой», верните его обратно в магазин. Но если возврат невозможен, тогда можете перевернуть аккумулятор на 180° в гнезде и нарастить провода до нужной длины.
Данная статья написана в помощь новичкам, которые еще плохо разбираются в автомобилях и тем более в их электрических элементах. Дело в том. Что купив аккумуляторную батарею с неправильной полярностью, и невнимательно подсоединив клеммы, можно спалить большую часть электроники с главными «мозгами», или послужить начавшемуся пожару.
Поэтому, всем начинающим автовладельцам будет полезно изучить данную информацию. И не потратить зря свои деньги при покупке нового аккумулятора, и не стать причиной возгорания.
Что такое полярность на аккумуляторной батареи
Стоит отметить, что различные автопроизводители и производители аккумуляторов пытались создать новые стандарты, но они не получили большого развития и перестали выпускаться.
Так что, выбор остался только между батареями с клеммами, поменянными местами. То есть, на одних автомобилях устанавливается аккумулятор на которой плюсовая клемма находится справа, на другие устанавливается аккумулятор с плюсовой клеммой находящейся слева. Именно так различаются современные стандарты.
Прямая полярность аккумулятора
Распознать его очень просто. Если поставить аккумулятор этикеткой к себе и посмотреть на полюса клемм, то плюсовая должна находиться по левую руку. Для большего понимания можно посмотреть на схему такого аккумулятора.
Обратная полярность аккумулятора
Отличия аккумуляторных батарей
Тут находится самая главная загвоздка, дело в том, что аккумуляторы ничем не отличаются, кроме расположения плюсовых и минусовых клемм. Корпус, цвет, этикетка, банки и емкость полностью совпадают, а вот клеммы различаются. Поэтому, перед тем как приобретать новый аккумулятор, стоит внимательно изучить свой и затем отправляться за покупкой.
Не стоит надеяться, что Вы опытный водитель и не перепутаете. Не только новички совершают такие ошибки. Даже опытный водитель способен перепутать тип аккумулятора и купить ненужный, если будет делать покупку спонтанно или спешить.
Если Вы не уверенны в том, какой аккумулятор нужен для вашего автомобиля, то стоит поинтересоваться у консультанта. Обычно в специализированных магазинах присутствуют каталоги автомобилей, в которых указан тип полярности. В таком случае, вы исключите возможность ошибки и приобретете правильную деталь.
Можно ли устанавливать аккумулятор другой полярности
Прежде всего, стоит опять предупредить, что короткое замыкание или перепутанные полюса, могут привести к серьезным поломкам электроники автомобиля и даже к пожару. Так что, необходимо относится к замене батареи очень аккуратно, во избежания различных неприятностей.
Но в том случае, если Вы уже приобрели аккумулятор не той полярности, или он достался в подарок, или по скидке, тогда есть два варианта развития ситуации.
Первый вариант — это удачный. Вам повезло и провода в автомобиле свободно дотягиваются до нужных клемм. Тогда ничего делать не нужно, а просто затягиваем контакты на правильных полюсах и пользуемся аккумулятором.
Во втором случае, который встречается очень часто. Провода в автомобиле строго рассчитаны под аккумуляторы с определенной полярностью, и запаса по длине не имеют. Поэтому, будет необходимо приобрести на автомобильном рынке более длинные провода, возможно предназначенные для другого автомобиля и переставить все контакты с родных, это позволит нарастить длину самым правильным способом. Также, можно нарастить куском провода или использовать то, что попадется под руку. Но тогда появляется шанс неправильного подбора сечения провода или плохого контакта, что приведет к быстрой разрядке аккумулятора и перегревы проводов, а возможно и к короткому замыканию (если оплетка провода сильно оплавится) или к возгоранию.
Вывод
Перепутать клеммы аккумуляторной батареи может даже опытный автомобилист. Неправильное подключение АКБ может привести к замыканию, воспламенению, повреждению бортового компьютера, проводки и прочим проблемам. Чтобы избежать нежелательных последствий, каждый водитель должен знать, как определить полярность аккумулятора автомобиля на европейских и отечественных батареях.
Что такое полярность
Выбирая аккумулятор для автомобиля, следует обращать внимание на его характеристики. Чтобы подобрать идеальный агрегат, нужно смотреть на номинальную емкость, тип и размер корпуса, полярность батареи и прочие параметры. Сложность может возникнуть из-за того, что на отечественных машинах зачастую представлено прямое расположение токовыводящих элементов. На зарубежных авто чаще имеется обратная полярность. Неправильный выбор аккумуляторной батареи может усложнить процесс установки, подключения и эксплуатации.
Полярность аккумулятора — это характеристика, определяющая расположение внешних выводов тока, которые можно увидеть на верхней либо лицевой панели батареи. Наибольшее распространение получила прямая и обратная схема размещения, но встречаются и более экзотические системы установки токовыводящих элементов, которые редко можно увидеть на отечественном или зарубежном рынке.
Определение полярности аккумулятора играет важную роль в работоспособности автомобиля. Дело в том, что ниша, предназначенная для установки батареи, предусматривает определенное расположение прибора. Агрегат с противоположным размещением полярности не позволит выполнить правильное подключение, это может проявляться в недостатке длины проводов. Как следствие, новую АКБ не удастся установить и эксплуатировать.
Конечно, можно попробовать удлинить электропровода, поменять расположение аккумулятора. Но проще поехать в магазин, где была куплена деталь, и заменить ее на нужную. Чтобы провести удачную замену, необходимо научиться различать полярность автомобильного аккумулятора.
Если говорить проще, то полярность АКБ — это расположение ее клемм.
Определение величины
Чтобы понять, какая имеется полярность аккумулятора (прямая или обратная), нужно поставить его перед собой, обратив к себе лицевую сторону устройства, на которой присутствуют знаки «плюс» и «минус». Если минус находится слева, а плюс справа, это не что иное, как обратная. Если же, наоборот, справа находится минус, а слева плюс, это прямая.
Чтобы уметь безошибочно с одного взгляда определять тип полярности, достаточно обратить внимание на один из двух противоположных знаков.
Например, можно просто посмотреть, где находится плюс — справа или слева, и тогда сразу все станет понятно.
Расположение токовыводящих элементов
Чаще всего можно встретить две комбинации расположения клемм. Это и есть полярность, которая может быть:
- Прямой, когда плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа. Иногда такое распределение токовыводов обозначается единицей, что часто можно увидеть на аккумуляторах отечественных производителей. Найти маркировку довольно просто, достаточно повернуть батарею лицевой стороной таким образом, чтобы токовыводящие элементы располагались внизу. Если плюс стоит слева, то это прямая полярность. Такие АКБ установлены на российских авто. Ярким примером послужит «Приора».
- Обратной, когда плюсовая клемма расположена справа, а минусовая — слева. Нередко такой тип полярности обозначается нулем, что считается чисто европейской разработкой. Процесс нахождения информации о расположении полюсов такой же. Если на этикетке минус находится слева, то это говорит об обратной полярности АКБ. Чаще всего такие аккумуляторы встречаются в иномарках.
Вот и вся классификация полярности аккумуляторов для легковых машин. Разобраться с этим сможет даже школьник, но бывают случаи, когда маркировка на АКБ отсутствует, и тогда приходится прибегать к подручным способам определения прямой и обратной полярности.
Как отличить аккумуляторы
Нередко в разговорах автолюбителей проскакивает фраза о мифической азиатской и американской полярности. На самом деле, это слухи: таких в природе не существует. Скорее всего, понятие расположения токовыводов путают с типоразмерами АКБ. Батареи азиатского типа отличаются более компактными размерами, отсутствием выступа на верхней крышке аппарата, тонкими клеммами. Американские аккумуляторы также имеют характерные признаки — это расположение токовыводящих деталей на верхней панели.
Что касается полярности аккумулятора, российскую и европейскую легко можно различить по месторасположению клемм или маркировке (0 и 1). В остальном компоновка, размеры коробки, количество банок и прочие внешние признаки идентичны, поэтому даже опытный автомобилист может попасть впросак, не посмотрев на этикетку. Чтобы не угадывать, проще обратиться к продавцу, который подберет АКБ, соответствующую той или иной марке авто.
АКБ для грузовых автомобилей
Система расположения клемм на аккумуляторах для грузовых машин мало чем отличается от легковых. Оба вывода находятся на одной из коротких сторон коробки. Определить полярность АКБ просто, необходимо посмотреть на расположение клемм:
- Если токовывод с обозначением «+» находится с левой стороны, то это обратная (европейская) полярность, которая также может помечаться тройкой.
- Если положительный токовыводящий элемент размещен справа, то это прямая (российская) полярность. Некоторые производители могут обозначать ее четверкой.
Нередко батарейки для грузовых авто встречаются с компоновкой, которая помечается цифрой 2. В таком случае клеммы располагаются на верхней панели по диагонали.
Грузовые автомобили могут оснащаться одним из двух типов аккумуляторов, только клеммы у них обычно располагаются на одной из коротких сторон. Определить, полярность АКБ прямая или обратная, в этом случае также можно визуально:
- Нужно повернуть батарею так, чтобы она была обращена к лицу смотрящего той стороной, на которой расположены клеммы и обратить внимание на то, какой из токовыводов будет слева, а какой справа.
- Если «плюс» находится слева, то это обратная полярность, которая в случае с грузовыми автомобилями нередко называется европейской. Для ее обозначения была выбрана цифра «3».
- Если же слева «минус», а справа — «плюс», это полярность прямая, которая также может называться российской. Такие батареи маркируются цифрой «4».
Итак, две полярности аккумуляторов для легковых автомобилей обозначаются цифрами «0» и «1». Для обозначения аккумуляторных батарей, рассчитанных на установку в грузовых автомобилях, применяются цифры «3» и «4».
Нераспространенные типы батарей
Есть батареи, которые обозначаются цифрой «2», однако используются они не так часто. Расположение токовыводов на них можно назвать диагональным: в одном углу на верхней крышке находится клемма со знаком «минус», а в противоположном углу — клемма со знаком «плюс». В этом случае поверхность крышки можно сравнить в боксерским рингом, а сами клеммы — с боксерами в начале раунда.
Стоит также сказать еще о двух менее распространенных типах, которые маркируются цифрами «6» и «9». Если указана шестерка, значит, клеммы находятся на крышке в двух углах, но не в противоположных, а в соседних. Если указана девятка, то «плюс» и «минус» находятся друг напротив друга.
Последствия неправильного подключения
Многие неопытные владельцы авто задаются вопросом, можно ли устанавливать в машине аккумуляторы с другой полярностью и чем может обернуться неправильное подключение. Перепутанные клеммы могут привести к серьезным последствиям.
К числу серьезных поломок, к которым может привести выбор автомобильной батареи с неподходящей полярностью, относятся:
- Замыкание, которое заканчивается сгоранием нескольких предохранителей. Такую поломку можно быстро и недорого исправить. Предотвратить перегорание можно, если своевременно заметить искры, появляющиеся при подключении АКБ.
- Воспламенение, возникающее при долгой эксплуатации неправильно подключенной батареи. Из-за этого сперва загораются мелкие провода, а потом и более крупные элементы.
- Разрушение АКБ, которое происходит из-за оплавления некоторых деталей и разряжения батареи вследствие воздействия обратного заряда.
- Поломка бортового компьютера, ремонт которого любому водителю обойдется дорого из-за высокой стоимости новой платы.
- Сгорание предохранителей, которые можно поменять на новые защитные элементы в течение нескольких минут.
- Поломка генератора, замена которого может сильно ударить по карману невнимательного автолюбителя. Часто на нем устанавливаются защитные предохранители, предотвращающие такие поломки. В таком случае менять генератор не придется, достаточно будет купить новый диодный мост.
- Повреждение электропроводов и сигнализации, которые быстро выходят из строя при неправильной установке аккумуляторной батареи.
Современные автомобили оснащены надежной системой защиты от неверного подключения и воздействия обратного тока. Если присутствует защитная система, то неудачный опыт может обернуться заменой нескольких предохранителей, поэтому не стоит сильно волноваться по этому поводу.
В любом случае лучше поменять аккумулятор с неподходящей полярностью. Несоответствие модели поможет определить длина минусовых и плюсовых проводов, которых попросту не будет хватать для подключения. Конечно, можно схалтурить и удлинить их, но неверно выбранное сечение или слабая оплетка приведут к тем же последствиям, что и неправильно подобранная АКБ.
Определение полюсов при отсутствии маркировки
Положительные и отрицательные токовыводы выделяются знаками (плюс и минус) или цветами. Плюсовой заряд производители обозначают красным, а минусовой — черным или синим оттенком. Ситуации, когда опознавательные знаки отсутствуют, довольно редки, но все же встречаются на практике. Определить полярность аккумулятора автомобиля в таком случае можно следующими способами:
- Измерение диаметра токовыводящих элементов. Плюсовые клеммы имеют больший размер. Для европейского типоразмера диаметр положительного вывода будет составлять 19.5 мм, для азиатского — 12.7 мм. Чтобы получить точное измерение, следует воспользоваться штангенциркулем.
- Эксперимент с лимонной кислотой. Для того чтобы определить расположение клемм, необходимо приготовить слабый раствор и разлить его в два стакана. К выводам прикручивается тонкая медная проволока, оголенные концы которой опускаются в кислую жидкость. Если в одной из емкостей наблюдается активное газообразование, там находится минусовой вывод.
- Эксперимент с сырым картофелем. Для этого нужно взять один овощ, разрезать его пополам и поместить в него медные проводки, отходящие от минусового и плюсового токовывода, на расстоянии 1 см. Возле проволоки, которая исходит от положительно заряженной клеммы, появятся зеленые пятнышки.
- Измерение напряжения мультиметром. Необходимо щупами коснуться токовыводов автомобильного аккумулятора и посмотреть на показания. Если мультиметр показывает положительный заряд, то под красным проводом находится клемма со знаком «+», а под черным — минус. Если же прибор демонстрирует минусовое напряжение, то плюсовой вывод располагается под черным щупом.
Эти простые способы помогут самостоятельно определить полярность аккумуляторной батареи любого автомобиля.
Чтобы машина исправно работала, каждому автомобилисту необходимо познакомиться с методами определения полярности АКБ. Для этого нужно научиться различать маркировку на этикетке или воспользоваться подручными средствами, которые помогут распознать месторасположение токовыводов. Узнав это, можно запросто определить европейскую и российскую полярность автомобильного аккумулятора.
Полезные советы и правила ухода
Если перепутать аккумулятор или нарочно, с целью эксперимента, поставить не тот, который нужен, последствия будут очень печальными. В этом случае сразу выйдет из строя вся электроника в автомобиле, в том числе ЭБУ. В худшем случае машина может сгореть полностью.
Ни в коем случае нельзя экспериментировать. Если, например, есть аккумулятор с обратной полярностью, но требуется прямая, то нужно обязательно заменить его.
Чтобы продлить срок службы автомобильного аккумулятора, нужно за ним ухаживать:
- Правильно заряжать. Нельзя допускать полного разряда.
- Поверхность периодически чистить.
- При снятии сначала отсоединять отрицательную клемму и только потом уже положительную.
- Если планируется долго не использовать автомобиль, лучше снять батарею и хранить ее в сухом и теплом помещении.
Аккумулятор — это важная составляющая любого автомобиля, поэтому необходимо беречь его, правильно присоединять и отсоединять. Если устройство испортилось, приобретать новое нужно исключительно в специализированном магазине.
Прямая или обратная полярность аккумулятора: как определить
Прямая или обратная полярность аккумулятора, что это? В данной статье подробно опишем данный вопрос. Перепутав расположение клемм аккумуляторной батареи в вашем автомобиле, можно запросто навлечь на себя лишние денежные траты. Последствиями таких необдуманных действий может стать перегорание дорогостоящей электроники автомобиля (бортового компьютера, проекционного дисплея и т. д.), возникновение короткого замыкания и даже пожара.
Содержание
Особенно часто такая неприятность происходит с неопытными автовладельцами и новичками на дороге. Стоит отметить, что и умудренные опытом автолюбители иногда попадают в неприятные ситуации. Перепутал полярность аккумулятора – жди неприятностей!
Автомобили отечественного производства, как правило, оснащаются аккумуляторными батареями с прямой полярностью, а иномарки зачастую – обратной.
Понятие полярности
И так, что такое полярность акб – это порядок расположения элементов для вывода тока на лицевой стороне или сверху, на крышке батареи. Существуют 2 основные схемы: прямая и обратная полярность аккумулятора, однако бывают и другие менее распространенные разновидности.
Виды полярного расположения токовыводов
Прямая полярность акб является отечественной разработкой и маркируется обычно в виде «1». Определить расположение токовыводов не составит труда. Как понять, где полярность аккумулятора прямая или обратная?
Для этого необходимо взять аккумулятор в руки и повернуть к себе лицевой стороной так, чтобы токовыводящие элементы находились снизу прибора. В данном случае минусовая клемма находится справа, а плюсовая – слева. Все достаточно просто. Может ли это означать, что ошибок не будет? Практика показывает, что нет.
В качестве примера можно привести знаменитое детище АвтоВаза – Ладу Приору, в которой устанавливается именно такая аккумуляторная батарея с прямым расположением токовыводов.
Аккумулятор с обратной полярностью является полностью европейской разработкой и маркируется цифрой «0». Она служит полной противоположностью прямому расположению токовыводов. На таких батареях плюсовая клемма расположена справа, а минусовая – слева.
Очень часто встречается на автомобилях, которые производят в Европе, поэтому ее часто называют европейская полярность.
Разница между ними очевидна. Какая полярность лучше? Ответ – ни какая. Это всего лишь конструктивная особенность страны – производителя.
Дополнительные разновидности полярностей акб
На отдельных иностранных автомобилях применяют тип расположения токовыводов под названием «американские клеммы». Выводы тока на таких аккумуляторных батареях располагаются на фронтальной стороне батареи.
Что значит обозначение «3», «4», «2»? У аккумуляторных батарей, предназначенных для грузовых машин, существует своя система маркировки. Отличие заключается в следующем:
- Аккумуляторы с маркировкой «3» — это обратная полярность аккумулятора или евро полярность. Клеммы на таких батареях расположены вдоль самой наименьшей стороны.
- Аккумуляторы с маркировкой «4» — это прямая полярность аккумулятора. Является полно противоположностью вышеописанной.
- Самыми редкими являются аккумуляторные батареи с маркировкой «2», этот вид встречается в Европе. Токовыводы у них располагаются диагонально по всей поверхности корпуса батареи.
Подбор аккумулятора для вашего автомобиля состоит из изучения нескольких характеристик:
- Выбор подходящей электрической емкости (Ампер в час, заключается в количестве электрической энергии, которую батарея способна отдавать).
- Выбор пусковой мощности (величина полной мощности на выходе, которую аккумулятор способен отдавать на протяжении 30 секунд непрерывно).
- Типоразмер самой батареи (ширина, высота, объем).
- Определение, какая полярность автомобильного аккумулятора требуется.
Как правильно зарядить аккумулятор в домашних условиях? При зарядке аккумулятора необходимо придерживаться некоторых правил. Всегда следует использовать респиратор и специальные защитные очки.
Руки необходимо защитить при помощи перчаток от попадания на кожные покровы электролита.
Сколько времени потребуется для полной зарядки? На этот вопрос даст ответ прибор – ареометр. Постоянно будет происходить изменение температуры всей батареи, она не должна быть выше 25 градусов.
Значимый момент при проведении данной процедуры – контроль уровня электролита (он должен покрывать свинцовые пластины полностью).
Мы подробно описали, что такое полярность аккумуляторной батареи, и какие разновидности бывают. Как опытному автолюбителю, так и новичку следует внимательно относиться к процессу установки, замены или зарядке аккумуляторной батареи своего автомобиля. Выбрав агрегат с противоположным расположением токовыводов, можно с легкостью навлечь на себя беду и значительные материальные затраты на будущий ремонт авто.
Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля — Информация — MoscowAKB.ru
Выбирая аккумулятор для своего автомобиля необходимо обратить внимание на такие параметры, как полярность, типоразмер корпуса, стартерный ток и номинальную емкость.
Полярность автомобильного аккумулятора
Полярность — один из ключевых параметров АКБ, она определяет расположение его внешних выводов. Если выбрать неподходящую полярность Вы просто не сможете правильно подключить аккумуляторную батарею и начать её эксплуатацию. Дело в том, что посадочная ниша под аккумулятор позволяет установить его в одном положении. Если полярность будет неподходящей, то длины проводов с клеммами просто не хватит, чтобы подключить их к соответствующим выводам батареи.
Аккумулятор на Audi Q7
Можно заняться удлинением соответствующих проводов и выйти из сложившейся ситуации (при наличии соответствующих навыков и инструментов, конечно). Но нужны ли вам лишние проблемы и изготовление всяких дополнительных «самоделок»? В такой ситуации, скорее всего, Вы поедете обратно в магазин или обратитесь в интернет-магазин для замены АКБ на модель требуемой полярности. Обычно продавцы идут навстречу, и аккумулятор можно будет заменить. Но, дабы не терять драгоценное время, выбрать требуемую полярность лучше сразу.
Производители выпускают аккумуляторные батареи с шестью видами полярности. Они отличаются компоновкой и объединением между собой элементов АКБ. Наиболее распространены из них четыре вида полярности. Два вида используются в аккумуляторах для легковых автомобилей и ещё два – для грузовых.
Аккумуляторы для легковых автомобилей
Перед тем, как определить полярность аккумулятора автомобиля, разверните его к себе лицевой частью (там, где наклейка ). Выводы аккумулятора будут находиться на верхней стороне аккумулятора на ближней к вам стороне. Теперь смотрим расположение положительного (+) и отрицательного (-) выводов на АКБ. Возможны два варианта:
1) “Плюс” справа, “минус” слева. Это — обратная полярность или европейская. Она также обозначается, как «0». На изображении ниже показан вид аккумулятора автомобиля сверху.
Обратная полярность аккумулятора автомобиля
Аккумулятор на Toyota Land Cruiser Prado
2) “Плюс” слева, “минус” справа. Это — прямая полярность аккумулятора автомобиля или российская. Этот вид полярности ещё обозначается, как «1». Ниже можно посмотреть вид сверху на батарею с прямой полярностью.
Прямая полярность аккумулятора автомобиля
Аккумулятор на Porsche Cayenne 2011
Аккумуляторы для грузовых автомобилей
На большинстве аккумуляторов для грузовых автомобилей выводы располагаются по одной из коротких сторон АКБ. Чтобы определить полярность автомобильного аккумулятора, поворачиваем батарею к себе стороной с выводами и смотрим их расположение. Здесь также два варианта:
1) Положительный вывод слева, а отрицательный справа. Это полярность автомобильного аккумулятора обратная или европейская. Она обозначается цифрой «3».
Обратная полярность грузового аккумулятора
2) Положительный вывод справа, “минус” слева. Это полярность автомобильного аккумулятора прямая или российская. Она обозначается цифрой «4».
Прямая полярность грузового аккумулятора
Грузовые аккумуляторы могут встречаться с компоновкой (они маркируются цифрой “2”). В этом случае контакты АКБ расположены по диагонали.
Диагональное расположение выводов
Прочие виды полярности
Существуют ещё два менее распространённых вида компоновки АКБ, обозначаемые цифрами «6» и «9». Они представлены на изображениях ниже.
Полярность 6
Полярность 9
Купить аккумулятор на автомобиль легко!
Позвонив по телефонам+7 (499) 490-53-04 и 8 (965) 316-22-16 Вы получите профессиональную консультацию по подбору аккумулятора и сможете оформить заказ через оператора.
Подбор аккумуляторов для Honda Aaccord, LandCruiser 200, Audi Q7, Ford Focus, Porshe Cayinne и др.. Срочная доставка,247, круглосуточно, без выходных!
3.1: Введение в диоды и выпрямители
Все о диоде
Диод — это электрическое устройство, позволяющее току проходить через него в одном направлении с гораздо большей легкостью, чем в другом. Наиболее распространенным типом диодов в современной схемотехнике является полупроводниковый диод , хотя существуют и другие диодные технологии. Полупроводниковые диоды обозначены на схематических диаграммах, таких как рисунок ниже. Термин «диод» обычно используется для малосигнальных устройств, I ≤ 1 A.Термин выпрямитель используется для силовых устройств, I> 1 А.
Схематический символ полупроводникового диода: Стрелки указывают направление потока электронного тока.
При включении в простую схему «батарея-лампа» диод пропускает или предотвращает прохождение тока через лампу, в зависимости от полярности приложенного напряжения. (Рисунок ниже)
Работа диода: а) ток разрешен; диод смещен в прямом направлении.(b) Текущий поток запрещен; диод имеет обратное смещение.
Когда полярность батареи такова, что электроны могут проходить через диод, говорят, что диод имеет прямое смещение . И наоборот, когда батарея находится «в обратном направлении» и диод блокирует ток, говорят, что диод имеет обратное смещение . Диод можно рассматривать как переключатель: «замкнут» при прямом смещении и «разомкнут» при обратном смещении.
Как ни странно, направление стрелки диодного символа указывает на против в направлении потока электронов.Это связано с тем, что символ диода был изобретен инженерами, которые в основном используют обозначение условное обозначение flow в своих схемах, показывая ток как поток заряда от положительной (+) стороны источника напряжения к отрицательной (-). Это соглашение справедливо для всех символов полупроводников, имеющих «стрелки»: стрелка указывает в разрешенном направлении обычного потока и против разрешенного направления потока электронов.
Гидравлический обратный клапан Аналог
Поведение диодааналогично поведению гидравлического устройства, называемого обратным клапаном .Обратный клапан позволяет жидкости проходить через него только в одном направлении, как показано на рисунке ниже.
Аналогия с гидравлическим обратным клапаном: (a) Допускается прохождение электронного тока. (b) Текущий поток запрещен.
Обратные клапаны — это, по сути, устройства, работающие под давлением: они открываются и пропускают поток, если давление на них имеет правильную «полярность» для открытия задвижки (в показанной аналогии большее давление жидкости справа, чем слева). Если давление имеет противоположную «полярность», перепад давления на обратном клапане закроется и будет удерживать заслонку, так что потока не будет.
Как и обратные клапаны, диоды, по сути, являются приборами, работающими от давления (напряжения). Существенная разница между прямым и обратным смещением заключается в полярности падения напряжения на диоде. Давайте подробнее рассмотрим простую схему батарея-диод-лампа, показанную ранее, на этот раз исследуя падение напряжения на различных компонентах на рисунке ниже.
Измерения напряжения диодной цепи: (a) Прямое смещение. (b) Обратное смещение.
Диод с прямым смещением проводит ток и понижает на нем небольшое напряжение, в результате чего большая часть напряжения батареи падает на лампе. Если полярность батареи меняется на противоположную, диод становится смещенным в обратном направлении и сбрасывает всех напряжения батареи, не оставляя лампе ничего. Если мы считаем диод самодействующим переключателем (замкнутым в режиме прямого смещения и разомкнутым в режиме обратного смещения), такое поведение имеет смысл. Наиболее существенное отличие состоит в том, что на диоде падает намного больше напряжения, чем в среднем механическом переключателе (0.7 вольт против десятков милливольт).
Это падение напряжения прямого смещения, проявляемое диодом, связано с действием области обеднения, образованной P-N переходом под влиянием приложенного напряжения. Если на полупроводниковый диод не подается напряжение, вокруг области P-N-перехода существует тонкая обедненная область, предотвращающая протекание тока. (Рисунок ниже (а)) Область обеднения почти лишена доступных носителей заряда и действует как изолятор:
Изображения диодов: модель PN-перехода, схематическое обозначение, физическая часть.
Схематическое обозначение диода показано на рисунке выше (b), так что анод (указывающий конец) соответствует полупроводнику P-типа в точке (a). Катодный стержень, не указывающий конец, в точке (b) соответствует материалу N-типа в точке (a). Также обратите внимание, что катодная полоса на физической части (c) соответствует катоду на символе.
Если напряжение обратного смещения приложено к переходу P-N, эта область истощения расширяется, дополнительно сопротивляясь любому току через нее.(Рисунок ниже)
Область истощения расширяется с обратным смещением.
И наоборот, если напряжение прямого смещения приложено к переходу P-N, область обеднения сжимается и становится тоньше. Диод становится менее резистентным к проходящему через него току. Для того, чтобы через диод шел устойчивый ток; тем не менее, область истощения должна быть полностью сжата под действием приложенного напряжения. Для этого требуется определенное минимальное напряжение, называемое прямым напряжением , как показано на рисунке ниже.
Увеличение прямого смещения от (a) до (b) уменьшает толщину обедненной области.
Для кремниевых диодов типичное прямое напряжение составляет 0,7 В, номинальное. Для германиевых диодов прямое напряжение составляет всего 0,3 вольта. Химическая составляющая P-N перехода, составляющего диод, определяет его номинальное значение прямого напряжения, поэтому кремниевые и германиевые диоды имеют такие разные прямые напряжения. Прямое падение напряжения остается примерно постоянным для широкого диапазона токов диодов, что означает, что падение напряжения на диоде не похоже на падение напряжения на резисторе или даже на обычном (замкнутом) переключателе.Для наиболее упрощенного анализа схемы падение напряжения на проводящем диоде можно считать постоянным при номинальном значении и не связанным с величиной тока.
Диодное уравнение
На самом деле, прямое падение напряжения более сложное. Уравнение описывает точный ток через диод с учетом падения напряжения на переходе, температуры перехода и нескольких физических констант. Это широко известно как уравнение диода :
Термин kT / q описывает напряжение, возникающее внутри P-N перехода из-за действия температуры, и называется термическим напряжением или V t перехода.При комнатной температуре это примерно 26 милливольт. Зная это и предполагая, что коэффициент «неидеальности» равен 1, мы можем упростить уравнение диода и переписать его как таковое:
Вам не нужно знать «уравнение диода» для анализа простых диодных цепей. Просто поймите, что падение напряжения на токопроводящем диоде меняет вместе с величиной проходящего через него тока, но это изменение довольно мало в широком диапазоне токов.Вот почему во многих учебниках просто говорится, что падение напряжения на проводящем полупроводниковом диоде остается постоянным и составляет 0,7 В для кремния и 0,3 В для германия. Однако в некоторых схемах намеренно используется присущее P-N-переходу экспоненциальное соотношение тока / напряжения, и поэтому их можно понять только в контексте этого уравнения. Кроме того, поскольку температура является фактором в уравнении диода, смещенный в прямом направлении P-N переход также может использоваться в качестве устройства измерения температуры и, таким образом, может быть понят, только если у человека есть концептуальное представление об этой математической зависимости.
Диод с обратным смещением предотвращает прохождение тока через него из-за расширенной области обеднения. На самом деле очень небольшой ток может проходить и проходит через диод с обратным смещением, называемый током утечки , но его можно игнорировать для большинства целей. Способность диода выдерживать напряжения обратного смещения ограничена, как и любого изолятора. Если приложенное напряжение обратного смещения становится слишком большим, диод испытывает состояние, известное как пробой (рисунок ниже), которое обычно является деструктивным.Максимальное номинальное напряжение обратного смещения диода известно как Peak Inverse Voltage или PIV , и его можно получить у производителя. Как и прямое напряжение, рейтинг PIV диода зависит от температуры, за исключением того, что PIV увеличивается на с повышением температуры, а уменьшается на , когда диод становится холоднее, что в точности противоположно значению прямого напряжения.
Диодная кривая: показывает излом при прямом смещении 0,7 В для Si и обратный пробой.
Обычно рейтинг PIV обычного «выпрямительного» диода составляет не менее 50 В при комнатной температуре. Диоды с рейтингом PIV в несколько тысяч вольт доступны по скромным ценам.
Обзор
- Диод — это электрический компонент, действующий как односторонний клапан для тока.
- Когда на диод подается напряжение таким образом, что диод пропускает ток, говорят, что диод имеет прямое смещение .
- Когда на диод подается напряжение таким образом, что диод запрещает ток, говорят, что диод имеет обратное смещение .
- Напряжение, падающее на проводящий диод с прямым смещением, называется прямым напряжением . Прямое напряжение диода изменяется незначительно при изменении прямого тока и температуры и фиксируется химическим составом P-N перехода. Кремниевые диоды
- имеют прямое напряжение примерно 0,7 В. Прямое напряжение германиевых диодов
- составляет примерно 0,3 В.
- Максимальное напряжение обратного смещения, которое диод может выдержать без «поломки», называется номинальным значением пикового обратного напряжения или PIV .
Схема коррекции полярности защищает устройства с батарейным питанием
Автор статьи: Владимир ОлейникНепреднамеренное изменение полярности батареи может быть чем угодно — от раздражения до катастрофы. Эта схема подключает батарею к нагрузке с соблюдением правильной полярности, независимо от установки батареи.
Ранее опубликованная идея дизайна описывала схему защиты полярности, которая обеспечивает правильное подключение батареи к нагрузке независимо от ориентации батареи в держателе.Схема, основанная на MAX4636, быстродействующей низковольтной ИС аналогового переключателя CMOS с двойным SPDT от Maxim Integrated, работала, но имела некоторые недостатки. У него был несколько ограниченный диапазон напряжения источника питания (1,8-5,5 В) и немного высокое внутреннее сопротивление, что ограничивало его применение продуктами с умеренными токовыми нагрузками, не превышающими 30 мА. К счастью, теперь эти ограничения можно преодолеть благодаря некоторым значительным достижениям в технологии MOSFET.
На рисунке 1 показана защита нагрузки от батареи с обратной полярностью с помощью P-канального MOSFET-транзистора.Обычно, чтобы включить МОП-транзистор с P-каналом, необходимо подать соответствующее напряжение на его управляющий переход затвор-исток (отрицательный потенциал на выводе затвора и положительный потенциал на выводе истока). P-канальный MOSFET, показанный на рис. 1, подключен немного иначе и работает следующим образом.
Когда питание подается на клеммы A и B (A положительный, а B отрицательный), внутренний диод D1 транзистора смещен в прямом направлении и обеспечивает управляющее напряжение затвор-исток Q1, таким образом, включая его.Низкое сопротивление полевого МОП-транзистора действует как шунт вокруг диода D1 и подает ток на нагрузку.
Когда аккумулятор перевернут, напряжение подается на клеммы A и B (теперь A отрицательный, а B положительный), а внутренний диод транзистора D1 смещен в обратном направлении, а напряжение затвор-исток Q1 равно 0. В результате транзистор Q1 выключен, и нагрузка не получает тока.
Другими словами, P-канальный MOSFET Q1 в этой схеме ведет себя как диод (то есть виртуальный «D2») с очень низким прямым пороговым напряжением.Аналогичным образом можно использовать N-канальный полевой МОП-транзистор (, рис. 2, ).
Рисунок 2 Схема защищает нагрузку от перевернутого заряда батареи с помощью N-канального полевого МОП-транзистора.Когда вывод A положительный, а вывод B отрицательный, внутренний диод D1 транзистора получает прямое смещение и обеспечивает управляющее напряжение затвор-сток Q1, таким образом, включая его. Низкое сопротивление полевого МОП-транзистора шунтирует диод D1, тем самым подавая ток на нагрузку.
Когда питание подается на клеммы A и B в обратном направлении (A отрицательный, а B положительный), внутренний диод D1 транзистора смещен в обратном направлении, и напряжение затвор-исток равно 0.МОП-транзистор Q1 выключен, и нагрузка не получает тока.
Схемы, показанные на рисунках 1 и 2, могут использоваться для защиты нагрузки от перевернутой батареи вместо обычной диодной защиты от обратной полярности, но не могут подавать питание на нагрузку, если батарея установлена обратной полярностью.
Рисунок 3 Эта схема обеспечивает питание нагрузки при любой установке батареи.Когда батарея установлена, как показано на Рис. 3 , положительный потенциал прикладывается к истоку P-канального транзистора Q2 через его внутренний диод D2 с прямым смещением.Это помещает затвор Q2 на потенциал отрицательной клеммы батареи, тем самым включая его. Отрицательный вывод батареи подключен к истоку N-канального транзистора Q3 через его внутренний диод D3 с прямым смещением. В этих условиях Q3 включается, потому что его затвор находится под потенциалом положительной клеммы батареи. Подводя итог, с батареей в этой ориентации, Q2 и Q3 активны и переносят напряжение батареи на нагрузку, в то время как Q1 и Q4 остаются выключенными.
В следующем сценарии аккумулятор устанавливается в противоположной ориентации.Теперь положительный потенциал приложен к истоку P-канального транзистора Q4 через его внутренний диод D4 с прямым смещением. Поскольку затвор Q4 находится под потенциалом отрицательной клеммы аккумулятора, он включается. Внутренний диод Q1 D1 смещен в прямом направлении, что позволяет ему передавать потенциал от отрицательной клеммы батареи к истоку N-канального транзистора Q1. Поскольку затвор Q1 находится под потенциалом положительной клеммы батареи, Q1 включается. Поскольку Q1 и Q4 оба включены, аккумулятор подключен к нагрузке, а Q2 и Q3 выключены.
Обратите внимание, что эта конструкция включает функцию безопасности, которая использует внутренние диоды полевых МОП-транзисторов. Диоды в транзисторах Q1-Q4 соединены в мостовой выпрямитель. В случае, если полевые МОП-транзисторы не работают, диодный мост все еще может выпрямить вход, тем самым обеспечивая питание нагрузки правильной полярности.
Приложение
Схема, показанная на рис. 3, предназначена для использования с относительно низкими напряжениями, которые не превышают максимально допустимое значение перехода затвор-исток N-канальных и P-канальных полевых МОП-транзисторов, обычно ± 15-20 В.Для приложений, требующих более высокого напряжения батареи, схему на рис. 3 следует изменить для защиты переходов затвор-исток полевых МОП-транзисторов, как показано на рис. 4 , .
Рисунок 4 Защита переходов затвор-исток полевых МОП-транзисторов. В схеме добавлены стабилитроны D5-D8 для защиты перехода затвор-исток полевого МОП-транзистора. Резисторы R1 и R2 обеспечивают ограничение тока. В большинстве случаев значение V стабилитрона (напряжение обратного пробоя) для D5 — D8 должно быть между 12 и 13 В.Достаточно переключить полевые МОП-транзисторы на обеспечение их минимальных значений R ds-on . Значения R1 и R2 (R1 = R2 = R) можно рассчитать следующим образом:R = (V batt — R ds-on x I load — V zener ) / I zen ,
, где V batt — напряжение батареи, R ds-on — сопротивление сток-исток включенного MOSFET, I load — ток нагрузки, V zener — напряжение обратного пробоя стабилитрона, а I zen — рабочий ток стабилитрона.
Примечание: Устройства Maxim обеспечивают последовательное сопротивление 11 Ом (2 × 5,5 Ом) при питании + 3 В и 8 Ом (2 × 4 Ом) при питании + 5 В.
Поздравляем победителей 1-го тура! Второй раунд начинается сейчас!
Похожие сообщения:Схема обратной защиты батареи (Часть 1/9)
21 век принадлежит портативным устройствам, которые работают от батарей. От смартфонов и ноутбуков до умного дома и офисной техники — новые электронные устройства компактны, более энергоэффективны, оснащены множеством функций и работают от батарей.Эти электронные устройства обычно имеют такие компоненты, как диоды, транзисторы, конденсаторы или ИС, в которые встроены такие компоненты, которые имеют поляризованный характер. Таким образом, электронная схема этих устройств по существу должна быть обеспечена постоянным током определенной полярности.
Любая батарея имеет две клеммы — анод и катод, и ток всегда течет от анода к катоду. Фактически, электроны текут от катода к аноду. Но чтобы поддерживать определение тока независимо от носителей заряда, направление обычного тока всегда берется от анода или положительного вывода к катоду или отрицательному выводу.
Многие устройства из-за требований к источнику питания определенной полярности имеют механическую сборку или конструкцию батареи таким образом, что батарея может быть установлена только с определенной полярностью. Но это не относится ко всем устройствам. Есть много устройств, которые работают от батарей общего назначения, и механическая сборка электронного устройства имеет только индикаторы или инструкции, написанные для прикрепления батареи определенным образом. Тем не менее, аккумулятор может быть присоединен к цепи любым способом по ошибке человека.
Если аккумулятор подключен к устройству с обратной полярностью, это может привести к серьезному повреждению аккумулятора, а также самого электронного устройства. Это не редкость. Из-за обратного подключения поляризованные компоненты начинают блокироваться из-за обратного напряжения на них, и устройство может быть необратимо повреждено. Обратная полярность также может повлиять на аккумулятор, а обратное соединение может привести к взрыву аккумулятора или может быть возможно, что после подключения к цепи с обратной полярностью аккумулятор может больше не удерживать заряд.
Чтобы продлить срок службы батареи и электронных устройств, обычно целесообразно использовать схему обратной защиты батареи после батареи или перед внутренней схемой любого электронного устройства. Схема защиты от обратного заряда батареи также может быть включена во вход питания схемы устройства. Схема защиты от обратного тока батареи также защищает электронную схему от любого обратного тока от батареи.
Схема обратной защиты батареи может быть построена с использованием диода, полевого МОП-транзистора или BJT.В этом руководстве будет разработана схема обратной защиты аккумулятора от каждого из этих компонентов, и она будет протестирована на энергоэффективность при различных нагрузках. Вместо того, чтобы рассматривать фактические схемы в качестве нагрузки, в эксперименте в качестве нагрузки используются различные сопротивления. Падение напряжения на схеме защиты и ток, потребляемый в нагрузке, измеряются для проверки энергоэффективности схем защиты.
Схема защиты также потребляет энергию от аккумулятора, что приводит к потере мощности.Таким образом, схема защиты должна потреблять наименьшее количество энергии, чтобы на нагрузке выдавалась максимальная мощность. Мощность, подаваемая на нагрузку, пропорциональна напряжению, доступному в цепи нагрузки. Это напряжение, оставшееся после падения напряжения в схеме защиты, поэтому будет измеряться падение напряжения на схеме защиты. Падение напряжения на схеме защиты должно быть минимальным. Во-вторых, будет измерен ток в цепи нагрузки, который покажет фактическую доступную мощность цепи нагрузки.Чем больше ток, потребляемый цепью нагрузки, тем больше потребляемая ею мощность.
Необходимые компонентыРис.1: Список компонентов, необходимых для обратной защиты аккумулятора
Это следующие методы проектирования схемы защиты аккумулятора —
1. ДИОД —Самый простой способ спроектировать схему защиты батареи — использовать диод. Диод проводит ток только в одном направлении и размыкается для обратной полярности.Таким образом, если диод включен последовательно между батареей и цепью нагрузки, он позволит проводить ток только для одной полярности. Диод будет смещен в прямом направлении и позволит протекать току в цепи нагрузки только тогда, когда анод батареи будет подключен к аноду диода. Если катод батареи будет подключен к аноду диода, диод будет смещен в обратном направлении и прекратит прохождение тока в цепи нагрузки. Это сэкономит нагрузку или любое устройство, подключенное к аккумулятору.Таким образом, диод должен быть подключен так, чтобы катод диода был подключен к цепи нагрузки, а разъем батареи был прикреплен к аноду диода. Диод 1N4007 можно использовать для обратной защиты аккумулятора. Диод 1N4007 имеет падение напряжения около 0,7 В и максимальный прямой ток 1 А.
Рис.2: Принципиальная схема обратной защиты аккумулятора на базе IN4007
Во время эксперимента используется литий-ионный аккумулятор 3,7 В, который может обеспечить 3 заряда.Напряжение питания 3 В. Диод 1N4007 подключен последовательно к батарее, так что анод батареи соединен с анодом диода. Различные сопротивления нагрузки подключаются к цепи батареи и диода через переключатели, а соединения цепи завершаются подключением общего заземления к катоду батареи.
Рис. 3: Прототип диодной защиты от обратной полярности
Итак, Входное напряжение, Vin = 3,3 В, При измерении падения напряжения на диоде и тока на сопротивлениях нагрузки по отдельности получены следующие результаты —
Фиг.4: Таблица с перечислением падения напряжения на диоде 1N4007 и тока нагрузки для различных нагрузок
Из приведенных выше результатов можно проанализировать, что диод испытывает большее падение напряжения на нем по мере увеличения потребности в токе на выходной нагрузке. Для уменьшения падения напряжения можно использовать диод Шоттки, который имеет меньшее прямое падение напряжения по сравнению с диодом 1N4007.
Рис. 5: Принципиальная схема обратной защиты аккумуляторной батареи на основе 1N5819
Если в схеме заменить диод 1N4007 на диод Шоттки 1N5819, то будут получены следующие результаты —
Входное напряжение, Vin = 3.3В
Рис. 6: Таблица с перечислением падения напряжения на диоде 1N5819 и тока нагрузки для различных нагрузок
Из приведенного выше результата можно проанализировать, что диод 1N5819 будет испытывать большее падение напряжения на нем по мере увеличения потребности в токе на выходной нагрузке. Но прямое падение напряжения на диоде Шоттки меньше по сравнению с диодом 1N4007.
Недостатки использования диодной схемы• На диоде падает напряжение, поэтому общая потребляемая мощность увеличивается.Можно сказать, что часть мощности тратится диодом.
• Использование диода ограничивает максимальный выходной ток, который может потреблять нагрузка. Например, 1N4007 и 1N5819 допускают максимальный прямой ток только 1 А.
Раствор• Диоды Шоттки с меньшим падением напряжения в прямом направлении также могут использоваться вместо обычных диодов. Диод можно выбрать в соответствии с максимальным током, требуемым нагрузкой. Вместо диода может использоваться транзистор, поскольку транзисторы также могут использоваться для коммутации, они имеют меньшее падение напряжения и могут выдерживать высокую нагрузку.
2. Использование N-канального МОП-транзистора — BS170Третий способ разработки схемы защиты — использование N-канального полевого МОП-транзистора. NMOS проводит ток, когда на его выводе затвора есть положительное напряжение. В противном случае NMOS остается в состоянии разомкнутой цепи. В MOSFET присутствует внутренний диод, который проводит при прямом смещении. Таким образом, NMOS можно использовать в качестве переключающего транзистора для создания схемы обратной защиты аккумулятора. NMOS обычно имеют меньшее сопротивление включения (rDS).Благодаря этому в полностью проводящем состоянии снижается падение напряжения. N-MOSFET также может выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с диодом или BJT.
Примечание : Схемы можно найти на вкладке «Принципиальная схема».
Итак, когда батарея вставлена правильно, MOSFET включается. При реверсировании батареи клемма затвора имеет низкий уровень, что выключает полевой МОП-транзистор, и нагрузка отключается от батареи.
Рис.7: Прототип схемы защиты от обратной полярности с использованием N MOSFET на макетной плате
В ходе эксперимента 3.Используется литий-ионный аккумулятор 7 В, обеспечивающий напряжение питания 3,3 В. BS170 NMOS используется для обратной защиты батареи. Сопротивления нагрузки подключаются с помощью переключателей между клеммой затвора и клеммой стока NMOS. Батарея присоединяется к клемме затвора и клемме источника NMOS. NMOS работает только тогда, когда анод батареи подключен к основанию NMOS. Если катод батареи подключен к базе NMOS, NMOS переходит в отключенное состояние, отключая подачу напряжения на нагрузку.
Итак, входное напряжение, Vin = 3,3 В, при измерении падения напряжения на транзисторе и тока на сопротивлениях нагрузки по отдельности получены следующие результаты —
Рис. 8: Таблица со списком Vds и тока нагрузки для различных нагрузок
Из приведенных выше результатов можно проанализировать, что BS170 испытывает большее падение напряжения на нем при увеличении потребности в токе на выходе. Но падение напряжения на NMOS намного меньше по сравнению с диодом.
Недостаток использования nMOSFET• Для включения полевого МОП-транзистора требуется напряжение затвора выше порогового уровня. Это означает, что они будут работать только с теми аккумуляторами, которые могут обеспечивать напряжение выше порогового. Например, BS170 требует минимум 0,8 В на затворе для включения.
Раствор Полевые МОП-транзисторыс более низким пороговым напряжением затвора могут использоваться для батарей малой емкости.
3. Использование NPN BJT (биполярный транзистор) — BC547Другой способ разработки схемы защиты от обратной полярности — использование биполярных транзисторов.BJT может использоваться в качестве переключающего транзистора в схеме для обратной защиты батареи. NPN BJT имеет более высокое значение Beta (усиление по току), поэтому они могут работать при низком базовом токе. Это снижает потери мощности. Кроме того, у них меньше падение напряжения.
Примечание : Схемы можно найти на вкладке «Принципиальная схема 2».
Во время эксперимента BC547 используется для обратной защиты аккумулятора. Транзистор включен в схему так, что цепь нагрузки подключена между базой и коллектором транзистора, а батарея прикреплена к базе и эмиттеру транзистора.На базе транзистора используется подтягивающий резистор, чтобы эта база могла быть правильно смещена. Когда батарея прикреплена так, что анод батареи соединен с базой транзистора, прямое напряжение на базе переключает транзистор в состояние ВКЛ, и ток начинает течь от коллектора к эмиттеру.
Это замыкает цепь, и нагрузка получает входное питание. Когда катод батареи подключен к базе транзистора, база транзистора не смещена, и транзистор переключается в состояние ВЫКЛ.Между коллектором и эмиттером транзистора не остается протекания тока, и цепь нагрузки размыкается. Это убережет нагрузку / устройство от обратного тока.
Рис. 9: Прототип схемы защиты от обратной полярности с использованием BJT на макетной плате
Во время эксперимента используется литий-ионный аккумулятор 3,7 В, который может обеспечить напряжение питания 3,3 В. Транзистор BC547 подключен так, что сопротивления нагрузки подключены между базой и коллектором транзистора, а разъемы батареи подключены между базой и эмиттером транзистора.
Итак, входное напряжение, Vin = 3,3 В, при измерении падения напряжения на транзисторе и тока на сопротивлениях нагрузки по отдельности получены следующие результаты —
Рис.10: Перечень таблиц Vce и тока нагрузки для различных нагрузок
Из приведенных выше результатов можно проанализировать, что BC547 принимает больше падений напряжения на нем, поскольку на выходе возрастает потребность в токе. Но падение напряжения на BJT намного меньше по сравнению с диодом и MOSFET.Таким образом, BJT работает лучше, чем MOSFET и диод, как обратная схема защиты батареи.
Недостатки использования BC547• Схема должна быть спроектирована так, чтобы поддерживать базовый ток таким образом, чтобы она могла управлять высокой нагрузкой с минимальными потерями мощности. Это связано с тем, что ток коллектора зависит от тока базы.
• BC547 пропускает через коллектор максимальный ток 100 мА. Это ограничивает максимальный ток, который может потреблять нагрузка.
Раствор• В некоторых случаях BJT, например 2N2222A, может использоваться для решения проблемы ограничения тока. 2N2222A допускает максимальный ток 1 А.
• MOSFET может использоваться вместо BJT, поскольку MOSFET имеет более низкое сопротивление в открытом состоянии по сравнению с BJT и может выдерживать высокие нагрузки. Но с использованием MOSFET приходится идти на компромисс с потерей мощности, поскольку MOSFET имеет большие потери мощности, чем BJT.
Заключение —При сравнении использования диода, BJT и MOSFET в качестве схемы обратной защиты батареи полученные результаты суммированы в следующей таблице —
Фиг.11: В таблице перечислены характеристики обратной защиты батареи с использованием диода, NPN BJT и N-MOSFET
Таким образом, можно сделать вывод, что при использовании диода, NMOS и BJT для обратной защиты батареи использование BJT является наиболее энергоэффективным, но имеет ограничение по току. В качестве альтернативы можно использовать NMOS, но при этом возникает проблема с пороговым напряжением. Таким образом, для цепей нагрузки с низким потреблением тока лучше всего использовать BJT. Если цепь нагрузки требует большого тока и работает на большой мощности, рекомендуется использовать NMOS.Для недорогих схем, в которых падение напряжения или потребление тока не является проблемой, можно использовать диод.
Принципиальные схемы
Из архива: Electronic Projects
как вы можете это предоставить?
Обратное подключение цепи к источнику постоянного тока, будь то батарея или источник питания, может повредить или даже разрушить электронику. По этой причине многие разъемы имеют «ключ» для обеспечения правильного подключения. Но есть много соединений, которые имеют прямую проводку с использованием проводов, вставленных в винтовые клеммы, кольцевые или лопаточные наконечники, и даже обычный автомобильный аккумулятор не имеет ключей.В результате очень легко поменять местами подключение батареи после ремонта или замены или случайно прикоснуться к неправильным клеммам. В результате возникает ситуация обратной полярности.
- Почему обратное соединение теперь считается более серьезной проблемой?
Несколько десятилетий назад, когда в автомобилях не было электроники, кроме радио, и даже приборная панель была в основном механической, повреждение от обратной полярности было минимальным, если вообще было. Однако современные автомобили имеют серьезные последствия, поскольку они оснащены сложной электроникой, включая ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), включая камеру заднего вида, навигацию, ABS (антиблокировочное торможение) и датчик опрокидывания; высококлассные развлекательные системы; GPS; беспроводная связь; и внутренние сети, включая Ethernet.То же самое относится и ко многим другим продуктам, которые за последние несколько десятилетий перестали быть почти электронными и стали загружаться электроникой.
Аккумулятор с обратным подключением или переходный процесс из-за «сброса нагрузки» (который на мгновение меняет напряжение) могут легко вызвать серьезные, опасные и дорогостоящие сбои во многих из этих подсистем, особенно потому, что автомобильный аккумулятор может легко выдавать несколько сотен ампер. к нагрузке.
- Какое очевидное решение для предотвращения проблем, вызванных подключением с обратной полярностью?
Очевидное решение — использовать диод последовательно с проводкой шины питания, Рисунок 1 .Диод позволяет току течь только в одном направлении и блокирует обратный поток, тем самым предотвращая протекание тока из-за этого обратного соединения.
• Рис. 1. Хотя простой пассивный диод можно использовать последовательно с источником питания, чтобы предотвратить последствия подключения с обратной полярностью, это расточительно с точки зрения потерь напряжения, рассеивания и физических размеров. (Источник: Texas Instruments)- Каковы недостатки использования диода для защиты от обратной полярности?
Их несколько:
- Во-первых, диод должен быть рассчитан на полный прямой ток, включая его пиковое значение.Это легко может быть несколько сотен ампер в машине (при запуске) и близко к тому, когда задействована вся современная электроника. Следовательно, необходим большой и дорогой диод, и физические соединения с этим диодом должны быть достаточно большими; опять же, это размер и стоимость. В качестве альтернативы можно использовать меньшие диоды в каждой подсхеме или печатной плате, но некоторые из них все же имеют большие токи.
- Во-вторых, диод должен быть «прочным» и обеспечивать адекватные характеристики при высоких температурах (особенно, если он находится под капотом), и он должен выдерживать различные скачки и выбросы в электрической системе автомобиля (или другой системы).
- В-третьих, существует неизбежное падение напряжения на диоде от 0,3 до 0,7 В (в зависимости от типа диода). Когда шина постоянного тока имеет потенциал всего несколько вольт (например, номинальная шина 12 В в автомобиле), это большой потенциал, который можно потерять.
- Наконец, сопротивление диода в открытом состоянии, хотя и составляет всего несколько миллиомов, приводит к большому тепловому рассеянию, которое само по себе является пустой тратой, а также представляет собой тепло, которое необходимо контролировать.
- Какое решение лучше?
К счастью, активные устройства с продуманной топологией предоставляют альтернативу.«Умный диод» — это активное устройство, которое выполняет функции диода, но лучше. Например, интеллектуальный диодный контроллер LM74610-Q1 от Texas Instruments представляет собой двухполюсное устройство (наподобие диода) с анодом и катодом. Он также содержит встроенный зарядный насос для управления затвором связанного с ним NFET-транзистора, Рис. 2 .
• Рис. 2: Интеллектуальный диодный контроллер LM74610-Q1 реализует быстродействующую, почти идеальную диодную функцию без рассеяния и предназначен для добавления на каждую печатную плату или даже в область подсхемы на более крупной плате.(Источник: Texas Instruments)- Как здесь реализована функция защиты от обратной полярности?
LM74610 управляет внешним полевым МОП-транзистором для имитации идеального диодного выпрямителя при последовательном подключении к источнику питания. В нормальных условиях работы транзистор включен, поэтому рассеиваемая мощность очень мала. Однако, если напряжение меняется на противоположное, LM74610-Q1 реагирует менее чем за 8 мкс (важно для защиты от переходных процессов сброса нагрузки). Он может выдерживать обратное напряжение до 45 В, превышающее требуемый автомобильный диапазон перенапряжения.Интересным преимуществом этой схемы является то, что она не привязана к земле (нет проводящего пути) и, следовательно, имеет нулевой ток покоя (I q ).
- Где находится функция интеллектуального диода?
Поскольку эта ИС представляет собой крошечный 8-выводный корпус VSSOP-8 размером 3 мм × 5 мм, он (и связанный с ним полевой транзистор) обычно размещается на каждой из различных печатных плат внутри продукта; если это автомобиль, то будет много таких меньших печатных плат, расположенных под капотом, в консоли водителя и в других местах.Вместо использования одного общесистемного защитного устройства, использование высоко локализованной защиты во многих случаях более управляемо с точки зрения затрат и выгод и обеспечивает защиту каждой печатной платы.
Tcroz Зарегистрирован: |
| ||||||||
Джим Зарегистрировано: |
| ||||||||
Джим Зарегистрировано: |
| ||||||||
LourPitcher Поддержка сайта 2012-13 |
| ||||||||
rickmcd53 Зарегистрировано: |
| ||||||||
Tcroz Зарегистрирован: |
| ||||||||
Steelhead Зарегистрировано: |
| ||||||||
Philh22 Зарегистрировано: |
| ||||||||
Старейшина Зарегистрировано: |
| ||||||||
Tcroz Зарегистрирован: |
| ||||||||
Джим Зарегистрировано: |
| ||||||||
Crosbyman Зарегистрировано: |
| ||||||||
rickmcd53 Зарегистрировано: |
|
Вот как это сделать
Узнав о полярности магнитов в моем недавнем исследовании, я начал задаваться вопросом, можно ли на самом деле поменять местами полюса магнита.Итак, я немного почитал, чтобы узнать, можно ли и как это сделать, и придумал краткое руководство, чтобы помочь другим, у кого может быть тот же вопрос, что и у меня.
Можно ли поменять полярность магнита? Полярность магнита на самом деле может быть изменена, но процесс может занять несколько попыток, прежде чем он окончательно увенчается успехом. Чтобы изменить полярность обычного магнита, вам понадобится батарея и медная катушка. Для электромагнита вы просто переключаете провода внутри.
Концепция полярности в магнетизме помогает нам идентифицировать северный и южный полюса силы магнита, которая указывает направление его влияния на другие объекты. Хотя существует множество способов узнать, какой полюс какой у магнита, большинство людей будут удивлены, узнав, что вы также можете их изменить.
Чтобы узнать больше о том, как изменить полярность различных типов магнитов по своему усмотрению, прочтите это подробное руководство, которое поможет вам на этом пути.
Как изменить полярность стержневого магнита
Один из самых распространенных типов магнитов, которые вы сможете достать, — это стержневой магнит. Почти так же, как это звучит, он принимает форму длинного и узкого прямоугольника и создает собственную магнитную силу без какой-либо посторонней помощи.
Необходимые материалы:
- Стержневые магниты (2)
- Плоскогубцы
- Медная проволока
- Картонная туба (например, рулон туалетной бумаги)
- Каменная плита (или другая жаропрочная поверхность)
- Аккумулятор
Чтобы изменить полярность стержневого магнита, вам понадобятся два стержневых магнита, пара плоскогубцев, длинная медная проволока, картонная трубка, такая как та, которая находится в середине рулона туалетной бумаги, каменная плита или что-то подобное, и обычный аккумулятор.
Изменение полярности стержневого магнита:
- Найдите текущие полюса обоих магнитов и отметьте их (A = притягивать, R = отталкивать)
- Плоскогубцы US для наматывания медной проволоки на картонную трубку, создавая тугую катушку (такой же длины, как у стержневого магнита)
- Оставьте на каждом конце достаточно дополнительных проводов для подключения батареи
- Поместите катушку на жаропрочную поверхность (например, камень) и подсоедините конец к батарее
- Вставьте один стержневой магнит внутрь катушки и дайте одному импульсу энергии пройти через катушку
- Полностью отсоединить катушку от аккумулятора
- Поднимите второй стержневой магнит, чтобы проверить полярность
- Повторите процесс по мере необходимости, пока не поменяете местами полюса
Чтобы начать процесс после того, как вы собрали все необходимые материалы, вам нужно будет начать с определения текущих полюсов обоих магнитов.Это можно сделать, попытавшись соединить их вместе на каждом конце, пока не придете к правильному выводу.
Вы можете использовать светлый карандаш или кусок белого мела, чтобы отметить буквой «А» на сторонах каждого магнита, которые магнитно прикреплены друг к другу, и буквой «R» на сторонах, которые отталкиваются друг от друга.
Затем возьмите медный провод и с помощью плоскогубцев намотайте его на картонную трубку. При этом вы должны создать плотный кожух примерно такой же длины, как стержневой магнит.
Перед выполнением этого шага необходимо убедиться, что на каждом конце имеется достаточно дополнительных проводов, чтобы можно было подключить его к батарее.
Когда это будет завершено, вы поместите свою медную катушку на жаропрочную поверхность. Примером одной из таких поверхностей может быть какой-то гладкий камень.
Один из стержневых магнитов войдет внутрь катушки, и вы позволите только одному импульсу энергии пройти через катушку, прежде чем полностью отсоединить его от батареи и удалить магнит.
После того, как вы выполнили весь этот процесс только один раз, вы можете подержать второй стержневой магнит, чтобы проверить полярность, наблюдая за отметками, сделанными вами ранее для идентификации старых полюсов.
Поскольку этот процесс может быть не полностью эффективным с первого раза для этого типа магнита, вы должны быть готовы повторить его несколько раз, прежде чем вы поймете, что полюса поменялись местами.
Как изменить полярность электромагнита
Электромагнитыпринципиально отличаются от традиционных стержневых магнитов, потому что вместо того, чтобы вытягивать собственное магнитное поле из элементов внутри них, им требуется электрический ток для отображения любой магнитной мощности.
Процесс изменения полярности электромагнита — намного более простой процесс, чем процесс стержневого магнита, и обычно завершается при первом обходе.
Необходимые материалы:
- Электромагнит (1)
- Плоскогубцы или отвертка
Единственные материалы, которые необходимы для изменения полярности электромагнита, — это сам магнит и выбранный вами инструмент. Этот инструмент может быть либо прочными плоскогубцами, либо обычной отверткой.
Изменение полярности электромагнита:
- Определите полюса магнита и отметьте их соответственно (N = север, S = юг)
- Выключите выключатель питания
- Используйте инструмент (плоскогубцы / отвертку), чтобы отсоединить два провода
- Переключить положения проводов
- Включите питание и проверьте полярность
Первоначально вам нужно определить полюса магнита и соответствующим образом их пометить.Поскольку для этого процесса вы будете использовать только один магнит, вы укажете каждый полюс, написав «N» для севера и «S» для юга.
При отсутствии другого магнита самый простой способ определить полюса — это положить компас на плоскую поверхность рядом с магнитом. Когда вы направите любую сторону электромагнита на компас, северная сторона стрелки будет указывать на северный полюс, а южная сторона будет указывать соответственно на южный полюс.
После того, как вы правильно определили и отметили токовые полюса вашего электромагнита, вы начнете с полного выключения переключателя питания.Используйте любой инструмент по вашему выбору, будь то плоскогубцы или отвертка, и отсоедините два провода, прикрепленные к батарее.
Затем вы воспользуетесь тем же инструментом, чтобы поменять положение проводов и немедленно их подсоединить.
Чтобы проверить полярность вашего электромагнита, вам нужно будет снова включить питание. Фактический тест может быть завершен, используя компас еще раз и сравнивая результаты с вашими исходными отметками, или добавив дополнительный магнит с указанными полюсами.
В заключение, на самом деле возможно изменить полярность магнита, даже если мысль об этом не обязательно приходит в голову большинству людей. Если вам интересно попробовать это самостоятельно, вы не ошибетесь, выполнив простые шаги, которые были описаны в этой статье для традиционного магнита, а также для электромагнита.
Связанные вопросы
Как еще можно повлиять на полярность магнита?
Если вы когда-нибудь разрежете магнит пополам, полярность каждой стороны полностью изменится из-за крошечных магнитных частиц, которые имеют свои собственные полюса внутри магнита.
Могут ли магниты выдерживать сильную жару?
Магниты не должны контактировать с прямым нагревом, особенно при температуре выше 100 градусов. Когда это произойдет, они могут полностью потерять свою силу.
Защита от обратной полярности с помощью последовательных диодов
Для защиты схемы эффектов от обратной полярности используются два общих варианты: диод подключается последовательно или параллельно. Этот пост о диодах серии.
Защитные диоды серииДиод — это полупроводник, который (в идеале) пропускает ток только в одном направлении.Подключение его последовательно с положительным полюсом аккумулятора или разъемом постоянного тока обеспечивает что при обратной полярности ток не течет.
[Защитный диод, включенный последовательно]
В отличие от своих параллельных аналогов,
Последовательные защитные диоды не должны пропускать ток короткого замыкания, только обычные
ток, потребляемый схемой эффектов. Тогда одной важной характеристикой является
Напряжение блокировки постоянного тока В R
, в котором указано, сколько обратного
напряжение, которое диод может заблокировать.Для большинства конструкций небольшой диод, такой как 1N4148
должно быть достаточно с номиналом блокировки 75 В
.
Прямое напряжение В
F Диод не просто проводит, когда ток течет в прямом направлении, он
также необходимо приложить определенное минимальное напряжение, прежде чем он начнет проводить — так называемый
прямое напряжение В F
упало на диоде.
При малых токах педали гитары обычно тянут, большинство кремниевых диодов, таких как 1N4148
или 1N4001
падение около 0.7 В
. По мере увеличения тока увеличивается
прямое напряжение.
[Нелинейная зависимость между прямым напряжением и током]
Другой недостаток состоит в том, что падение напряжения также приводит к потере мощности. Если
педаль тянет например I = 10 мА
, затем P = 10 мА × 0,7 В = 7 мВт
. Это может
или может быть неприемлемым при работе от батареи, когда существует риск
обратная полярность низкая.
Обратная полярность
Защитный диод серии A — почти идеальная защита от обратного полярность, так как его очень высокое сопротивление размыкает цепь и блокирует обратный ток.Любая обратная утечка современных диодов вряд ли приведет к выходу из строя даже чувствительных схем.
[Обратносмещенный последовательный защитный диод]
Только при избыточном обратном напряжении В R > 75 В
применяется слишком долго, диод выйдет из строя и, вероятно, будет разрушен
тепловые эффекты.
Обратное перенапряжение
Если схема может обрабатывать более высокое входное напряжение в прямом направлении, она
должен выдерживать это и в обратном направлении.Напряжение блокировки постоянного тока В R
диода также называют напряжением пробоя.
Пробой может произойти двумя способами: либо замыкание диода, либо его обрыв.
(Он также может сначала закрываться, а затем открываться.)
Короткая позиция, очевидно, была бы худшим исходом, поскольку она позволила бы всем развернуться ток через схему эффектов. Однако даже если диод откроется нет гарантии, что он выйдет из строя достаточно быстро, прежде чем обратный ток достигает операционных усилителей или транзисторов.
Расплавленные диоды часто замыкаются, по крайней мере, на время.Иногда они в конце концов иногда они не горят — в зависимости от тока короткого замыкания.
Допуск переменного тока
Схема эффектов, разработанная для постоянного тока, вряд ли выдержит отрицательные пики. от источника питания переменного тока слишком долго. По крайней мере, это уничтожит или относительно быстро ухудшают характеристики транзисторов и операционных усилителей. Набор диод защищает от этого.
[Последовательный диод с прямым смещением]
[Последовательный диод с обратным смещением]
Ток любой полусинусоидальной волны в обратном направлении блокируется, он пропускается в
только в прямом направлении.Пока вы не перенапрягаете педаль, вы
хороший. Имейте в виду, что адаптер переменного тока 9 В
обычно соответствует В RMS
(среднеквадратичное или эффективное напряжение), поэтому фактический пик составляет примерно 12,7 В
.
Бонус: полуволновое выпрямление
При источнике переменного тока и токе, проходящем только через диод с прямым смещением, мы обзавестись однополупериодным выпрямителем. Это, по сути, обеспечивает DC — хотя и с чрезмерно большая рябь.
[Ректифицированный переменный ток]
[Выпрямленный переменный ток со сглаживающей крышкой]
Если в схеме эффектов есть фильтр источника питания сеть за диодом, его конденсатор (ы) уменьшит количество пульсаций напряжение и сгладьте полученный постоянный ток.
[Однополупериодный выпрямитель со сглаживающей крышкой]
Педаль может периодически включаться и выключаться или ее характеристики пульс. Вероятно, это хороший индикатор для гитариста, что что-то не так.
Понижение падения напряжения
Меньшие падения напряжения могут быть достигнуты с помощью диодов Шоттки.
более низкий рейтинг блокировки и более высокая утечка обратного тока. 1N5817
оценен
для В R = 20 В
Напряжение блокировки постоянного тока, которого достаточно
для большинства педалей 9V
.Его прямое напряжение составляет около 0,18 В
при 10 мА
.
[последовательно включенный защитный диод Шоттки]
Во многих (не во всех!) Конструкциях педалей падение напряжения на последовательных диодах, вероятно, не имеет значения.
Хорошо спроектированная схема не просто перестает правильно работать при 8,8 В
или
будет использовать только небольшую часть емкости батареи.
Не забывайте, что между блоками питания и тем, что
напряжение, которое они будут обеспечивать — иногда это 10 В,
, иногда только 8.5 В
.
И это снова может измениться в зависимости от того, сколько тока потребляется и как
линейный выход источника питания.
Альтернативы
Есть несколько альтернатив, обеспечивающих защиту от обратной полярности без или почти полное отсутствие падения напряжения и меньшее энергопотребление. Обратно-смещенный Параллельные защитные диоды, вероятно, являются самым простым подходом.
Немного более продвинутая идея — использование полевого МОП-транзистора в качестве переключателя. он замыкается только при подаче напряжения питания правильной полярности.Его характеристики аналогичны последовательному защитному диоду, хотя только крошечное, ничтожное падение напряжения.
Еще одна идея объединяет транзисторы PNP и NPN.
.