Как проверить диодный мост генератора: что нужно знать

Сгорает диодный мост — какие могут быть причины?

«У меня Mitsubishi Space Wagon. Сгорает диодный мост генератора. Аккумулятор новый, ничего внештатного не установлено — в чем причина?»

Выпрямительный блок генератора, или, как его еще называют, диодный мост, может перегореть из-за превышения допустимого тока и/или напряжения, а также при длительной работе с предельной нагрузкой. В эксплуатации наиболее частыми причинами превышения нагрузки являются короткие замыкания в аккумуляторной батарее либо зарядка сильно разряженного аккумулятора при одновременно включенном большом числе потребителей электроэнергии. Несмотря на то что в рассматриваемом случае аккумулятор новый, надо понимать, что до продажи он мог долго где-то храниться и за это время существенно разрядиться. Поэтому перед установкой на автомобиль аккумулятор никогда не помешает подзарядить на стационарном устройстве.

Под причину превышения нагрузки попадают и случаи перегорания выпрямительного блока вследствие неправильного запуска двигателя другого автомобиля с помощью «прикуривания».

Опасность установки нештатных потребителей энергии человеку, задавшему вопрос, похоже, известна, кроме того, нежелательна работа генератора с отсоединенными от штатных потребителей «плюсовыми» проводами. Это может вызвать повышение напряжения, способное привести к выходу из строя любого из диодов выпрямительного блока. Особенно рискованно, когда допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей.

Менее вероятной, но возможной причиной может быть попытка проверить работоспособность генератора «на искру» путем кратковременного соединения «плюсового» вывода генератора с «массой», чем, однако, нередко злоупотребляют любители самостоятельно заниматься своим автомобилем. При этом через выпрямительный блок протекает ток большой силы, повреждающий диоды.

Наконец, перегорание диодов способно вызвать обратное подключение аккумулятора, когда его «минус» ошибочно соединяют с «плюсовой» клеммой генератора, а «плюс» — с «массой».

Диоды также могут испытывать термические перегрузки. При работе диодов выделяется тепло. Если с охлаждением существуют какие-то проблемы, а создавать их могут даже поверхностные окисные пленки, работающие как термоизоляция, диоды перегреваются, что в конечном итоге способно преждевременно вывести их из строя.

Осталось выяснить, что в присланном вопросе означает «сгорает»? Раз за разом? Сомнительно, что каждый раз взамен сгоревшего покупается новый мост, имеющий какой-то брак, из-за чего мост тут же перегорает. В один раз поверим, но многократно такое повторяться не должно. Поэтому рекомендуем проанализировать указанные причины выхода из строя диодных мостов и, сопоставив их с тем, что имеется на самом деле, попробовать исключить проблему, вызывающую повторяющиеся сгорания выпрямительного блока.

Сергей БОЯРСКИХ Фото автора и из открытых источников ABW.BY

Распространенные неисправности и методы проверки

Есть множество причин, почему может сломаться бензогенератор. Однако в данном обзоре я касаюсь только главной – электрической части. Ее поломки зачастую обнаруживаются только при так называемом прозванивании.

Механические неисправности можно установить сразу. Например, при беглом осмотре сразу обнаруживаются различные сколы, трещины и проч. Также можно попробовать прокрутить ротор рукой – если вдруг он начинает быстро останавливаться, заедать, неравномерно вращаться или выдавать посторонние звуки, значит, пришло время разобрать его и заглянуть внутрь на предмет выявления дефекта.

Перед тестированием генератор нужно осмотреть на предмет механических поломок

С другой стороны, установить причину неисправности электрической составляющей может получиться не сразу – для этого нужен опыт. Для того чтобы прозвонить мультиметром обмотку ротора (якоря) и статора, а также другие важные узлы генератора, рекомендую следующую простую инструкцию:

Измеряется показатель сопротивления между выходной клеммой и корпусом. Если в результате прибор показал значение, близкое к «0», то вероятнее всего сгорел диодный мост, то есть выпрямитель. Также могло произойти корочение между обмоткой статора и корпусом.
Замер величины проводится между болтом, крепящим диод, и выходной клеммой. Если сопротивление упало до нуля, элемент требует замены.
Выходы конденсатора подсоединяются к измерительному прибору. Сначала сопротивление должно упасть, а затем на недолгий промежуток времени подняться.

Тестирование обмотки генератора мультиметром

Наличие повреждений в местах контакта обмотки ротора с кольцами генератора можно проверить с помощью лампочки и аккумулятора, например, автомобильного. Минусовой провод кидается на корпус, а плюсовой – через лампу на контактные кольца. Если она не загорается, значит перемыкания не произошло. Аналогичным образом можно протестировать с помощью вольтметра.

Перегорание генератора или что такое диодный мост

Когда говорят о том, то сгорел генератор, имеют в виду диодный мост. Он является обязательным узлом генератора.

Диагностику автомобиля с перегоревшим геном можно провести легко. А вот ремонт потребует определенных усилий и специфических знаний. Надо будет тщательно изучить конструкцию генератора, чтобы суметь его разобрать, добравшись, тем самым, до диодов.

Как же проверить диодный мост? В первую очередь сверить показания со значениями на приборной панели. Здесь имеется значок, напоминающий аккумуляторную батарею. После завода двигателя этот значок должен погаснуть. Таким образом, автомобилисту дается знать, что произошло переключение питания основных электроузлов автомобиля с АКБ на генератор.

А вот если значок не гаснет, то это повод для беспокойства. Система дает сигнал, что произошла поломка в цепи. Причину еще надо выяснить конкретнее, ведь это может свидетельствовать также о слабой или испорченной АКБ.

Основными же метками, подтверждающими поврежденность диодного моста, являются следующие:

утечка тока;
быстрая и частая разрядка АКБ;
малая искра на свечах зажигания;
снижение мощности охладительных вентиляторов;
нестабильное функционирование кондиционера;
перебои в функционировании звуковой системы;
плохое освещение оптики во время работы двигателя.

По фарам многие опытные автомобилисты сразу определят неисправность гена, не путая его с проблемами АКБ. Если фары светят тускло при заглушенном двигателе – виноват аккумулятор, если при работающем – генератор.

Если сгорели диоды, не стоит паниковать. Лучше выяснить причину, из-за которой такое происходит. Ниже будет описана инструкция, которая подразумевает автономную диагностику ДМ.

Признаки неисправности диодного моста

В первую очередь нужно помнить то, что диодный мост на Ваз-2114 ничем не отличается от такого же узла на ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и в других моделях. Поэтому, если разобраться, как определить неисправность, не составит труда выявить ее на любом из автомобилей. Основных симптомов несколько, они могут проявляться как вместе, так и по отдельности. Любой из них требует немедленной проверки генератора:

Контрольная лампа, которая загорается при включении зажигания, не гаснет даже после запуска двигателя. Это общий индикатор проблемы, но если вышел из строя диодный мост, лампа будет гореть в любом случае. Если в автомобиле установлен вольтметр, можно проверить его показания, стрелка, скорее всего, будет либо в красной зоне, либо на самой ее границе.
Еще один вариант – контрольная лампочка не загорается при повороте ключа зажигания и не горит после запуска мотора.
При замере напряжения, выдаваемого генератором при запущенном двигателе, показания менее 13,5 Вольт. Мерить нужно на клеммах аккумулятора.
Наутро машина не заводится из-за севшего аккумулятора, хотя вечером он был в нормальном состоянии. После зарядки АКБ она снова разрядилась за короткий срок, при этом корпус генератора становится настолько горячим, что об его поверхность можно обжечь руку.
Под капотом появляется посторонний шум, чаще всего это свист или вой. Уровень шума может меняться в зависимости от оборотов двигателя.
Появляются различные ошибки – может загореться АБС, ЕСП и так далее. Может перестать работать гидроусилитель, начнет хрипеть и зависать магнитола. Вместо повворотника включается свет. Все это проявляется на фоне севшего аккумулятора, который не заряжается из-за сломанного диодного моста.
Начинают тускло светить или вообще перестают работать фары, кондиционер не охлаждает так, как положено.

Это основные признаки пробоя диодного моста, но стоит помнить о том, что они могут свидетельствовать и о других поломках генератора. Поэтому в первую очередь нужно точно выявить неисправный узел. Необязательно гнать машину в сервис на диагностику, работы под силу автовладельцу, нужен минимальный набор приспособлений.

Совет!

Если загорелась или наоборот, не работает контрольная лампочка на панели, в первую очередь нужно проверить ее и управляющее реле. Нередко неисправны именно эти элементы, а не генератор.

Демонтаж

Проверка с выпаиванием диода потребуется если один или несколько элементов показали более низкие или высокие параметры сопротивления или не показали вообще. Эти элементы отсоединяются от общей схемы при помощи паяльника. Часто диоды находятся в отверстиях или углублениях в пластине. Крепятся они к ней при помощи токопроводящего клея или простым сжатием

При демонтаже следует осторожно выбить диоды

Далее нужно прозванить каждый элемент отдельно. Диоды прозванивают только, с одной стороны. Именно эта сторона является открытой для прохождения напряжения.

«Минусовой» контрольный щуп соединяется с корпусом диода.
«+» щуп соединяется с выводом.
Мультиметр ставится в режим прозвонки сопротивления.
При этом положении контрольных щупов, тестер должен выдать сопротивление до 700 Ом.
При смене подключения контрольных щупов, тестер должен показать бесконечность или «1».

Если обе стороны не показывают сопротивление или оно совсем мало, элемент можно признать выгоревшим. Его нужно заменить строго на идентичный по параметрам аналог. Параметры диод и маркировка установлена на «шляпке» радиодетали.

После замены неисправных элементов, мост снова проверяется на сопротивление. Все его полупроводники должны показывать примерно одинаковые параметры.

Принцип и особенности определения исправности диодного моста

Методы целенаправленного контроля исправности моста, применяемые на практике автолюбителями, основаны на том, что ток через исправный полупроводниковый диод протекает только в одном направлении. При переполюсовке испытательного напряжения исправный диод демонстрирует большую разницу сопротивлений. Поэтому отказавший элемент легко обнаруживается прозвонкой, которая осуществляется мультиметром или лампочкой. Прозвонка хороша тем, что обнаруживает как пробитый (короткое замыкание), так и выгоревший (обрыв) диод.

Отдельные тонкости выполнения процедуры прозвонки позволяют учесть факт того, что мост собирается из нескольких диодов.
Наиболее точно тестирование исправности моста производится на столе, т.е. в случае его демонтажа с корпуса генератора. В тех ситуациях, когда можно полностью отключить этот блок от остальных компонентов схемы отсоединением проводов и регулятора, измерения допустимо проводить прямо на генераторе, но они не столь удобны.

Что нужно знать о диодных мостах

Для начала мы рассмотрим, какими бывают и что внутри диодного моста. Встречаются данные элементы схемы в двух исполнениях:

Из дискретных (отдельных) диодов. Обычно распаяны на плате и соединены дорожками в правильную схему.
Диодные сборки. Сборки могут представлять собой как однофазные мосты для выпрямления обоих полупериодов переменного напряжения, так и сборки из двух диодов, соединенные в цепь общим катодом или анодом и другие варианты включения.

В любом случае выпрямительный однофазный диодный мост состоит из четырех полупроводниковых диодов, соединенных между собой последовательно-параллельным образом. Переменное напряжение подается на две точки, в которых соединены анод с катодом (разноименные полюса диодов). Постоянное напряжение снимается с точек соединения одноименных полюсов: плюс с катодов, минус с анодов.

На схеме место подключения переменного напряжения обозначено символами AC или «~», а выходы с постоянным напряжением «+» и «-«. Зарисуйте себе эту схему, она нам пригодится при проверке.

Если представить реальный диодный мост и совместить его с этой схемой получится что-то вроде:

Это интересно: Какие лампы HB4 лучше поставить в автомобиль — знакомим с вопросом

Устройство

Диодный мост является электрическим устройством, которое предназначено для того, чтобы преобразовывать или выпрямлять переменный вид тока и создавать его пульсирующим или постоянным. Подобным выпрямлением называют двухполупериодным. Также есть другое понятие в справочнике. Диодный мост считается там мостовой схемой диодных соединений, чтобы выпрямлять переменный ток и делать из него постоянный. Это самый простой и самый распространенный выпрямитель, используемый в радиотехнике с электроникой, автомобилем и других сферах, там, где нужно получить пульсирующее и постоянное напряжение.

Определение

Вторым названием диодного моста является двухполупериодный выпрямитель. Он включает в себя полупроводниковые выпрямительные диоды или шотткины электродиоды. Элементы могут быть отдельно распаяны на плате. В современном варианте объединяются диоды в одном корпусе. Это называется диодной сборкой.

Устройство диодного моста

Применение диодных мостов обширное. Их можно увидеть в электронике, трансформаторном и импульсном блоке питания и люминесцентной лампе. В сварочный аппарат ставятся полупроводниковые диодные сборки, крепящиеся к теплоотводящим устройствам.

Диодный мост обычно устанавливается на входе цепи питания при выпрямлении сетевого напряжение. Подобное решение может быть применено в импульсном блоке питания, в том числе компьютерном блоке питания. Также может быть использовано во вторичной трансформаторной обмотке блока питания, старого телевизора или маломощной домашней магнитолы.

Современные блоки питания оснащены импульсными схемами, где диодный мост занимается выпрямлением именно сетевого напряжения, а трансформатор занимается управлением полупроводниковых ключей или транзисторов.

Обратите внимание! Сбои в диодном мосте могут быть из-за быстрой разрядки аккумулятора, отсутствия подзарядки его от генераторного устройства, перезарядки аккумулятора и кипения электролита

Быстрая разрядка аккумулятора как причина сбоя работы электродов

Как выглядит диодный мост

Найти выпрямитель на плате не трудно, но внешний вид отличается в зависимости от устройства. Часто четыре диода впаяны рядом и собраны в одном корпусе — это выпрямительная сборка. На фото представлено несколько вариантов:

В таких вариантах четыре вывода: два обозначаются как «+» и «-» (выходы), а два без символов или указываются как «~» или «АС» (входы).

Диодный мост генератора автомобиля выглядит по-другому: это пара металлических электропроводящих пластин, на которых в определенной последовательности расположены диоды.

На мосту могут быть не только силовые, но и вспомогательные диоды:

Здесь зеленым помечены силовые диоды. Тестировать лучше все, тем более что сделать это не трудно.

Как проверить диодный мост: известные способы

Перед тем, как проверить диодный мост мультиметром или автотестером, ознакомьтесь с принципом работы схемы. Современный диодный мост имеет по 3 положительных, отрицательных и дополнительных диода. Рабочий элемент пропускает ток в одном направлении. Если ток не пропускается или пропускается в обоих направлениях, то, значит, случился обрыв или «пробой».

Прозвонка диодного моста производится тестером (который называется мультиметр). Сначала необходимо отсоединить все провода от генератора. Проверка не требует демонтировать само устройство, если не будете проверять целостность каждого диода в отдельности.

Далее выполняется анализ диодного моста мультиметром в соответствии с данными, приведенными в таблице:

Если мультиметр покажет бесконечное сопротивление, то устройство или проверяемая группа диодов исправные. В противном случае проверка говорит о поломке.

Проверка автомобильного диодного моста прибором‐мультиметром — это не единственный возможный способ диагностики. Также можно использовать контрольную лампочку или проверить мост собственноручно собранным аналогом.

С помощью контрольной лампы прозваниваем так же, как мультиметром. Агрегат полностью проверяется подключением «плюса» через лампу на вывод 30, «минуса» — на корпус генератора. Для групп диодов:

Положительные: «плюс» с контрольной лампой подается на вывод 30, «минус» — на один из болтов крепления.
Отрицательные: «плюс» с лампочкой – на болт крепления электрического компонента, «минус» — на корпус генератора.
Дополнительные: лампочка с «плюсовым» проводом подключается к выводу 61, «минус» — к болту крепления.

Если контрольная лампочка загорается при замыкании цепи, то есть неисправность; если не загорается — цепь исправна.

При необходимости можно, конечно, выполнять проверку всех диодов по отдельности, но для этого потребуется выпаять каждый диод.

Проверка исправности

Для проверки потребуется тестер. Современный тестер – это цифровой мультиметр, который имеет на своем переключателе режимов работы положение для проверки диодов. Оно промаркировано символом диода. Для стрелочных тестеров переключатель необходимо установить в положение 1 кОм. Проследите, чтобы батарейка в тестере была исправной перед измерениями. Выполняемая проверка невозможна без источника питания, каким является батарейка тестера.

Проверка мультиметром

На рисунке показана проверка диодов плюсовой шины. Мост на рисунке использован от четырехфазного генератора, но это нисколько не меняет принципа проверки. Красный провод подключается на клемму V мультиметра, а черный на клемму COM. Подключим зажимом “крокодил” красный провод к шине. Черным проводом со щупом начнем проверять диоды плюсовой шины, подключаясь на их аноды. Какие именно диоды проверять, мы уже знаем из описания устройства. Те, корпуса которых запрессованы в верхнюю шину. Что должен показывать прибор для каждого? Возможные варианты в таблице ниже:

Затем подключим к крокодилу черный провод, а красным щупом проверяем аноды. На этот раз, исправные диоды будут заперты обратным напряжением прибора, а показания будут точно такими, как в первой строке таблицы, то есть, для данного подключения диод будет “оборван”.

Аналогичным способом проверяются диоды отрицательной шины. Только потребуется соответственно изменить подключения: начинаем с подключения к шине черного провода, а затем переходим к красному.

Если хотя бы одно устройство окажется оборванным или пробитым, или хотя бы в обе стороны будет давать низкие показания, он неисправен и нуждается в замене.

Как определить исправность генератора

Информация о состоянии работы основного агрегата, отвечающего за выработку электрической энергии в машине, для удобства автомобилистов выводится на приборную панель. Значок на панели приборов, напоминающий аккумулятор после запуска силового агрегата транспортного средства должен гаснуть. Это обозначает, что питание основных электрических узлов было переключено с аккумуляторной батареи на генератор. Если индикатор не гаснет – это свидетельствует о поломке в электрической цепи. Также на проблемы может указывать недостаточный заряд аккумулятора ввиду недополучения нормального номинала тока.

Конструкция выпрямителя

В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:

переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.

В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.

При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.

Основной мост диодный

На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.

Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».

Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.

В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.

Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.

Дополнительные диоды

Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:

3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.

Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.

Стабилитрон

Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:

этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.

При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:

нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.

Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.

Дополнительное плечо выпрямителя

Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:

форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.

Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.

Как прозвонить диодный мост из дискретно расположенных диодов

Все детали мостовой схемы можно прозвонить без выпайки. Для этого необходим мультиметр, в котором есть режим проверки диодов, обычно совмещаемый со звуковой прозвонкой. Суть проверки заключается в измерении разности напряжений между щупами.

Как правильно проверить исправность диодного моста тестером:

Для начала осуществляют прямое подключение прибора. Для этого щуп красного цвета подсоединяют к аноду, а черного – к катоду. При таком подключении ток протекает свободно. Для кремниевого диода падение напряжения на p-n-переходе составляет примерно 500-700 мВ. Для диодов Шоттки падение напряжения на переходе между зонами ниже и равно примерно 300 мВ.

Прямое подключение диодного моста

Далее осуществляют обратное подключение. Красный щуп подсоединяют к катоду, а черный – к аноду. Для исправного полупроводника значение падения напряжения будет равно 1 или более 1000 (обычно 1500).

Обратное подключение диодного моста

Если в результате проверки в обоих направлениях наблюдаются высокие значения или срабатывает звуковой сигнал, то диодный мост оборван.