Полярность аккумулятора прямая и обратная. Что это такое и какая в них разница? Видео: Определение полярности автомобильного аккумулятора
Однако такое может произойти не специально, а так скажем по неопытности. Все дело в том, что на отечественных автомобилях имеется прямая полярность аккумулятора, а на многих иномарках обратная (сразу отмечу не на всех). Начинающие автомобилисты не знают что такое полярность, я уже молчу о том — чем они отличаются. Сегодня подробная статья, которая даст ответы на все ваши вопросы …
Для начала небольшое определение.
Полярность — это расположение внешних токовыводящих элементов (токовыводов) на лицевой или верхней крышке аккумулятора. Самые распространенные схемы расположения — это так называемые «прямая» и «обратная», однако справедливости ради нужно отметить, что бывают еще и очень экзотические расположения токовыводов, но как правило они не прижились не в нашей стране, не в зарубежных странах.
Простыми словами, это расположение клемм — в некоторых случаях плюсовая находится справа, а в другом случае слева.
Прямая (иногда маркируется как «1»), это чисто отечественная разработка. Определить легко и просто — возьмите аккумуляторную батарею, поверните ее к себе (лицом), чтобы токовыводы были внизу (этикетка была перед глазами). Если плюсовая клемма находится слева, а минусовая справа – это прямая полярность. Вот схема.
Такие батареи стоят на многих отечественных автомобилях, например на наших ВАЗ, в частности на «Приоре».
Обратная полярность аккумулятораОбратная — маркируется как «0», европейская разработка. Отличается от прямой, соединением «банок» батареи. Определяем – поворачиваем батарею «лицом» токовыводы внизу, этикетка перед глазами. Если минусовая находится слева, а плюсовая справа – это обратная полярность. Смотрим схему.
Такие батареи стоят на многих Европейских автомобилях, бывают исключения, но редко.
Отличий минимум, если не считать полюса. Хочется отметить, что внешне аккумуляторы практически идентичные — то есть и корпус, и количество банок, и сила тока и даже этикетка. И перепутать аккумулятор очень легко, то есть можно купить с неправильным расположением токовыводов (клемм). Даже опытный водитель может попасть впросак, если совершит выбор спонтанно. Поэтому, если сами не понимаете в этом, спросите продавца подобрать, именно, для вашего авто, как правило у них имеются каталоги в которых описаны подходящие модели. Так будет лучше всего!
Поэтому если задумались о замене аккумулятора нужно точно знать и определять расположение клемм, это крайне важно!
Можно ли установить другой полярности?Мне часто задают такой вопрос, бывает что новички покупают по неопытности, зачастую даже устанавливают и беспощадно «палят» свои автомобили! Ребята если перепутать клеммы, то как минимум у вас может сгореть электроника вместе с ЭБУ, а как максимум тут и до пожара недалеко. Поэтому сравните хотя бы со старой батареей, не поленитесь, вам нужно знать точно как у вас располагаются полюса.
Если определили что выбрали не правильно, то вам нужно однозначно менять новую батарею на правильную! Это очень важно!
Однако зачастую идут такие вопросы — «распознала только после установки, клеммы ободрались и даже немного замкнули, магазин не меняет по гарантии. Что делать? как установить?»
Все дело в том, что у вас банально не будет хватать минусового (плюсового) провода!
Вам нужно его либо нарастить, могут подойти кстати , но все это банально халтура! можете неправильно рассчитать сечение провода.
Все же постарайтесь продать эту батарею. Дайте объявление напишите причину продажи, и далее покупайте уже правильный! Если не продается то делать нечего покупаем еще одну но правильную.
Сейчас небольшое видео, сравнение практически двух одинаковых образцов.
Старался максимально просто рассказать о этом явлении. На этом все, думаю вам, информация была полезна. Читайте наш АВТОБЛОГ.
Как определить полярность неизвестного вам источника питания? Давайте предположим, что вам в руки попался какой-то блок питания постоянного напряжения, батарейка или аккумулятор. Но… на нем не обозначено, где плюс, а где минус. Да, дело быстро решается , но что делать, если у вас его нет под рукой? Спокойно. Есть три проверенных рабочих способа.
Думаю, это самый простой способ определения полярности. Первым делом наливаем водичку в какую-нибудь емкость. Желательно
С помощью сырого картофеля
Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.
Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и ждем 5-10 мин.
Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.
С помощью вентилятора от ПК
Берем вентилятор от компьютера. Он имеет два вывода, а иногда даже три. Третий может быть желтый провод — датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода — это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном — минус, то вентилятор у нас будет вращаться
Если же не угадали, то лопасти будут стоять на месте.
Вентилятор используем, если известно, что напряжение источника питания от 3 и до 20 Вольт. Подавать на вентилятор напряжение более 20 Вольт чревато для него летальным исходом.
Заключение
В заключении хотелось бы сказать, что с переменным током эти фишки не прокатывают. А как вы знаете, переменный однофазный ток состоит из двух проводов — фазы и ноля, кто не помнит, как их можно определить, прошу заглянуть вот сюда . Хочется также пожелать вам, чтобы вы никогда не путали полюсовку, потому что «защиты от дурака» (защиты от переполюсовки) ставят не во всех электронных приборах.
Автомобильные аккумуляторы обладают такой характеристикой, как полярность. И при выборе нового аккумулятора, очень важно правильно определить нужную полярность. Иначе у вас могут возникнуть проблемы при его установке. В данной статье мы расскажем о том, как определить полярность аккумулятора автомобиля.
Наиболее распространённые схемы расположения токовыводов — это прямая и обратная полярность. Также существуют и весьма экзотические варианты расположения токовыводящих элементов, но на российском рынке они не прижились. Ошибка в выборе полярности не позволит использовать батарею по назначению – токоприёмные полюсные провода, скорее всего, просто не дотянутся до соответствующих клемм. Поэтому перед покупкой нового аккумулятора лучше уточнить, какая полярность у вашего текущего аккумулятора. Так вы сможете быстро сориентироваться и избежать ошибки.
Хотя данная ситуация не является катастрофической. Если на руках имеется чек (либо паспорт изделия со штампом торгующей. ..
0 0
Опытные автомобилисты знают, что без надежного источника электроэнергии невозможна нормальная работа бортовой сети. Если АКБ повреждена или стала быстро разряжаться, нужно как можно быстрее заменить ее новой – с аналогичными емкостью, полярностью и размерами. Батарея – главная составляющая системы питания авто, она обеспечивает запуск двигателя и является резервным источником энергии в случае поломки генератора. Несмотря на то, что на рынке представлен огромный модельный ряд автомобильных аккумуляторов, большинство устройств имеют сходный принцип работы и различаются лишь несколькими параметрами, и важнейшим среди них является полярность.
Что такое полярность автомобильного АКБ?
Если вы хотите установить в автомобиль подходящую батарею, в первую очередь узнайте, из чего состоит и как работает это устройство. Аккумулятор – вспомогательный источник энергии, способный в течение продолжительного времени обеспечивать электроприборы автомобиля током постоянной.
0 0
Одним из источников питания электроэнергией бортовой сети автомобиля является аккумулятор (он же просто батарея или АКБ). Работа этого элемента основана на химических реакциях, но водителю не обязательно знать все нюансы в его конструкции и принципы функционирования, тем более, что конструкция батареи такова, что или требует минимального вмешательства, либо вообще его не требует.
Для большинства автовладельцев – это всего лишь пластиковая герметичная коробка с ручкой (корпус батареи), с двумя выводами на верхней крышке к которым подключается «плюсовой» и «минусовой» провода. В ряде моделей могут дополнительно иметься пробки, для проведения обслуживания аккумулятора, а также сигнальное окошко, по которому можно узнать, что требуется вмешательства (долить воды или зарядить аккумулятор).
Всё, что остается водителю -это правильно подключить провода с клеммами к выводам батареи и все. Но часто возникает достаточно интересная проблема – на старом АКБ провода.
0 0
Легкий способ правильно определить полярность вашего аккумулятора (фото, видео)
Каждому автовладельцу, решившему заменить аккумулятор, продавцы задают вопрос: «Какой полярности ваша аккумуляторная батарея?» — и этим нередко загоняют в тупик. Открыв капот своего автомобиля, и помня всего одно правило, любой автомобилист, прочитавший эту статью, сможет правильно определить полярность своего АКБ.
Под капотом аккумуляторов может быть даже два:
В разных авто компоновка систем двигателя в подкапотном пространстве различна. Аккумулятор может находиться под капотом в разных местах, предусмотренных для него конструкторами автомобиля. Иногда это даже передний бампер, багажник или место в салоне под задними сиденьями.
Так, например АКБ размещен под капотом Opel:
Расположение батареи в Жигулях:
В «народном авто» Ланосе:
На каждой аккумуляторной батарее токовыводы «плюс» и «минус» промаркированы. Кроме…
0 0
Поиск по блогу (нестрогое соответствие):
Документов, удовлетворяющих Вашему запросу: 10 [показано 5]
Полярность аккумулятора Степень соответствия запросу: 52,24%
Фрагменты текста поста: . ..Полярность аккумулятора Под термином полярность автомобильного аккумулятора понимается место нахождения на корпусе плюсовой и минусовой клемм… …Полярность аккумулятора важный показатель… …При подборе аккумулятора часто требуется узнать его полярность для того чтобы его правильно подключить и чтобы провода доставали соответствующую клемму… …Если при установке аккумулятора на автомобиль перепутать провода подключения перепутать полярность то это может вызвать большие неприятности в том числе и материальные… …Полярность аккумулятора при зарядке тоже надо обязательно соблюдать так как при не соблюдении полярности могут возникнуть неприятности от не больших погорят предохранители до больших выйдет из строя зарядное устройство редко но…
0 0
Прямая или обратная полярность аккумулятора — как определить это?
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.
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.
…0 0
Что такое полярность аккумулятора автомобиля и как ее определить?
При выборе аккумулятора нужно обязательно обращать внимание на ряд параметров. Среди основных стоит отметить номинальную ёмкость, типоразмер корпуса, стартерный ток и полярность. Сегодня мы поговорим о полярности аккумулятора автомобиля и о том, как её определить. Это один из ключевых параметров АКБ. Если выбрать неподходящую полярность Вы просто не сможете подключить батарею на автомобиле и начать её эксплуатацию.
Почему необходимо знать полярность аккумулятора автомобиля?
Полярность – это характеристика аккумулятора автомобиля, которая определяет расположение его внешних выводов. Если вы купите аккумулятор для автомобиля не той полярности, то получите проблему с его установкой и подключением.
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,…
0 0
Что поможет определить прямую или обратную полярность аккумулятора?
Разве такая простая процедура, как установка автомобильного аккумулятора, может вызвать трудности? Еще как может. Не только трудности, но и серьезные поломки, короткое замыкание, пожар в машине, пожар во всем гаражном кооперативе, отказ страховой компании в выплате страховки… Можно дальше листать этот кровожадный сценарий, но лучше таких неприятностей избегать. Для этого стоит знать несколько простых правил и особенностей, а также сюрпризов, которые может готовить батарея при установке на автомобиль.
Прямая или обратная полярность аккумулятора
Все в этом мире относительно, и право и лево, и плюс и минус, и верх и низ, и капиталисты и коммунисты. Только что был коммунистом, как тут же садится в Майбах и едет на финансовую биржу проверять курс нефти за баррель. Ничего не поделаешь, но с аккумуляторами в этом отношении проще. Они не собираются подминать под себя управление всем…
0 0
Определение полярности аккумулятора, обратная и прямая полярность аккумуляторов.
У автомобильных аккумуляторов бывает полярность двух видов, прямая полярность аккумуляторов и обратная полярность аккумуляторов. Часто от продавцов аккумуляторов также можно услышать фразы «аккумулятор с правым плюсом» или «аккумулятор с левым плюсом», «правый плюс аккумулятора» или «левый плюс аккумулятора». Во всех этих случаях речь идет о понятии определения расположения положительной и отрицательной клемм аккумулятора. Это расположение нужно знать, когда вы собираетесь самостоятельно подобрать и купить новый аккумулятор для вашего любимого автомобиля. В случае ошибки, при подключении провода вашего автомобиля могут просто не дотянуться к клеммам нового аккумулятора.
Для правильно определения полярности аккумулятора, его необходимо развернуть к себе или в случае нахождения на машине представить расположенным к себе лицевой стороной, то есть стороной, которой расположены клеммы ближе к краю,…
0 0
10
Многие автомобилисты знают, что может произойти в случае путаницы с аккумуляторными клеммами. Да, это случается не специально, а по причине недостаточного опыта. В автомобилях отечественного производства и многих иномарках полярность аккумулятора различается. Автомобилисты-аматоры, зачастую не знают о таком термине и о существовании каких-либо различий между видами полярности. Данная статья поможет разобраться в указанной теме и ответит на вопросы касательно полярности аккумуляторов.
Что такое полярность аккумулятора?
Понятие полярности подразумевает под собой расположение внешних клемм аккумулятора, которые ещё называют токовыводами, на крышке АКБ или её лицевой стороне. Принято выделять две самые распространённые схемы полярности – прямую и обратную. Проще говоря, в одной схеме минусовая клемма находится слева, в другой — справа.
Важно! Для тех, кто собирается переезжать за границу и обосновываться там, заметим, что существуют также и весьма непривычные…
0 0
11
Как определить полярность аккумулятора автомобиля прямая или обратная
Ошибка при подключении аккумулятора во время присоединения к бортовой сети автомобиля – частая причина отказа электрооборудования авто.
Несмотря на то, что обозначения полярности на АКБ легко читаемы, имеют рельефную структуру, положительная и отрицательная клеммы аккумуляторной батареи отличаются по размеру, переполюсовка часто встречается в практике автолюбителей. В связи с чем у них иногда возникает вопрос: как можно определить полярность аккумулятора, если стерлась маркировка?
Неправильное подключение (когда путают «плюс» и «минус») чаще всего происходит по следующим причинам:
Человеческий фактор, прежде всего, невнимательность, при замене одной АКБ на другую, особенно в процессе многозадачного ремонта; сильный износ обозначений, повреждения корпуса АКБ; неправильный заряд аккумуляторной батареи от стационарного зарядного устройства (очень редко, но случается при полном разряде. ..
0 0
12
Больше десяти лет не менял АКБ и не занимался его зарядкой. Поэтому, что то стерлось из памяти, а где-то и отстал от жизни в данном вопросе. Почитал и взял себе на заметочку информацию, с которой с вами тоже хочу поделится. Может и вам пригодится, такие морозы наверняка не один мой АКБ не пережил.
Полярность аккумулятора прямая и обратная.
Что это такое и какая в них разница?
avto-blogger.ru/akb-avto/…pryamaya-i-obratnaya.html
На отечественных автомобилях имеется прямая полярность аккумулятора, а на многих иномарках обратная (не на всех). Начинающие автомобилисты не знают что такое полярность, и чем они отличаются.
Полярность — это расположение внешних токовыводящих элементов (токовыводов) на лицевой или верхней крышке аккумулятора. Самые распространенные схемы рас-положения — это так называемые «прямая» и «обратная», однако справедливости ради нужно отметить, что бывают еще и очень экзотические расположения токовыводов, но как правило они не. ..
0 0
13
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. На иномарках же в ходу обратная полярность.
Совсем иначе обстоит дело с полярностью у. ..
0 0
14
Аккумулятор. Полярность прямая и обратная
Автомобильный аккумулятор – одна из важнейших составляющих транспортного средства. Он не только запускает двигатель и разгружает работу генератора, но и питает всю бортовую электронику. Средний срок службы этого устройства составляет от трёх до шести лет (в зависимости от модели). Главная задача любого водителя – правильно выбрать аккумулятор. Полярность детали может быть прямой и обратной, что, в свою очередь, влияет на процесс её эксплуатации.
Виды приборов
Существует три вида аккумуляторов – обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые.
Обслуживаемый аккумулятор подлежит ремонту: при замыкании пластин их меняют на новые. Также в подобных моделях можно контролировать уровень электролита – его при необходимости доливают. Подобных приборов осталось совсем немного на рынке.
В малообслуживаемых аккумуляторных батареях можно только следить за электролитом. Доступа к пластинам в нём нет. Такую батарею…
0 0
Узнаем сегодня, как определить полярность связи и зачем это нужно. Раскроем физический смысл рассматриваемой величины.
Химия и физика
Когда-то все дисциплины, посвященные изучению окружающего мира, объединялись одним определением. И астрономы, и алхимики, и биологи были философами. Но сейчас существует строгое распределение по разделам науки, а большие университеты точно знают, что нужно знать математикам, а что — лингвистам. Впрочем, в случае химии и физики четкой границы нет. Часто они взаимно проникают друг в друга, а бывает, что идут параллельными курсами. В частности, спорным объектом является полярность связи. Как определить, относится эта область знания к физике или химии? По формальному признаку — ко второй науке: сейчас школьники изучают это понятие как часть химии, но без знаний по физике им не обойтись.
Строение атома
Для того чтобы понять, как определить полярность связи, сначала надо вспомнить, как устроен атом. В конце девятнадцатого века было известно, что любой атом нейтрален в целом, но содержит в разных обстоятельствах разные заряды. Резерфод установил, что в центре любого атома располагается тяжелое и положительно заряженное ядро. Заряд атомного ядра всегда целочисленный, то есть он составляет +1, +2 и так далее. Вокруг ядра располагается соответствующее количество легких отрицательно заряженных которых строго соответствует заряду ядра. То есть если заряд ядра +32, то вокруг него должны располагаться тридцать два электрона. Они занимают определенные позиции вокруг ядра. Каждый электрон как бы «размазан» вокруг ядра на своей орбитали. Ее форма, позиция и расстояние до ядра определяются четырьмя
Почему возникает полярность
В нейтральном атоме, расположенном вдалеке от других частиц (например, в глубоком космосе, вне галактики), все орбитали симметричны относительно центра. Несмотря на довольно сложную форму некоторых из них, орбитали любых двух электронов не пересекаются в одном атоме. Но если наш отдельно взятый атом в вакууме встретит на своем пути другой (например, войдет в облако газа), то он захочет взаимодействовать с ним: орбитали валентных внешних электронов вытянутся в сторону соседнего атома, сольются с ним. Возникнет общее электронное облако, новое химическое соединение и, следовательно, полярность связи. Как определить, какой атом возьмет себе большую часть общего электронного облака, расскажем далее.
Какими бывают химические связи
В зависимости от типа взаимодействующих молекул, разности в зарядах их ядер и силы возникающего притяжения, существуют следующие типы химических связей:
- одноэлектронная;
- металлическая;
- ковалентная;
- ионная;
- ван-дер-ваальсова;
- водородная;
- двухэлектронная трёхцентровая.
Для того чтобы задаваться вопросом о том, как определить полярность связи в соединении, она должна быть ковалентной или ионной (как, например, у соли NaCl). В целом эти два типа связи различаются только тем, насколько сильно смещается электронное облако в сторону одного из атомов. Если ковалентная связь не образована двумя одинаковыми атомами (например, О 2), то она всегда слегка поляризована. В ионной связи смещение сильнее. Считается, что ионная связь приводит к образованию ионов, так как один из атомов «забирает» электроны другого.
Но на самом деле полностью полярных соединений не существует: просто один ион очень сильно притягивает к себе общее электронное облако. Настолько сильно, что оставшимся кусочком равновесия можно пренебречь. Итак, надеемся, стало понятно, что определить полярность ковалентной связи можно, а полярность ионной связи не имеет смысла определять. Хотя в данном случае различие между этими двумя типами связи — это приближение, модель, а не истинное физическое явление.
Определение полярности связи
Надеемся, читатель уже понял, что полярность химической связи — это отклонение распределения в пространстве общего электронного облака от равновесного. А равновесное распределение существует в изолированном атоме.
Способы измерения полярности
Как определить полярность связи? Вопрос этот далеко не однозначный. Для начала надо сказать, что раз симметрия электронного облака поляризованного атома отличается от аналогичной нейтрального, то и рентгеновский спектр изменится. Таким образом, смещение линий в спектре даст представление о том, какова полярность связи. А если требуется понять, как определить полярность связи в молекуле более точно, то надо знать не только спектр испускания или поглощения. Требуется выяснить:
- размеры участвующих в связи атомов;
- заряды их ядер;
- какие связи были созданы у атома до возникновения этой;
- какова структура всего вещества;
- если структура кристаллическая, какие в ней существуют дефекты и как они влияют на все вещество.
Полярность связи обозначается как верхний знак следующего вида: 0,17+ или 0,3-. Стоит также помнить, что один и тот же вид атомов будет иметь непохожую полярность связи в соединении с различными веществами. Например, в оксиде BeO у кислорода полярность 0,35-, а в MgO — 0,42-.
Полярность атома
Читатель может задать и такой вопрос: «Как определить полярность химической связи, если факторов так много?» Ответ одновременно и прост, и сложен. Количественные меры полярности определяются как эффективные заряды атома. Эта величина является разностью между зарядом находящегося в определенной области электрона и соответствующей области ядра. В целом эта величина достаточно хорошо показывает некую асимметричность электронного облака, которая возникает при образовании химической связи. Сложность состоит в том, что определить, какая именно область нахождения электрона принадлежит именно этой связи (особенно в сложных молекулах) почти что невозможно. Так что, как и в случае разделения химических связей на ионные и ковалентные, ученые прибегают к упрощениям и моделям. При этом отбрасываются те факторы и значения, которые влияют на результат незначительно.
Физический смысл полярности соединения
Каков же физический смысл значения полярности связи? Рассмотрим один пример. Атом водорода H входит как во фтороводородную кислоту (HF), так и в соляную (HCl). Его полярность в HF равна 0,40+, в HCl — 0,18+. Это значит, что общее электронное облако гораздо сильнее отклоняется в сторону фтора, чем в сторону хлора. И значит, что электроотрицательность атома фтора намного сильнее электроотрицательности атома хлора.
Полярность атома в молекуле
Но вдумчивый читатель вспомнит, что, помимо простых соединений, в которых присутствуют два атома, существуют и более сложные. Например, чтобы образовать одну молекулу серной кислоты (H 2 SO 4), требуется два атома водорода, один — серы, и целых четыре кислорода. Тогда возникает другой вопрос: как определить наибольшую полярность связи в молекуле? Для начала надо помнить, что любое соединение имеет некоторую структуру. То есть серная кислота — это не нагромождение всех атомов в одну большую кучу, а некая структура. К центральному атому серы присоединяются четыре атома кислорода, образуя подобие креста. С двух противоположных сторон атомы кислорода присоединяются к сере двойными связями. С двух остальных сторон атомы кислорода присоединяются к сере одинарными связями и «держат» с другой стороны по водороду. Таким образом, в молекуле серной кислоты существуют следующие связи:
Определив по справочнику полярность каждой из этих связей, можно найти наибольшую. Однако стоит помнить, что если в конце длинной цепочки атомов стоит сильно электроотрицательный элемент, то он может «перетягивать» на себя электронные облака соседних связей, повышая их полярность. В более сложной, чем цепочка, структуре вполне возможны иные эффекты.
Чем полярность молекулы отличается от полярности связи?
Как определить полярность связи, мы рассказали. В чем состоит физический смысл понятия, мы раскрыли. Но эти слова встречаются и в других словосочетаниях, которые относятся к данному разделу химии. Наверняка читателей интересует, каким образом взаимодействуют химические связи и полярность молекул. Отвечаем: эти понятия взаимно дополняют друг друга и невозможны по отдельности. Это мы продемонстрируем на классическом примере воды.
В молекуле H 2 O две одинаковые связи H-O. Между ними угол в 104,45 градуса. Так что структура молекулы воды представляет собой нечто вроде двузубой вилки с водородами на концах. Кислород — это более электроотрицательный атом, он оттягивает на себя электронные облака двух водородов. Таким образом, при общей электронейтральности, зубчики вилки получаются немного более положительными, а основание — немного более отрицательным. Упрощение приводит к тому, что молекула воды имеет полюса. Это и называется полярностью молекулы. Поэтому вода — такой хороший растворитель, эта разница в зарядах позволяет молекулам чуть-чуть оттягивать на себя электронные облака других веществ, разъединяя кристаллы на молекулы, а молекулы — на атомы.
Чтобы понять, почему у молекул при отсутствии заряда существует полярность, надо помнить: важна не только химическая формула вещества, но и строение молекулы, виды и типы связей, которые в ней возникают, разница в электроотрицательности входящих в нее атомов.
Наведенная или вынужденная полярность
Помимо собственной полярности, существует еще и наведенная или вызванная факторами извне. Если на молекулу действует внешнее электромагнитное поле, которое значительнее существующих внутри молекулы сил, то оно способно изменить конфигурацию электронных облаков. То есть если молекула кислорода тянет на себя облака водорода в H 2 O, и внешнее поле сонаправлено с этим действием, то поляризация усиливается. Если поле как бы мешает кислороду, то полярность связи немного уменьшается. Надо отметить, что требуется приложить достаточно большое усилие, чтобы как-то повлиять на полярность молекул, и еще большее — чтобы повлиять на полярность химической связи. Достигается этот эффект только в лабораториях и космических процессах. Обычная микроволновка лишь усиливает амплитуду колебаний атомов воды и жиров. Но это никак не влияет на полярность связи.
В каком случае имеет смысл направление полярности
В связи с термином, который рассматривается нами, нельзя не упомянуть, и обратная полярность. Если речь идет о молекулах, то полярность имеет знак «плюс» или «минус». Это значит, что атом либо отдает свое электронное облако и таким образом становится чуть более положительным, либо, наоборот, тянет облако на себя и приобретает отрицательный заряд. А направление полярности имеет смысл только тогда, когда заряд движется, то есть когда по проводнику идет ток. Как известно, электроны движутся от их источника (отрицательно заряженного) к месту притяжения (положительно заряженного). Стоит напомнить, что существует теория, согласно которой электроны на самом деле движутся в обратную сторону: от положительного источника к отрицательному. Но в целом это не имеет значения, важен лишь факт их движения. Так вот, в некоторых процессах, например при сварке металлических частей, важно, куда именно присоединены какие полюса. Следовательно, важно знать, как подключена полярность: напрямую или в обратную сторону. В некоторых приборах, даже бытовых, это тоже имеет значение.
В любительской практике можно пользоваться следующими способами.
1. В стакан наливают теплую воду и растворяют в ней столовую ложку поваренной соли. Затем в воду опускают концы проводов, подключенных к выводам батареи. У провода, соединенного с отрицательным выводом батареи, будут интенсивно выделяться пузырьки газа (рис. 61,а).
2. Сырой клубень картофеля разрезают на две части и в одну из частей со стороны среза втыкают на расстоянии 15—20 мм друг от друга провода от зажимов батареи, зачищенные от изоляции. Около провода, соединенного с положительным полюсом батареи, картофель окрасится в зеленый цвет (рис. 61, б).
3. Два проводника, подключенных к источнику более высокого напряжения, вводят в пламя свечи. Под действием напряжения пламя свечи станет низким и широким, а на отрицательном электроде появится тонкая ленточка сажи (рис. 6І, в).
4. Для постоянного пользования можно изготовить простой индикатор для определения полярности неизвестного источника. Он представляет собой стеклянную трубочку, закрытую пробками, с пропущенными внутрь ее электродами (держатели спирали), взятыми от перегоревшей электролампы.
Для заполнения полости трубочки приготовляют раствор селитры (1 часть) в воде (4 части). К этому раствору добавляется такой же объем смеси из глицерина (5 частей) и раствора фенолфталеина (0,1 части) в винном спирте (1 часть).
Рис. 61. Определение полярности источника постоянного тока без прибора
Такой индикатор служит годами, давая красное окрашивание у отрицательного полюса, а если напряжение источника переменное, то на двух электродах возникает розовое окрашивание. Чтобы уничтожить окрашивание, достаточно встряхнуть трубочку (рис. 61, г) ,
Прямая и обратная полярность аккумулятора
Пришло время покупать новый аккумулятор. Вы уже расспросили знакомых, какая марка лучше и долговечнее, узнали, что гелевый аккумулятор брать не стоит, знаете, как правильно ухаживать за этой деталью, чтобы она дольше прослужила и многое прочее. Можно смело отправляться в магазин, но тут кто-то сказал обратить внимание на полярность АКБ. Вот тут-то и возникает вопрос – что такое эта самая полярность, как ее определить и как правильно выбрать нужный аккумулятор?
При покупке нового аккумулятора действительно очень важно знать такую характеристику, как его полярность. Нужно взять АКБ именно с такой полярностью, которая у вашего старого. Как же определить, какая она? Все очень просто.
Во-первых, обычно у европейских машин прямая полярность, у японских – обратная. Но ориентироваться только на эту подсказку не надо, лучше все-таки удостовериться самому.
Итак, определяем полярность аккумулятора. Достаем свой аккумулятор, разворачиваем его к себе той стороной, на которой расположены клеммы. Теперь смотрим, с какой стороны находится положительная клемма (со знаком +). Если она находится справа – перед вами аккумулятор с обратной полярностью, или же, как ее еще называют, европейской. Если же плюсовая клемма находится слева, то этот аккумулятор с прямой полярностью, или же, иными словами, российской.
Этот способ срабатывает у большинства, но иногда встречаются так называемые американские аккумуляторы. Их особенность в том, что клеммы располагаются не сверху, а на фронтальной стороне. Как же в таком случае определить полярность? Все так же.
Правильно определить полярность очень важно. Если вы ошибетесь, то потом не сможете подключить аккумулятор к своему авто. Это произойдет из-за того, что провода вашего автомобиля попросту не дотянутся до клемм.
Но ошибиться на самом деле очень сложно. Перепутать плюс и минус невозможно, потому что обычно изготовители одевают на клеммы колпачки. На плюсовую клемму одет красный колпачок, на минусовую – синий. Иногда на самых клеммах может стоять значок плюса или минуса.
Также следует обратить внимание на этикетки, наклеенные на корпус аккумуляторной батареи. Если вы все-таки боитесь запутаться – возьмите аккумулятор с собой в магазин.
Вот теперь уже, зная полярность аккумулятора и другие характеристики, можно смело отправляться в магазин за новым.
Полезно посмотреть еще:
Как узнать какая полярность на аккумуляторе прямая или обратная
Главная » Разное » Как узнать какая полярность на аккумуляторе прямая или обратнаядавно не менял АКБ — DRIVE2
Больше десяти лет не менял АКБ и не занимался его зарядкой. Поэтому, что то стерлось из памяти, а где-то и отстал от жизни в данном вопросе. Почитал и взял себе на заметочку информацию, с которой с вами тоже хочу поделится. Может и вам пригодится, такие морозы наверняка не один мой АКБ не пережил.
Полярность аккумулятора прямая и обратная.Что это такое и какая в них разница?avto-blogger.ru/akb-avto/…pryamaya-i-obratnaya.html
На отечественных автомобилях имеется прямая полярность аккумулятора, а на многих иномарках обратная (не на всех). Начинающие автомобилисты не знают что такое полярность, и чем они отличаются.
Полярность — это расположение внешних токовыводящих элементов (токовыводов) на лицевой или верхней крышке аккумулятора. Самые распространенные схемы рас-положения — это так называемые «прямая» и «обратная», однако справедливости ради нужно отметить, что бывают еще и очень экзотические расположения токовыводов, но как правило они не прижились не в нашей стране, не в зарубежных странах.Простыми словами, это расположение клемм — в некоторых случаях плюсовая находится справа, а в другом случае слева. Именно в этом есть основная разница.
Прямая полярность аккумулятора
Прямая (иногда маркируется как «1»), это чисто отечественная разработка. Определить легко и просто — возьмите аккумуляторную батарею, поверните ее к себе (лицом), чтобы токовыводы были внизу (этикетка была перед глазами). Если плюсовая клемма находится слева, а минусовая справа – это прямая полярность. Вот схема.Такие батареи стоят на многих отечественных автомобилях, например на наших ВАЗ, в частности на «Приоре».
Обратная полярность аккумулятора
Обратная — маркируется как «0», европейская разработка. Отличается от прямой, соединением «банок» батареи. Определяем – поворачиваем батарею «лицом» токовыводы внизу, этикетка перед глазами. Если минусовая клемма находится слева, а плюсовая справа – это обратная полярность. Смотрим схему.
Такие батареи стоят на многих Европейских автомобилях, бывают исключения, но редко.
Чем отличаются аккумуляторыОтличий минимум, если не считать полюса. Хочется отметить, что внешне аккумуляторы практически идентичные — то есть и корпус, и количество банок, и сила тока и даже этикетка. И перепутать аккумулятор очень легко, то есть можно купить с неправильным расположением токовыводов (клемм). Даже опытный водитель может попасть впросак, если совершит выбор спонтанно. Поэтому, если сами не понимаете в этом, спросите продавца подобрать, именно, для вашего авто, как правило у них имеются каталоги в которых описаны подходящие модели. Так будет лучше всего!
Поэтому если задумались о замене аккумулятора нужно точно знать и определять расположение клемм, это крайне важно!
Можно ли установить другой полярности?Мне часто задают такой вопрос, бывает что новички покупают по неопытности, за-частую даже устанавливают и беспощадно «палят» свои автомобили! Ребята если перепутать клеммы, то как минимум у вас может сгореть электроника вместе с ЭБУ, а как максимум тут и до пожара недалеко. Поэтому сравните хотя бы со старой батареей, не поленитесь, вам нужно знать точно как у вас располагаются полюса. Если определили что выбрали не правильно, то вам нужно однозначно менять новую батарею на правильную! Это очень важно!Однако зачастую идут такие вопросы — «распознала только после установки, клеммы ободрались и даже немного замкнули, магазин не меняет по гарантии. Что делать? как установить?»Все дело в том, что у вас банально не будет хватать минусового (плюсового) провода!
Вам нужно его либо нарастить, могут подойти кстати пусковые провода, но все это банально халтура! можете неправильно рассчитать сечение провода.
Полярность аккумулятора – обратная или прямая. Как определить полярность?
Аккумулятор (АКБ) – основной источник электрического тока в автомобиле, основными характеристиками которого являются номинальная емкость и ток холодного запуска, подаваемый на стартер. Однако есть еще одна характеристика, которая очень важна при выборе модели аккумуляторной батареи — его полярность, т.е. расположение внешних токовыводов (токовыводящих элементов «+» и «-») на лицевых панелях аккумулятора.
Прямая полярность
Российская (прямая) полярность аккумулятора маркируется цифрой «1» и подходит для большинства автомобилей отечественного автопрома (кроме некоторых моделей последнего поколения и экспортных комплектаций). В таких аккумуляторах на лицевой панели плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа. Чтобы исключить ошибки при подключении, на корпусе аккумулятора обычно токовыводы помечены значками «+» и «-».
Обратная полярность
Европейская (обратная) полярность – это практически полный модельный ряд европейских, японских, корейских и американских автомобилей. АКБ с обратной полярностью маркируются значком «0». В них плюсовая клемма будет на лицевой панели справа, а минусовая – слева.
Существуют еще аккумуляторы с диагональным расположением токовыводов (маркируются значком «2»), а также европейские АКБ для грузовиков с обратной боковой полярностью («3»), и отечественные АКБ для грузовиков («4») с прямой боковой полярностью. Чтобы не ошибиться при их подключении, следует внимательно следить за цифровой маркировкой моделей батарей.
Почему это важно? Купить по ошибке аккумулятор с неподходящей для автомобиля полярностью или неправильно подключить к АКБ клеммы может иногда даже опытный водитель: внешне и по техническим характеристикам батареи с прямой и обратной полярностью могут ничем не отличаться.(2)(1).jpg)
Самостоятельное определение полярности
Если номерная маркировка аккумуляторов и символы токовыводов («+» и «-») отсутствуют на корпусе батареи, воспользуйтесь тестером (мультиметр или вольтметр), который точно определит полярность токовыводов аккумулятора. Прибор, подключенный к токовыводам щупами, покажет наличие положительного напряжения при правильном подключении, и отрицательное — при неправильном.
Использование аккумуляторов с неподходящей полярностью
Если вы по ошибке купили аккумулятор с полярностью, которая не соответствует техническим требованиям вашего автомобиля, то теоретически такой АКБ можно использовать (хотя и нежелательно), развернув его другой стороной в гнезде под капотом. Но вы рискуете столкнуться с тем, что вам не хватает длины одного из клеммных кабелей, который придется наращивать пусковыми проводами. Специалисты не рекомендуют делать этого, так как можно ошибиться в расчете сечения кабеля и сжечь всю электрику на автомобиле. Проще поменять АКБ у продавца, а еще лучше – заранее разобраться с полярностью авто и при покупке сразу заказывать ту батарею, которая рекомендована производителем авто.
09.09.2016
К другим статьямОбратная полярность аккумулятора: понятие и правила определения
АКБ
Полярностью называют схему расположения токовыводов на лицевой крышке батареи. Специалисты выделяют два типа: обратную и прямую. Признаком, по которому их отличают, является нахождение клемм. Аккумулятор устанавливают в посадочную нишу. Положение, в котором его фиксируют, изменить нельзя.
Если клеммы будут подключены неправильно, эксплуатировать АКБ (AGM, гелевую, свинцово-кислотную) невозможно. Решить проблему можно с помощью удлинения проводов. Этот способ сопровождается потерей времени. Гораздо проще обменять или приобрести новый аккумулятор.
Разновидности полярности
Чтобы проверить принадлежность АКБ, ее необходимо развернуть к себе внешней стороной. Ее можно идентифицировать по наклейке. Всего на батарее находится два вывода (положительный и отрицательный). Под обратной (европейской) полярностью аккумулятора Varta подразумевают схему, на которой минусовая клемма располагается с левой стороны, а плюсовая – с правой.
Обратная и прямая полярность АКБ
Прямая (российская) полярность отличается иным расположением выводов (отрицательный – справа, положительный – слева). Некоторые утверждают, что кроме обратной (0) и прямой (1) полярности существует иные способы крепления клемм к автомобильным аккумуляторам. Это мнение ошибочно, единственной разницей является типоразмер батареи. Азиатские АКБ отличаются от американских уменьшенным размером клемм, высотой и шириной. Необходимо отметить отсутствие «ступеньки».
Разница между прямой и обратной полярностью
Владельцы легковых транспортных средств иностранного производства должны понимать, что на них устанавливают батареи с обратной полярностью. Отечественные автомобили оснащают аккумуляторы, клеммы которых расположены в «прямом» порядке.
На грузовые машины ставят специальные АКБ. Отводы находятся на узкой стороне корпуса. Обратную полярность в этом случае фиксируют цифрой «3», прямую – «4». Чтобы понять, к какому типу относится аккумулятор, его нужно осмотреть.
Внешний вид батарей с прямой и обратной полярностью довольно схож, поэтому перепутать их довольно легко. Чтобы не ошибиться, нужно при покупке обязательно ознакомиться со всеми необходимыми параметрами. Торопиться при выборе АКБ категорически запрещено.
Выбор АКБ
Новичку следует уделить внимание следующим нюансам:
- Плюсовая клемма толще минусовой. Таким образом снижают вероятность ошибки.
- Для определения полярности ориентируются на маркировку и расположение отводов.
- На аккумуляторах, которые устанавливают на спецтехнику и грузовые автомобили, клеммы размещены по диагонали.
Схемы обратной и прямой полярности считаются самыми востребованными. В перечне редких находятся аккумуляторы, обозначенные шестеркой (квадратный корпус, положительный отвод с правой стороны), 9 или 5 (клеммы располагаются посередине АКБ).
Возможные проблемы
При приобретении «неправильного» аккумулятора, эксплуатация оборудования становится невозможной. Трудности начинаются еще на этапе установки.
Устройство аккумуляторной батареи
Отсутствие опыта и низкая концентрация внимания может привести к:
- перегоранию предохранителей;
- оплавление проводов;
- отказ ЭБУ, сигнализации;
- повреждение электропроводки;
- перегорание диодного моста.
Переполюсовка аккумулятора (60, 70 Ач) с обратной полярностью провоцирует появление искр. При возникновении признаков возгорания процедуру следует прекратить. Сменить местоположение клемм не получится.
Аккумулятор
В исключительных случаях автолюбитель сможет применить аккумуляторную батарею из другой категории. Обязательным пунктом является изменение положения АКБ на 180 градусов. Это необходимо для того, чтобы обеспечить совпадение клемм и выводов.
Данный метод установки не подойдет, если провода не имеют достаточной длины. В сложившихся обстоятельствах генератор двигателя невозможно совместить с основной «массой» транспортного средства. Чтобы избежать подобных проблем, провода делают более длинными. Их диаметр должен быть одинаковым.
Заключение
АКБ VARTA
Если аккумулятор уже куплен, а возможность замены отсутствует, стоит использовать его по назначению. Для этого АКБ нужно аккуратно сместить к «плюсовой» клемме. Если провода хватит, автолюбитель сможет закрепить составляющие. Минусовой вывод при этом останется неподключенным.
Накидывание этого провода на клемму произойдет только после его удлинения. Сечение используемого отрезка должно быть качественным. Посредством данного способа можно соединить аккумулятор и бортовую сеть вне зависимости от полярности.
Ошибки с фиксированием клемм чаще всего делают при зарядке АКБ. Это обусловлено одинаковым размером отводов. При краткосрочном контакте водитель рискует зарядным устройством. При длительном возникает переполюсовка. Этот процедура противопоказана батарее.
В данном случае необходимо применить лампу от поворотника или габарита. После полного обнуления аккумулятор нужно заново подключить к заряднику, уделив внимание правильной фиксации.
В перечне лучших присутствуют следующие производители:
- VARTA;
- Champion;
- Forse;
- Delta;
- Black Horse;
- BOSCH;
- Atlas;
- Black Horse;
- Gigawatt;
- Delta;
- Mutlu;
- Forse;
- Vesna;
- Champion;
- Energizer.
Полярность АКБ — обратная и прямая
Чтобы выбрать аккумулятор с обратной полярностью, нужно иметь опыт, понимать важность ключевых показателей. Риск возникновения трудностей повышается, если водитель не проявил должного внимания к качеству и типу предлагаемой продукции. При отсутствии специальных знаний безопаснее и проще подобрать новую батарею. Не каждый сможет переделать провода. Аккумуляторы с прямой или обратной полярностью нужно приобретать с учетом рекомендаций, данных производителей.
Полярность аккумулятора прямая и обратная: как определить и на что влияет
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. Прямая полярность была разработана еще для нужд советского автопрома. И до сих пор все автомобили, выпущенные в России, комплектуются аккумуляторами с прямой полярностью.
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. Существует также практика маркировки клемм цветом: минус – черный (реже синий), плюс – красный.
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.
Полярность аккумулятора — что это и как ее определить?
Одним из источников питания электроэнергией бортовой сети автомобиля является аккумулятор (он же просто батарея или АКБ). Работа этого элемента основана на химических реакциях, но водителю не обязательно знать все нюансы в его конструкции и принципы функционирования, тем более, что конструкция батареи такова, что или требует минимального вмешательства, либо вообще его не требует.
Для большинства автовладельцев – это всего лишь пластиковая герметичная коробка с ручкой (корпус батареи), с двумя выводами на верхней крышке к которым подключается «плюсовой» и «минусовой» провода. В ряде моделей могут дополнительно иметься пробки, для проведения обслуживания аккумулятора, а также сигнальное окошко, по которому можно узнать, что требуется вмешательства (долить воды или зарядить аккумулятор).
Всё, что остается водителю -это правильно подключить провода с клеммами к выводам батареи и все. Но часто возникает достаточно интересная проблема – на старом АКБ провода запросто доходили до выводов и накидывание клемм не составляло труда. А после приобретения новой батареи оказывается, что у нее «плюс» и «минус» поменяны местами и проводка не достают до своих выводов.
Все дело оказывается в таком термине, как полярность. Но в отличие от физических понятий полярности в аккумуляторе все значительно проще. Этот термин в аккумуляторе определяет расположение токовыводящих элементов (тех самых выводов, к которым подключаются провода бортовой сети) на крышке корпуса.
Видео: Определение полярности автомобильного аккумулятора
И при подборе нового аккумулятора важно правильно выбрать его полярность, чтобы подключение к бортовой сети авто не создало проблем. Самыми распространенными являются два типа полярности:
У них дополнительно есть еще ряд обозначений, которые будут упомянуты ниже.
Вообще определить, какая полярность у АКБ – очень просто. Но не зная, какая батарея нужна для вашего авто, определение полярности не поможет. Поэтому очень важно перед поездкой на рынок за новым аккумулятором просмотреть расположение проводов с клеммами на автомобиль.
Теперь о самом термине и как его определять. Прямая полярность используется на всех ВАЗах, поскольку АКБ с таким расположением выводов – разработка еще советских конструкторов, поэтому этот тип выводов часто еще называется «российским». Дополнительно в такую полярность еще обозначают цифрой «1». У аккумуляторов с таким типом полярности «плюсовой» вывод располагается слева, а «минусовой» — справа.
Обратная полярность – полная противоположность прямой, то есть, выводы у них поменяны местами («плюсовой» — справа, «минусовой» — слева). Используется такой тип на многих зарубежных авто, но не всех. Поэтому эту полярность еще называют «европейской», также она еще обозначается цифрой «0».
Существуют еще несколько видов полярности, но они особого распространения не получили. К примеру в США используется их собственная полярность – «американская», которая отличается тем, что выводы у них установлены не на верхней крышке корпуса, а на боковой поверхности.
Как определить полярность аккумулятора и чем грозит спутывание полярности
Рассмотрим, как же определить, какой тип полярности имеет аккумуляторная батарея. И здесь все просто, нужно всего лишь повернуть батарею «лицом» к себе. Ориентироваться можно по этикетке на боковой поверхности, поскольку она клеится на лицевой части, или по самим выводам. Батарею нужно повернуть так, чтобы они располагались с ближней стороны, то есть, повернута к вам. А после этого и нужно смотреть, с какой стороны расположены выводы. Если «плюсовой» — слева, то это прямая полярность, если справа – обратная.
А теперь о том, чем грозит неправильный выбор по полярности, и какие проблемы это может создать. Полярность указывается неспроста. Дело в том, что у каждого автомобиля имеется специальное посадочное место для АКБ, где он и закрепляется. При этом провода с бортовой сети подводятся каждый со своей стороны и длина их – определенная. Все это направлено на то, чтобы случайно не перепутать их перед подключением. Но неправильно подключить АКБ все же возможно из-за все той же полярности. Для примера, на ВАЗ установлена батарея прямой полярности, а владелец при покупке нового не обратил внимание и купил «европейский» аккумулятор. При попытках установить его на авто, «плюс» оказывается с другой стороны, поэтому и получатся «переплюсовка», которая может нанести значительный вред.
Неправильное подключение приводит к перегоранию электронных приборов бортовой сети авто и может стать причиной пожара. Интересно, что не все электроприборы сгорят, поскольку ряд из них особо не восприимчивы к изменению полюсов. К примеру, обычной лампе накаливания разницы нет, как сделано подключение, она гореть будет. Что касается электродвигателей, то при смене полюсов они всего лишь начинают крутить в другую сторону. А вот электронные приборы сгорят, поскольку для них «переплюсовка» недопустима.
Сразу скажем, что производители аккумуляторов тоже принимают участие в том, чтобы предотвратить возможное неправильное подключение. И делают они это путем использования разных по размеру выводов. Диаметр «плюсового» вывода больше, чем «минусового». Клеммы, которые подсоединяются к проводам, тоже отличаются по размерам отверстий. Поэтому надеть и закрепить, к примеру, «минусовую» клемму на «плюсовой» вывод не получиться (если не воспользоваться молотком). Дополнительно производители наносят на корпус тиснения, указывающие, какой это вывод.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Видео: Какой аккумулятор подходит на Приору.
Несмотря на все предусмотрительности, проблемы с установкой АКБ из-за его полярности все же возникают достаточно часто. Чтобы их избежать, необходимо не только определить полярность батареи, но еще и посмотреть, как она расположена в посадочном месте. И это очень важно.
Все потому, что достаточно развернуть аккумулятор на 180 градусов, чтобы получить правильное положение выводов на АКБ. К примеру, на автомобиле используется батарея прямой полярности и установлена она «лицом», если смотреть на нее (этикеткой вперед). Если же взять «обратный» аккумулятор и развернуть его на 180 градусов, то выводы окажутся как надо, но при этом АКБ будет обращена тыльной стороной. А поскольку провода имеют определенную длину, то они могут просто не доставать до выводов или им что-то будет мешать.
Напоследок рассмотрим, что же предпринять, если в наличии имеется аккумулятор с неподходящей полярностью, а достать другой не представляется возможным. Здесь важно постараться расположить батарею так, чтобы «плюсовой» провод доставал до своего вывода на аккумуляторе и его можно было закрепить. Для этого можно разворачивать батарею, постараться ее сместить в сторону и т. д.
А вот с «минусовым» проводом разобраться будет значительно легче. Ведь он является массой и подключен к кузову авто. Поэтому его запросто можно нарастить. То есть, берем отрезок провода большого сечения (больше – лучше) необходимой длины. Откручиваем «родной» провод, а на его место закрепляем подготовленный. Затем перекидываем клемму и подключаем его к АКБ.
А вот «плюсовой» провод нарастить или заменить не получится поэтому и важно сделать все, чтобы подключить его к батарее «как есть», без внесения доработок, тем более, что сделать это практически нереально. Ведь обычная скрутка для наращивания длины является небезопасной.
Данная страница не существует
Возникла следующая ошибка:
exception ‘Zend_View_Exception’ with message ‘Invalid value passed to append; please use appendMeta()’ in /home/user2055697/www/avk. by/library/Zend/View/Helper/HeadMeta.php:195 Stack trace: #0 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/View/Helper/HeadMeta.php(158): Zend_View_Helper_HeadMeta->append(Object(stdClass)) #1 /home/user2055697/www/avk.by/application/default/views/scripts/article/text.phtml(3): Zend_View_Helper_HeadMeta->__call(‘appendName’, Array) #2 /home/user2055697/www/avk.by/application/default/views/scripts/article/text.phtml(3): Zend_View_Helper_HeadMeta->appendName(‘description’, NULL) #3 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/View.php(108): include(‘/home/user20556…’) #4 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/View/Abstract.php(833): Zend_View->_run(‘/home/user20556…’) #5 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Action/Helper/ViewRenderer.php(903): Zend_View_Abstract->render(‘article/text.ph…’) #6 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Action/Helper/ViewRenderer.php(924): Zend_Controller_Action_Helper_ViewRenderer->renderScript(‘article/text.ph.
..’, NULL) #7 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Action/Helper/ViewRenderer.php(963): Zend_Controller_Action_Helper_ViewRenderer->render() #8 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Action/HelperBroker.php(277): Zend_Controller_Action_Helper_ViewRenderer->postDispatch() #9 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Action.php(523): Zend_Controller_Action_HelperBroker->notifyPostDispatch() #10 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Dispatcher/Standard.php(289): Zend_Controller_Action->dispatch(‘textAction’) #11 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Front.php(946): Zend_Controller_Dispatcher_Standard->dispatch(Object(Zend_Controller_Request_Http), Object(Zend_Controller_Response_Http)) #12 /home/user2055697/www/avk.by/library/Zend/Controller/Front.php(212): Zend_Controller_Front->dispatch() #13 /home/user2055697/www/avk.by/application/Bootstrap.php(47): Zend_Controller_Front::run(‘/home/user20556…’) #14 /home/user2055697/www/avk.
by/index.php(24): Bootstrap->run(Array) #15 {main}
что это такое и как определить
Многие автомобилисты, приобретая новый аккумулятор, обращают внимание только на его рабочие параметры — напряжение, емкость и габариты, забывая при этом о полярности. Сразу отметим, что этот термин для батареи не относится к физике, а представляет собой исключительно конструктивное понятие. В результате игнорирование полярности приводит к тому, что аккумулятор просто невозможно подключить к сети, потому что провода с клеммами не доходят до клемм аккумулятора.
Какая у АКБ прямая или обратная полярность
Понятие «полярность» определяет положение выводов аккумуляторной батареи. Наиболее распространены два его типа — прямой и обратный. Далее разберемся, какая у аккумулятора прямая и обратная полярность, как ее определить, а также несколько полезных советов.
- Аккумуляторы с прямой полярностью до сих пор являются разработкой советских инженеров, отсюда и его второе название.
Используется в аккумуляторах, произведенных на постсоветском пространстве.Его особенность заключается в том, что «положительная» клемма установлена слева, а «минусовая» — справа на верхней крышке батарейного отсека.
- Обратная полярность противоположна прямой полярности. Применяется в странах Европы, из-за чего применяется на иномарках. При такой полярности «плюс» находится справа, а «минус» — слева.
Сразу отметим, что далеко не все европейские автомобили комплектуются аккумуляторами с обратной полярностью.Некоторые модели, которые собирают в СНГ, могут комплектоваться аккумуляторами прямой полярности. Но на отечественных автомобилях даже на последних моделях используются аккумуляторы с прямой полярностью.
Теперь о том, почему так важно знать, какая полярность батареи нужна. Здесь все просто — провода для подключения к аккумулятору имеют ограниченную длину, поэтому установка аккумулятора с неправильной полярностью приведет к тому, что его просто невозможно подключить к бортовой сети, так как клеммы не дойдут до терминалы.
Как определить вперед или назад?
Распознать полярность батареи совсем несложно. Достаточно повернуть его «лицом» к себе, то есть так, чтобы боковая наклейка была обращена к вам, а сами клеммы располагались на ближней стороне. После этого просто смотрим, как расположены выводы: если слева «плюс», то полярность прямая, а его правое положение говорит об обратном.
Но перед покупкой нового аккумулятора важно учитывать не только полярность, но и само его расположение в сиденье автомобиля.Ведь достаточно повернуть аккумулятор на 180 градусов, чтобы сменить полярность аккумулятора, только выводы в этом случае будут на дальней стороне. А это уже может создать проблемы с подключением АКБ к бортовой сети, из-за того, что провода будут подцеплены или что-то будет мешать надевать и закреплять клеммы.
Видео по АКБ прямой и обратной полярности
Что делать, если полярность обратной?
Бывает, что аккумулятор уже куплен, но его полярность не подходит, и нет возможности заменить его на аккумулятор с желаемым положением выводов. А еще его можно подключить к автомобильной сети.
Но для этого АКБ следует разместить так, чтобы «плюсовая» клемма располагалась как можно ближе к соответствующей клемме проводки (аккумулятор разложить, немного сдвинуть в сторону). Важно убедиться, что вы можете подключить клемму к клемме аккумулятора и закрепить ее.
Естественно «минусовой» провод к выходу не дойдет, и в этом нет необходимости. Далее берем длинный кусок проволоки хорошего сечения (можно использовать часть проволоки для «подсветки»).Откручиваем от кузова автомобиля провод «родной» массы и заменяем его подготовленным отрезком. Закрепляем клемму для подключения к АКБ на торце и надеваем на вывод. Таким образом можно подключить к бортовой сети аккумулятор любой полярности.
.Защита от обратного тока / полярности батареи • Цепи
В устройствах с батарейным питанием и съемными батареями обычно необходимо предотвратить неправильное подключение батарей, чтобы предотвратить повреждение электроники, случайное короткое замыкание или другие несоответствующие операции. Если это невозможно физически, вам необходимо включить электронную защиту от обратного тока. Физическая защита может означать просто поляризованный разъем или батарею со смещенными соединениями (как в большинстве литиевых батарей мобильных телефонов) в сочетании с инструкционными символами и изображениями. Для батареек размера AAA или AA есть держатели, которые сконструированы таким образом, что при неправильной установке батареи один конец не соприкасается. По-прежнему существуют обстоятельства, когда физические средства невозможны, например, с большинством монетных батарей или если пользователь может подключить питание с помощью проводов к винтовым клеммным колодкам.Следовательно, это может относиться и к устройствам, не работающим от батарей, и, вероятно, применимо к автомобильной электронике.
Следовательно, разработчики и производители электронных продуктов должны обеспечить, чтобы обратный ток, обратный ток, протекающий в обратном направлении, и обратное напряжение смещения были достаточно низкими, чтобы предотвратить повреждение либо самой батареи, либо внутренней электроники продукта.
Почему бы не использовать простой диод?
Использование диода в качестве защиты от обратной полярности мощности, как показано на схеме Схема 1 — очень простое и надежное решение, если вы можете позволить себе потерять энергию.Скорее всего, с устройством с батарейным питанием вы не захотите тратить энергию, особенно если ваше напряжение питания уже достаточно низкое, и поэтому падение напряжения на 0,3 В или 0,4 В на диоде Шоттки будет значительным и неприемлемым. Для более высоких напряжений питания в диапазоне 9–48 В и автомобильных приложений небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно при низком токе. При высоких токах, превышающих 5 А, может возникнуть проблема с повышением температуры из-за больших потерь мощности. Вы не хотите, чтобы диод был слишком горячим, поэтому, скорее всего, потребуется добавить радиатор.
Цена диода Шоттки выше обычного диода, но потери значительно ниже. Имейте в виду, что многие диоды Шоттки имеют довольно высокую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выбираете диоды с низким обратным током (около 100 мкА) в схеме защиты батареи.
При 5 ампер потери мощности в диоде Шоттки обычно будут: 5 x 0,4 В = 2 Вт по сравнению с обычным диодом: 5 x 0,7 В = 3,5 Вт.
Хорошим кандидатом для использования в системе защиты от обратного тока является новый тип диода под названием Super Barrier Rectifier (SBR), запатентованный компанией Diodes Inc.технология, которая использует процесс производства МОП (традиционный Шоттки использует биполярный процесс) для создания превосходного двухполюсного устройства, которое имеет более низкое прямое напряжение (VF), чем сопоставимые диоды Шоттки, обладая термостабильностью и высокими характеристиками надежности эпитаксиальных диодов PN.
Супербарьерный выпрямительный диод (SBR) разработан для приложений с высокой мощностью, низкими потерями и быстрым переключением. Наличие МОП-канала в его структуре формирует низкий потенциальный барьер для большинства носителей, поэтому прямое смещение SBR при низком напряжении аналогично работе диода Шоттки.Однако ток утечки ниже, чем у диода Шоттки при обратном смещении из-за перекрытия обедняющих слоев P-N и отсутствия снижения потенциального барьера из-за заряда изображения.
TRENCH SUPER BARRIER RECTIFIERS (SBRT).
Trench SBR — это следующая эволюция, которая дает нам высокопроизводительного члена семейства SBR. Благодаря использованию передовой траншейной технологии, SBRT предлагает еще меньший VF для приложений, где очень важно сверхнизкое прямое напряжение. В то время как дальнейшие технологические усовершенствования постоянно применяются к SBRT, эти усилия приводят к еще более продвинутому и экономичному члену — SBRTF.Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Diodes Inc.
Обратная защита с использованием N-канального MOS-FET
Самые последние полевые МОП-транзисторы ОЧЕНЬ имеют низкое сопротивление, намного меньшее, чем у P-Channel, и поэтому идеально подходят для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Цепь 3 показывает полевой транзистор NMOS нижнего плеча в обратном пути заземления. Диод в корпусе полевого транзистора ориентирован в направлении нормального протекания тока. Когда батарея установлена неправильно, напряжение затвора полевого транзистора NMOS низкое, что не позволяет ему включиться.
Когда батарея установлена правильно и переносное оборудование запитано, напряжение затвора NMOS FET повышается, а его канал закорачивает диод. Падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается в обратном пути заземления при использовании полевого транзистора NMOS. Некоторые из последних пороговых напряжений N-FET и RdsOn, используемые для защиты от обратного тока, перечислены в Таблица 1, и более высокие типы тока в Таблица 3 далее на этой странице.
Производитель | Тип | Пакет | RdsOn |
---|---|---|---|
IRF (OnSemi) | ILRML2502 | СОТ – 23 | 80 мОм при 2.Пороговое напряжение 7 В |
Вишай | Si2312 | СОТ – 23 | 51 мОм при пороговом напряжении 1,8 В |
Таблица 1.
Обратная сторона:
Вставка N-MOSFET в цепь заземления приведет к сдвигу заземления, который может быть неприемлемым для всех приложений. Это может вызвать проблемы для чувствительных приложений (например, автомобильных систем) с одним или несколькими подключениями, возможно, к датчикам, шинам связи и исполнительным механизмам, внешним по отношению к цепи.
Чтобы использовать полевой МОП-транзистор в качестве защиты от обратного тока в цепи питания высокого напряжения, необходимо, чтобы для включения полевого МОП-транзистора напряжение затвора превышало напряжение батареи. Для этого требуется схема подкачки заряда, что увеличивает сложность схемы и стоимость компонентов, а также может создавать проблемы с электромагнитными помехами. МОП-транзистор с P-каналом сопоставимого размера будет иметь более высокое значение RdsOn и, следовательно, более высокие потери мощности, но может быть реализован с помощью более простой схемы управления, содержащей стабилитрон и резистор.
Обратная защита с использованием P-канального MOS-FET транзистора
Самые последние полевые МОП-транзисторы имеют очень низкое сопротивление и поэтому идеально подходят для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Схема 2 показывает полевой транзистор PMOS высокого уровня в тракте питания. Диод в корпусе полевого транзистора ориентирован в направлении нормального протекания тока. Когда батарея установлена неправильно, напряжение затвора PMOS FET высокое, что не позволяет ему включиться.
Стабилитрон защищает от превышения рекомендуемого напряжения затвор-исток и может не требоваться в зависимости от диапазона входного напряжения и используемого полевого МОП-транзистора.Для защиты от возможных скачков напряжения и переходных процессов от разрушения полевого МОП-транзистора на входе может быть добавлена пара транзорбционных диодов, как показано на рис. 3. Конденсатор между затвором и истоком добавлен для обеспечения правильной работы схемы при быстром изменении. полярности входного напряжения.
Когда батарея установлена правильно и переносное оборудование запитано, напряжение затвора PMOS FET становится низким, а его канал закорачивает диод.
Падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается в тракте питания.В прошлом основным недостатком этих схем была высокая стоимость полевых транзисторов с низким значением RdsOn и низким пороговым напряжением. Однако достижения в области обработки полупроводников привели к созданию полевых транзисторов, которые обеспечивают минимальное падение напряжения в небольших корпусах. Некоторые из последних пороговых напряжений P-FET и RdsOn показаны в таблице 2.
Производитель | Тип | Пакет | RdsOn |
---|---|---|---|
IRF (OnSemi) | ILRML6401 | СОТ – 23 | 85 мОм @ 2.Пороговое напряжение 7 В |
Вишай | Si2323 | СОТ – 23 | 68 мОм при пороговом напряжении 1,8 В |
Таблица 2.
Защита от обратного тока батареи с использованием интегральной схемы LM74610
LM74610-Q1 — это контроллер, который можно использовать с N-канальным MOSFET в схеме защиты от обратной полярности.Он предназначен для управления внешним полевым МОП-транзистором для имитации идеального диодного выпрямителя при последовательном подключении к источнику питания. Уникальным преимуществом этой схемы является то, что она не привязана к земле и, следовательно, имеет нулевой Iq. Контроллер LM74610-Q1 обеспечивает управление затвором для внешнего N-канального МОП-транзистора и внутренний компаратор с быстрым откликом для разряда затвора МОП-транзистора в случае обратной полярности. Эта функция быстрого понижения ограничивает количество и продолжительность обратного тока, если обнаруживается противоположная полярность.Конструкция устройства также соответствует спецификациям CISPR25 Class 5 EMI и автомобильным требованиям ISO7637 к переходным процессам с подходящим TVS-диодом.
LM74610 — это контроллер с нулевым Iq, который объединен с внешним N-канальным MOSFET для замены диода или P-MOSFET решения обратной полярности в энергосистемах. Напряжение на истоке и стоке MOSFET постоянно контролируется выводами ANODE и CATHODE LM74610-Q1. Внутренний зарядный насос используется для обеспечения привода GATE для внешнего полевого МОП-транзистора.. Эта накопленная энергия используется для управления затвором полевого МОП-транзистора. Падение напряжения зависит от RDSON конкретного используемого полевого МОП-транзистора, который значительно меньше, чем у полевого транзистора. LM74610-Q1 не имеет заземления, что делает его идентичным диоду. TZ1 и TZ2 не требуются для LM74610-Q1. Однако они обычно используются для ограничения выбросов положительного и отрицательного напряжения соответственно. Выходной конденсатор Cout рекомендуется для защиты от немедленного падения выходного напряжения в результате сбоев в линии.C1 и C2 подавляют высокочастотный шум в дополнение к функции фиксаторов ESD.
MOSFET Выбор:
LM74610-Q1 может обеспечить до 5 В напряжения затвор-исток (VGS). Важными электрическими параметрами полевого МОП-транзистора являются максимальный непрерывный ток стока, максимальное напряжение сток-исток VDS (MAX) и сопротивление сток-исток RDSON. Максимальный непрерывный ток стока, ID, рейтинг должен превышать максимальный непрерывный ток нагрузки. Максимальный ток, проходящий через основной диод, IS, обычно равен или немного выше, чем ток стока, но ток основного диода протекает только в течение небольшого периода времени, когда заряжается конденсатор накачки заряда.Напряжение на внутреннем диоде полевого МОП-транзистора должно быть выше 0,48 В при низком токе. Напряжение на внутреннем диоде полевого транзистора обычно уменьшается с увеличением температуры окружающей среды. Это увеличит требования к току истока для достижения минимального напряжения сток-исток на внутреннем диоде для инициирования подкачки заряда. Максимальное напряжение сток-исток, VDS (MAX), должно быть достаточно высоким, чтобы выдерживать самое высокое дифференциальное напряжение, наблюдаемое в приложении. Это будет включать любые ожидаемые неисправности.LM74610-Q1 не имеет ограничения по положительному напряжению, однако для автомобильных приложений рекомендуется использовать полевые МОП-транзисторы с номинальным напряжением около 45 В.
Таблица 3 показывает примеры рекомендуемых полевых МОП-транзисторов для использования с LM74610:
Деталь № | Напряжение (В) | Ток утечки @ 25 * C | Rdson мОм при 4,5 В | Порог напряжения (В) | Напряжение диода @ 2A при 125 * C / 175 * C | Корпус, Площадь основания | Qual |
---|---|---|---|---|---|---|---|
CSD17313Q2 | 30 | 5 | 26 | 1.8 | 0,65 | SON, 2 x 2 мм | Авто |
SQJ886EP | 40 | 60 | 5,5 | 2,5 | 0,5 | PowerPAK SO-8L, 5 x 6 мм | Авто |
SQ4184EY | 40 | 29 | 5,6 | 2,5 | 0,5 | SO-8, 5 x 6 мм | Авто |
Si4122DY | 40 | 23,5 | 6 | 2.![]() | 0,5 | SO-8, 5 x 6 мм | Авто |
RS1G120MN | 40 | 12 | 20,7 | 2,5 | 0,6 | HSOP8, 5 x 6 мм | Авто |
RS1G300GN | 40 | 30 | 2,5 | 2,5 | 0,5 | HSOP8, 5 x 6 мм | Авто |
CSD18501Q5A | 40 | 22 | 3.3 | 2,3 | 0,53 | SON, 5 x 6 мм | Промышленное |
SQD40N06-14L | 60 | 40 | 17 | 2,5 | 0,5 | ТО-252, 6 x 10 мм | Авто |
SQ4850EY | 60 | 12 | 31 | 2,5 | 0,55 | SO8, 5 x 6 мм | Авто |
CSD18532Q5B | 60 | 23 | 3.3 | 2,2 | 0,53 | SON, 5 x 6 мм | Промышленное |
IPG20N04S4L-07A | 40 | 20 | 7,2 | 2,2 | 0,48 | PG-TDSON-8-10, 5 x 6 мм | Авто |
IPB057N06N | 60 | 45 | 5,7 | 3,3 | 0,55 | PG-TO263-3, 10 x 15 мм | Авто |
IPD50N04S4L | 40 | 50 | 7.![]() | 2,2 | 0,5 | PG-TO252-3-313, 3 x 6 мм | Авто |
BUK9Y3R5-40E | 40 | 100 | 3,8 | 2,1 | 0,48 | LFPAK56, Power-SO8 5×6 мм | Авто |
IRF7478PBF-1 | 60 | 7 | 30 | 3 | 0,55 | SO8, 5 x 6 мм | Промышленное |
SQJ422EP | 40 | 75 | 4.3 | 2,5 | 0,5 | PowerPAK SO-8L, 5 x 6 мм | Авто |
IRL1004 | 40 | 130 | 6,5 | 1 | 0,6 | К-220АБ | Авто |
AUIRL7736 | 40 | 112 | 2,2 | 3 | 0,65 | DirectFET, 5 x 6 мм | Авто |
ТАБЛИЦА 3
Защита от обратного тока батареи с использованием интегральной схемы LTC4359
LTC®4359 — это положительный высоковольтный, идеальный диодный контроллер, который управляет внешним N-канальным MOSFET вместо диода Шоттки. Он контролирует падение прямого напряжения на полевом МОП-транзисторе, чтобы обеспечить плавную подачу тока без колебаний даже при небольших нагрузках. Если источник питания выходит из строя или закорочен, быстрое отключение минимизирует переходные процессы обратного тока. Доступен режим отключения для снижения тока покоя до 9 мкА для переключателя нагрузки и 14 мкА для идеальных диодных приложений. При использовании в сильноточных диодах LTC4359 снижает потребление энергии, тепловыделение, потери напряжения и площадь печатной платы. Благодаря широкому диапазону рабочего напряжения, способности выдерживать обратное входное напряжение и высокой температуре, LTC4359 удовлетворяет строгим требованиям как автомобильных, так и телекоммуникационных приложений.LTC4359 также легко подключает источники питания в системах с резервными источниками питания.
Operation:
LTC4359 управляет внешним N-канальным MOSFET, чтобы сформировать идеальный диод. Усилитель GATE (см. Блок-схему) распознает входы и выходы и управляет затвором полевого МОП-транзистора для регулирования прямого напряжения до 30 мВ. По мере увеличения тока нагрузки GATE поднимается выше, пока не будет достигнута точка, в которой MOSFET будет полностью включен. Дальнейшее увеличение тока нагрузки приводит к прямому падению RdsOn x ILOAD.Если ток нагрузки уменьшается, усилитель GATE опускает затвор полевого МОП-транзистора ниже, чтобы поддерживать падение на 30 мВ. Если входное напряжение снижается до точки, при которой прямое падение 30 мВ не может поддерживаться, усилитель GATE отключает полевой МОП-транзистор.
В случае быстрого падения входного напряжения, такого как короткое замыкание на входе или скачок отрицательного напряжения, через полевой МОП-транзистор временно протекает обратный ток. Этот ток обеспечивается любой емкостью нагрузки и другими источниками питания или батареями, которые питают выход в диодных приложениях ИЛИ.FPD COMP (Fast Pull-Down Comparator) быстро реагирует на это условие, выключая полевой МОП-транзистор через 300 нс, тем самым сводя к минимуму помехи выходной шине. Контакты IN, SOURCE, GATE и SHDN защищены от обратных входов до –40 В. Внутренний компаратор обнаруживает отрицательные входные потенциалы на выводе SOURCE и быстро переводит GATE в положение SOURCE, отключая полевой МОП-транзистор и изолируя нагрузку от отрицательного входа. При низком уровне на выводе SHDN отключается большая часть внутренних схем, снижая ток покоя до 9 мкА и удерживая полевой МОП-транзистор выключенным.На выводе SHDN можно установить высокий уровень или оставить открытым для включения LTC4359. Если оставить открытым, внутренний источник тока 2,6 мкА поднимает SHDN на высокий уровень.
Информация о приложениях:
Блокирующие диоды обычно размещаются последовательно с входами питания с целью объединения резервных источников питания и защиты от реверсирования питания. LTC4359 заменяет диоды в этих приложениях на MOSFET, чтобы уменьшить падение напряжения и потери мощности, связанные с пассивным решением. Кривая, показанная на странице 1, демонстрирует резкое снижение потерь мощности, достигаемое на практике.Это дает значительную экономию площади платы за счет значительного снижения рассеиваемой мощности в проходном устройстве. При низких входных напряжениях улучшение потерь напряжения в прямом направлении становится очевидным там, где запасы ограничены, как показано на рисунке 2.
LTC4359 работает от 4 до 80 В и выдерживает абсолютный максимальный диапазон от –40 до 100 В без повреждений. В автомобильных приложениях LTC4359 работает через сброс нагрузки, холодный запуск и скачки между двумя батареями, и он выдерживает обратное подключение батареи, а также защищает нагрузку.
Применение идеального диода на 12 В / 20 А показано на схеме Схема 5 .
В дополнение к полевому МОП-транзистору Q1 имеется несколько внешних компонентов. Идеальные диоды, как и их неидеальные аналоги, демонстрируют поведение, известное как обратное восстановление. В сочетании с паразитными или намеренно введенными индуктивностями всплески обратного восстановления могут генерироваться идеальным диодом во время коммутации. D1, D2 и R1 защищают от этих всплесков, которые в противном случае могли бы превысить рейтинг выживаемости LTC4359 от –40 до 100 В. COUT также играет роль в поглощении энергии обратного восстановления. Пики и схемы защиты подробно обсуждаются в разделе «Ошибки короткого замыкания на входе».
Важно отметить, что вывод SHDN при отключении LTC4359 и снижении его потребления тока до 9 мкА не отключает нагрузку от входа, поскольку внутренний диод Q1 присутствует постоянно. Второй MOSFET требуется для приложений переключения нагрузки.
Заключение
Использование запатентованного чипа, такого как LTC4349 и LM74610, позволяет сэкономить часть проектных работ, поэтому вы получите рабочее решение с меньшими усилиями, но с более высокой стоимостью компонентов по сравнению с дискретным решением.И, если вы проектируете для автомобильной промышленности, вам необходимо убедиться, что ваша конструкция соответствует требованиям соответствующих стандартов, таких как ISO7637-2.
Защита от обратного тока | Maxim Integrated
Перенастройка аккумуляторной батареи может быть фатальной для портативного оборудования.
Оборудование, работающее от батарей, подвержено последствиям установки батарей в обратном направлении, случайных коротких замыканий и других видов небрежного обращения.Последствия перевернутой батареи критичны. К сожалению, избежать такой ситуации сложно.
Чтобы сделать оборудование устойчивым к батареям, установленным в обратном направлении, вы должны спроектировать либо механический блок для обратной установки, либо электрическую защиту, которая предотвращает вредные воздействия при обратной установке. Механическая защита может представлять собой односторонний соединитель, который принимает батарею только при соблюдении правильной полярности.
Например, 9-вольтовые радиобатареи имеют механически разные клеммы, хотя пользователь, который возится с механическим подключением, может на мгновение выполнить обратное электрическое подключение.С другой стороны, вы можете настроить разъемы для аккумуляторных батарей так, чтобы мгновенные обратные соединения были невозможны, если пользователь не изменит разъем.
Однако самая большая проблема возникает в приложениях с питанием от одной или нескольких одноэлементных батарей, таких как щелочные батареи AA, NiCd и никель-металлогидридные батареи. Как правило, эти батареи не предлагают никаких механических средств для предотвращения переворота одной или нескольких ячеек. Для этих систем разработчик должен гарантировать, что любой поток обратного тока достаточно низкий, чтобы избежать повреждения цепи или батареи.Эту гарантию могут предоставить различные схемы.
Диоды обеспечивают простейшую защиту
Самая простая форма защиты от переворота батареи — это диод, включенный последовательно с положительной линией питания (, рис. 1а, ). Диод пропускает ток от правильно установленной батареи к нагрузке и блокирует ток в батарею, установленную назад. Это решение имеет два основных недостатка: диод должен выдерживать полный ток нагрузки, а его прямое падение напряжения сокращает время работы оборудования.(Выходной сигнал регулятора падает на один диод ниже напряжения батареи, поэтому регулятор преждевременно отключается.
Если в приложении требуется щелочная батарея или батарея другого типа с относительно высоким выходным сопротивлением, вы можете предотвратить обратную установку, используя параллельный ( шунт) диод. Схема Рис. 1b проста, но далека от идеала. Такой подход защищает нагрузку, но потребляет большой ток от закороченной батареи. Как и прежде, диод должен выдерживать большой ток.
Рис. 1. Простейшей защитой от обратного тока батареи является последовательный (а) или шунтирующий (б) диод.
В качестве улучшенной меры по переключению батареи вы можете добавить pnp-транзистор в качестве переключателя высокого напряжения между батареей и нагрузкой (, рис. 2а, ). При правильной установке батареи ограничивающий ток резистор в выводе базы смещает в прямом направлении переход база-эмиттер. Аккумулятор, установленный назад, смещает транзистор в обратном направлении, и ток не может течь.Эта схема лучше, чем последовательный диод, потому что насыщенный pnp-транзистор обеспечивает меньшее падение напряжения, чем большинство диодов, и тем самым повышает эффективность работы за счет снижения рассеиваемой мощности.
Проверка на недостатки
Более низкое падение напряжения на pnp-транзисторах также увеличивает время работы, поскольку позволяет разряжать аккумулятор до более низкого уровня. Эти транзисторы имеют низкую стоимость и низкое напряжение насыщения, но у них есть и недостатки. Например, базовый ток рассеивает часть полезной энергии батареи в виде V IN × I B , а бета (примерно 50 максимум) большинства мощных pnp-транзисторов требует значительного базового тока для данного тока нагрузки. Необходимо разработать базовый ток, соответствующий комбинации максимальной нагрузки и минимального напряжения V IN . Это фиксирует значение базового тока, а затем приводит к снижению эффективности при более легких нагрузках, если вы не предоставите сложные схемы для модуляции базового тока в зависимости от тока нагрузки. Эти критерии также применимы к использованию переключателя npn между нагрузкой и возвратом батареи (, рис. 2b, ), но с одним существенным отличием: гораздо более высокие бета-параметры силовых npn-транзисторов снижают их потери по базовому току при заданном токе нагрузки.
Рис. 2. Поскольку его прямое падение ниже, pnp-транзистор верхнего плеча (a) обеспечивает лучшую защиту от обратного тока, чем диод. Еще лучше использовать npn-транзистор нижнего уровня (b), более высокое значение бета которого означает меньший базовый ток и меньшие потери мощности.
Заменить биполярные транзисторы на полевые МОП-транзисторы
При заданном токе нагрузки низкое сопротивление полностью усовершенствованного полевого МОП-транзистора снижает напряжение намного меньше, чем у эквивалентного биполярного транзистора. Результатом является более низкая рассеиваемая мощность, что позволяет МОП-транзистору выдерживать гораздо более высокие токи нагрузки, чем это возможно с биполярным транзистором того же размера.Это преимущество привело к производству n- и p-канальных МОП-транзисторов с логическим уровнем для работы при 5 В и 3 В и даже при более низких напряжениях питания. Полевые транзисторы NMOS включают Motorola MTP-3055EL, Harris RFD14N05L и Siliconix Si9410DY.
Обратите особое внимание на ориентацию полевого МОП-транзистора в схеме. МОП-транзисторы имеют внутренний диод, который проводит ток в условиях прямого смещения. Этот ток течет от стока к истоку для полевого транзистора PMOS и от истока к стоку для полевого транзистора NMOS.Независимо от того, используете ли вы NMOS или PMOS FET в качестве переключателя высокого или низкого уровня, сориентируйте внутренний диод устройства в направлении нормального тока. Затем перевернутая батарея смещает диод в обратном направлении и блокирует прохождение тока.
Полевые транзисторы NMOS более привлекательны, чем полевые транзисторы PMOS для сильноточных приложений, поскольку полевые транзисторы NMOS предлагают меньшее сопротивление в открытом состоянии, чем их аналоги на PMOS того же размера. Поскольку вы должны подтянуть напряжение затвора полевого транзистора NMOS выше источника для полного улучшения, полевой транзистор NMOS относится к пути возврата батареи (, рис. 3, ).Таким образом, если вы установите батарею правильно, напряжение батареи выше 10 В (5 В для полевых МОП-транзисторов с логическим уровнем) полностью включит полевой МОП-транзистор. Переключение батареи приводит к низкому уровню клеммы затвора и отключению полевого МОП-транзистора.
Рис. 3. NMOS-транзистор нижнего логического уровня для защиты от обратного тока выдерживает больший ток, чем эквивалентный биполярный транзистор.
Переключатель низкого напряжения имеет один недостаток: токи заземления, протекающие через переключатель, вызывают небольшие падения напряжения, которые могут мешать работе схемы.Альтернативой является переключатель верхнего плеча. Однако использование полевого транзистора NMOS в качестве переключателя на стороне высокого напряжения по-прежнему требует возбуждения затвора, превышающего напряжение источника, то есть возбуждения затвора выше, чем напряжение батареи. На рис. 4 показано одно решение, в котором устройство накачки заряда (IC 1 ) повышает напряжение затвора значительно выше источника. Эта схема полностью улучшает МОП-транзистор, если батарея установлена правильно.
Рис. 4. Чтобы обеспечить защиту от обратного тока без нарушения токов возврата на землю, добавьте полевой МОП-транзистор верхнего плеча, управляемый ИС с накачкой заряда.
На рисунке 4 IC 1 принимает напряжение батареи от 3,5 В до 16,5 В и регулирует выход батареи до (В BATT + 10 В). Эта схема позволяет стандартным полевым транзисторам NMOS в расширенном режиме работать от напряжения батареи до 3,5 В. Поскольку зарядный насос работает от напряжения батареи и, следовательно, также нуждается в защите от реверсирования батареи, схема подключает диод между положительной клеммой батареи и клеммой V CC микросхемы.
PMOS FET работают на стороне высокого напряжения и не требуют дополнительных схем для управления затвором.Однако переключатель PMOS, как правило, в два раза дороже и почти в три раза выше сопротивления в открытом состоянии, чем устройство NMOS с сопоставимой мощностью управления, работающее с аналогичным напряжением сток-исток. Вы можете улучшить доступные в настоящее время PMOS-транзисторы с помощью управления затвором 5 В или даже 3 В.
Если напряжение батареи вашей схемы составляет не менее 10 В, вы можете подключить затвор полевого транзистора PMOS напрямую к возвратной клемме батареи (, рис. 5, ). Как и раньше, вы должны подключить транзистор назад (в соответствии с обычной практикой), чтобы сориентировать его основной диод в направлении нормального протекания тока.Это соединение прикладывает напряжение батареи между затвором и стоком, но напряжение между затвором и истоком регулирует сопротивление канала. Однако внутренний диод создает напряжение истока на один диод ниже стока, когда вы впервые применяете V BATT . Результатом является жесткое напряжение затвор-исток, равное — (V BATT -V DIODE ), которое быстро увеличивает полевой транзистор, доводя падение VDS до желаемого минимума.
Рис. 5. Этот переключатель PMOS FET верхнего плеча предлагает простую защиту от обратного тока в обмен на более высокое сопротивление в открытом состоянии и более высокую стоимость.
Проблема низкого напряжения батареи
Для напряжений батареи ниже 10 В, но выше 2,7 В можно использовать низковольтный полевой МОП-транзистор, например Siliconix Si9433DY или Si9435DY. С другой стороны, обеспечение защиты от переворота батареи при напряжении ниже 2,7 В может оказаться сложной задачей. Одним из решений является использование биполярного транзистора, что влечет за собой потери по базовому току. Другой пример — использование низкопорогового полевого МОП-транзистора с зарядным насосом для управления затворным напряжением ниже уровня земли (, рис. 6, ).Эта схема может работать с выходным напряжением 5 В или 3,3 В. Хотя схема предназначена для работы с двумя ячейками, она обычно начинается с входного напряжения 1,5 В.
Рис. 6. Для использования переключателя PMOS FET со стороны высокого напряжения при низком напряжении батареи требуется зарядный насос (D 1 , D 2 и C 1 ) для управления напряжением затвора ниже уровня земли.
Один или два элемента батареи не обязательно вырабатывают достаточно напряжения затвор-исток для полного включения полевого транзистора.Однако переключающий узел повышающего преобразователя постоянного тока в постоянный ток IC1 управляет простым зарядным насосом, состоящим из C 1 , D 1 и D 2 , который генерирует более чем достаточно привода для этой цели. Для V IN = 2V привод затвора приблизительно равен — (V IN + V OUT ) = -7V.
Переключение батареи делает КМОП-преобразователь постоянного тока в постоянный, похожим на диод с прямым смещением; преобразователь выключает переключатель, поднимая напряжение затвора, по крайней мере, на одно падение напряжения на диоде выше источника.Понижающий резистор на 100 кОм разряжает емкость затвора в течение 140 мсек, но при этом слегка нагружает насос заряда и не мешает усилению MOSFET. Опять же, схема соединяет полевой МОП-транзистор в обратном направлении, чтобы предотвратить прямое смещение основного диода полевого транзистора во время реверсирования батареи.
Вы также можете использовать переключатель низкого уровня NMOS для защиты, используя выход преобразователя постоянного тока в постоянный для повышения напряжения затвора (, рис. 7, ). При нормальном регулировании преобразователь (IC1) поднимает затвор полевого МОП-транзистора над его истоком.Если вы установите батарею задом наперед, сопротивление нагрузки разряжает конденсатор выходного фильтра, который отключает полевой МОП-транзистор, удерживая затвор и исток под одинаковым потенциалом.
Рис. 7. Выход повышающего преобразователя IC1 управляет этим переключателем NMOS FET нижнего плеча.
С другой стороны, если нагрузка небольшая и вы сначала устанавливаете батарею правильно, а затем быстро реверсируете ее, заряд выходного конденсатора удерживает полевой МОП-транзистор и позволяет обратному току течь через регулятор.Для показанных компонентов это состояние сохраняется в течение примерно 100 мс, пока конденсатор разряжается через регулятор. Затем полевой МОП-транзистор выключается и после этого блокирует прохождение тока.
Аналогичная версия этой статьи появилась в номере EDN от 1 марта 1996 г.
Защита от обратной полярности: как защитить свои цепи, используя только диод
При подключении питания с неправильной полярностью легко сделать ошибку. К счастью, защитить свое устройство от обратной полярности тоже довольно просто.
Плохие вещи могут случиться, если вы измените полярность источника питания вашего устройства. Перестановка положительного и отрицательного выводов питания, вероятно, является основным методом «выпустить дым» из новой блестящей печатной платы, и на самом деле это лучший сценарий, чем нанесение какого-либо незаметного повреждения, которое приводит к затруднительным или периодическим сбоям. Обратная полярность также может возникнуть после фазы тестирования и разработки. Устройство, как правило, спроектировано так, чтобы конечный пользователь не мог неправильно подключить кабель питания, но даже лучшие из нас могут иногда вставлять батарею, не глядя на диаграмму полярности. …
Я предпочитаю использовать любые доступные средства, чтобы сделать обратную полярность физически невозможной, но суть в том, что устройство никогда не будет по-настоящему безопасным, если сама схема не способна выдержать обратное напряжение питания. В этой статье мы рассмотрим два простых, но очень эффективных способа сделать вашу схему устойчивой к ошибкам, связанным с неправильной полярностью источника питания.
Что такое диод защиты от обратной полярности?
Фактически, вы можете получить защиту от обратной полярности с помощью диода.Да, вам нужен только один диод. Это действительно работает, но, конечно, более сложное решение может обеспечить превосходную производительность.
Идея состоит в том, чтобы включить диод последовательно с линией питания.
Если вы не знакомы с этой техникой, сначала это может показаться немного странным: может ли диод изменять полярность приложенного напряжения? Может ли он действительно «изолировать» схему ниже по потоку от приложенного напряжения?
Конечно, он не может «отменить» обратную полярность, но он может изолировать остальную цепь от этого состояния просто потому, что он не будет проводить ток, когда напряжение на катоде выше, чем напряжение на аноде. Таким образом, в ситуации обратной полярности разрушительные обратные токи не могут протекать, и напряжение на нагрузке не совпадает с обратным напряжением источника питания, потому что диод функционирует как разомкнутая цепь.
Схема LTspice, показанная выше, позволяет нам исследовать переходное и установившееся поведение схемы диодной защиты. Напряжение источника питания изначально равно 0 В, затем оно резко меняется до –3 В. Моя идея состоит в том, чтобы смоделировать эффект неправильной вставки двух единиц 1.Батарейки 5 В (или одна батарея 3 В). Моделирование включает сопротивление нагрузки (соответствует схеме, потребляющей около 3 мА) и емкость нагрузки (соответствует развязывающим конденсаторам для нескольких ИС).
Вы можете видеть, что некоторый обратный ток (т. Е. Между катодом и анодом) действительно течет через диод. Переходный ток очень мал, а длительный ток минимален. Однако ток течет, и, следовательно, катодная сторона не полностью плавает; вместо этого существует очень небольшое обратное напряжение в цепи нагрузки. Однако это не стационарное состояние. Если мы расширим симуляцию до 300 мс, мы увидим следующее:
По мере того, как емкость нагрузки увеличивается и становится разомкнутой, ток падает до нуля (или, точнее, 0,001 фемтоампера, согласно LTspice), и, следовательно, обратное напряжение на нагрузке отсутствует. Вывод состоит в том, что диод не идеален, но, насколько я понимаю, он достаточно близок, потому что я не могу представить, чтобы на любую реалистичную схему отрицательно повлияли ~ 100 мс нескольких микровольт обратной полярности.
Плюсы и минусы
К настоящему времени преимущества этой схемы должны быть очевидны: она дешевая, чрезвычайно простая и очень эффективная. Однако есть определенные недостатки, которые следует учитывать:
- Во время нормальной работы на диоде падает типичное значение ~ 0,6 В. Это может составлять значительную часть напряжения питания, а при уменьшении напряжения аккумулятора устройство может преждевременно перестать работать.
- Любой компонент, на котором наблюдается падение напряжения и протекающий через него ток, потребляет энергию.Если рассеиваемая энергия исходит от батареи, диод сокращает срок ее службы. Это может быть неприемлемым компромиссом для устройств, которые имеют очень низкий риск возникновения обратной полярности.
Защита от обратной полярности с помощью диода Шоттки
Простой способ уменьшить оба вышеперечисленных недостатка — использовать диод Шоттки вместо обычного диода. Такой подход снижает потери напряжения и рассеиваемую мощность. Я не уверен, насколько низко могут работать диоды Шоттки, но в некоторых случаях прямое напряжение может быть ниже 300 мВ.
Вот новая схема моделирования:
Следующие спецификации дают вам пример характеристик прямого напряжения диода BAT54:
Таблица взята из этого описания Vishay. Вот график переходной и установившейся характеристики схемы защиты от обратной полярности на основе Шоттки.
Вы можете видеть, что обратный ток и обратное напряжение на нагрузке намного больше, чем то, что мы наблюдали с диодом не Шоттки.Этот более высокий обратный ток утечки является известным недостатком диодов Шоттки, хотя в этом конкретном приложении обратный ток все еще намного ниже, чем все, что могло бы вызвать серьезное беспокойство. Поэтому, когда дело доходит до защиты от обратной полярности, безусловно, предпочтительнее диоды Шоттки.
Заключение
Мы убедились, что одиночный диод — это удивительно эффективный способ включения защиты от обратной полярности в схему источника питания устройства. Диоды Шоттки имеют более низкое прямое напряжение и, следовательно, обычно являются лучшим выбором, чем обычные диоды.Сотрудник AAC, имеющий опыт работы с этими схемами, рекомендует p / n 1N4001 (если по какой-то причине вы хотите использовать нормальный диод) или p / n MBRA130 (это диод Шоттки).
Введение в диоды и выпрямители | Диоды и выпрямители
Все о диодах
Диод представляет собой 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 A.
Схематический символ полупроводникового диода: стрелки указывают направление 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 ток может течь через диод, диод называется с прямым смещением . 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.
Направление стрелки символа диода указывает направление тока в обычном потоке. Это соглашение справедливо для всех полупроводников, на схемах которых есть «наконечники стрел». Обратное верно, когда используется поток электронов, когда направление тока направлено против «стрелки».
Гидравлический обратный клапан Аналог
Поведение диода аналогично 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) Допустимый ток. (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», разница давлений на обратном клапане закроется и будет удерживать заслонку, так что потока не будет.
Как и обратные клапаны, диоды, по сути, представляют собой устройства, работающие 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.
Конфигурация диода прямого смещения
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 различие заключается в том, что диод при проводке падает намного больше напряжения, чем средний механический переключатель (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.
Схематический символ диода показан 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.
Конфигурация диода обратного смещения
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.
прямое напряжение
И наоборот, если напряжение прямого смещения приложено к переходу P-N, область обеднения сжимается, становясь тоньше.Диод становится менее резистентным к проходящему через него току. Для того, чтобы через диод шел устойчивый ток; тем не менее, область истощения должна полностью схлопываться приложенным напряжением. 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 прямое напряжение, поэтому кремниевые и германиевые диоды имеют такие разные прямые напряжения. Прямое падение напряжения остается примерно постоянным для широкого диапазона токов диодов, а это означает, что падение напряжения на диоде не похоже на падение напряжения на резисторе или даже на нормальном (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 в переходе P-N из-за действия температуры, и называется тепловым напряжением или Vt перехода. При комнатной температуре это примерно 26 милливольт. Зная это и принимая коэффициент «неидеальности» равным 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 напряжение, падающее на токопроводящем диоде , меняет вместе с величиной тока, проходящего через него, но это изменение довольно мало в широком диапазоне токов. Вот почему во многих учебниках просто сказано, что падение напряжения на проводящем полупроводниковом диоде остается постоянным на уровне 0.7 вольт для кремния и 0,3 вольт 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 для измерения температуры и, таким образом, может быть понят, только если у человека есть концептуальное представление об этой математической зависимости.
Работа с обратным смещением
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 для большинства целей им можно пренебречь.
Способность диода выдерживать напряжение обратного смещения ограничена, как и для любого изолятора. Если приложенное напряжение обратного смещения станет слишком большим, диод испытает состояние, известное как пробой (рисунок ниже), которое обычно является деструктивным.
Максимальное 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 и 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 смещен в прямом направлении .
- 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 незначительно изменяется при изменении прямого тока и температуры и фиксируется химическим составом P-N перехода.
- Кремниевые диоды имеют прямое напряжение примерно 0,7 В.