Jak správně zkontrolovat diodový můstek multimetrem
Téměř v každém zařízení je diodový můstek a jeho porucha je velmi častým důvodem poruchy elektronického zařízení. Kontrola a výměna diodového můstku v dílně je nepřiměřeně nákladná. Přesto můžete nezávisle identifikovat poruchu usměrňovací jednotky a v případě potřeby opravit nebo vyměnit můstek sami s minimálními náklady. Chcete-li to provést, musíte vědět, jak zkontrolovat diodový můstek. Právě tento problém se dnes pokusíme vyřešit.
Co je to diodový můstek a co je uvnitř?
Než začneme diodový můstek kontrolovat, musíme vědět, co je to diodový můstek a z čeho se skládá. Most je obvod tvořený čtyřmi diodami spojenými určitým způsobem a slouží k přeměně střídavého napětí na stejnosměrné napětí. Tento obvod se používá téměř ve všech zařízeních napájených ze sítě – ostatně téměř veškerá elektronika potřebuje pro své napájení konstantní napětí, ale v síti je střídavé. Nejprve si ale pojďme zjistit, co je dioda a jaké má vlastnosti.
Dioda a její princip činnosti
Dioda je dvouelektrodové polovodičové zařízení schopné vést proud pouze v jednom směru. Často se mu říká polovodič. Pokud připojíte polovodič ke stejnosměrnému obvodu s anodou ke kladné svorce napájecího zdroje, bude jím protékat proud. Pokud je záporná, v obvodu nebude žádný proud. Ve druhém případě se říká, že dioda je zavřená. Nyní připojíme náš polovodič k obvodu střídavého napětí.
Obrázek jasně ukazuje, že polovodič prošel kladnou půlvlnou a odřízl zápornou. Pokud jej zapnete v jiné polaritě, pozitivní půlvlna bude odříznuta.
Proč je diodový můstek lepší než dioda?
Teoreticky, s použitím pouze jednoho polovodiče, můžete převést střídavé napětí na stejnosměrné. V praxi získáte na výstupu vysoce pulzující napětí, které je pro napájení elektronických obvodů málo použitelné. Ale pokud zapnete několik diod určitým způsobem, pak nemůžete přerušit půlvlnu navíc, ale doslova ji převrátit. Nyní se podívejte na níže uvedený diagram:
Diodový můstek podle Graetzova obvodu
S kladnou půlvlnou pracují diody s číslem 1 a 3: první prochází plus, druhá prochází mínus. Polovodiče 2 a 4 jsou v tomto okamžiku uzamčeny a neúčastní se procesu – je na ně aplikováno zpětné napětí a odpor jejich pn přechodů je vysoký. Při záporné půlvlně jsou zapnuty diody 2 a 4. První přesměruje zápornou půlvlnu na kladný výstup, druhá slouží jako mínus. V této fázi jsou zařízení 1 a 3 uzamčena V důsledku toho záporná půlvlna nezmizí, ale jednoduše se převrátí:
Takto jsme s pomocí tří dodatečných polovodičů zdvojnásobili účinnost usměrnění. Výstupní napětí samozřejmě stále pulzuje, ale vyhlazovací kondenzátor relativně malé kapacity si s takovým pulzováním snadno poradí.
Jak najít diodový můstek na desce
Před prozvoněním diodového můstku jej musíte nejprve najít na desce. K tomu je samozřejmě potřeba vědět, jak by to mohlo vypadat. Jeho vzhled závisí na typu pouzdra. Usměrňovače se mohou skládat buď ze čtyř samostatných polovodičů pájených vedle sebe, nebo z diod sestavených v jednom pouzdře. Takovéto prefabrikované zařízení se nazývá sestava usměrňovače. Zde je jen několik typů takových sestav:
Přes množství forem není těžké rozpoznat integrovaný diodový můstek. Jak jste si všimli, je čtyřkolíkový a jeho dva kolíky jsou označeny znaky „+“ a „-“. Toto je výstup usměrňovače. Vstupní svorky jsou napájeny střídavým napětím, proto jsou označeny symbolem „~“, písmeny „AC“ (zkratka pro „střídavý proud“) nebo nemusí být označeny vůbec.
Diodový můstek je umístěn vedle přívodních vodičů střídavého napětí: z transformátoru nebo pro spínání zdrojů přímo ze zásuvky (síťové šňůry).
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Zpravidla se vedle usměrňovače umisťuje vyhlazovací elektrolytický kondenzátor – taková poměrně velká hlaveň.
Na obrázcích níže jsou můstky usměrňovacích diod označeny zelenou šipkou:
Příklady umístění usměrňovacích diodových sestav a můstků na diskrétních prvcích
Jak zkontrolovat diodový můstek
Existují dva způsoby, jak zkontrolovat diodový můstek:
- Pomocí testeru (multimetru).
- Pomocí žárovky.
První metoda je samozřejmě výhodnější: je velmi přesná a bezpečná pro diodový můstek. Ale pokud jsou problémy s multimetrem, můžete použít lampu z baterky a 5-12 V baterie.
Nyní, pokud je nalezen diodový můstek, musíte nejprve provést externí kontrolu celé desky zařízení. Prvky musí mít přirozenou barvu a nesmí být spálené nebo zničené. Zkontrolujte oblast pájení a neporušenost drah: je důležité, aby se nic nepřipájelo nebo neprasklo. Zároveň pečlivě zkontrolujte elektrolytické kondenzátory (ty sudy). Také by měly být v pořádku: nepoškozené ani oteklé. Pokud některý kondenzátor nabobtná nebo vybuchne, je nutné jej odpájet – bude ještě vyžadovat výměnu, aby nepřekážel při měření.
Pokud kondenzátor exploduje, je třeba po jeho demontáži celou desku důkladně omýt alkoholem. Rozptýlené části kondenzátoru jsou elektrolytem, který nejen vede proud, ale má také vlastnosti kyseliny.
Test kontinuity diodového můstku pomocí testeru
Nyní přejdeme ke kontrole, nebo, jak se říká, testování diodového můstku, které se často musí provádět ve dvou fázích:
- Volejte předem na místě.
- Přesná kontrola.
První fáze je výhodná, protože diodový můstek nemusíte pájet, ale zkontrolovat přímo v obvodu. Druhá metoda je pracnější, ale pokud první možnost selže, pomůže provést přesnou kontrolu.
K práci potřebujeme tester: ukazatel nebo digitální. V prvním případě musí být zařízení schopno měřit odpor, ve druhém musí mít režim testování polovodičů. Tento režim je indikován ikonou diody:
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Nikdy netestujte polovodičová zařízení digitálním testerem v režimu měření odporu. V tomto režimu provádějí téměř všechna taková zařízení měření střídavým proudem a test kontinuity polovodičů nic neukáže.
Testování diodového můstku na místě
Přepneme tedy ukazovací zařízení do režimu odporu s limitem měření asi 1 kOhm a zapneme digitální pro kontrolu diod. Nyní si připomeňme obvod diodového můstku:
Vaším úkolem je zazvonit každou z diod tak, že k ní připojíte testovací sondy, nejprve v jedné a poté v druhé polaritě. Jak je patrné ze schématu, není těžké se ke každé diodě jednotlivě dostat, stačí vybrat příslušné nohy sestavy. Pokud je usměrňovač sestaven na samostatných polovodičích, není to vůbec žádný problém: stačí každý zazvonit dotykem jeho svorek sondami zařízení.
Co říkají měření po zavolání? Pro každý z jednotlivých polovodičů by měl být výsledek měření následující: v jednom směru tester ukazuje malý odpor (hodnota asi 200-700 Ohmů), ve druhém nelze zvonit vůbec – zařízení ukazuje „nekonečno “.
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Ve skutečnosti digitální tester v režimu testování diod neukazuje odpor obvodu, ale velikost poklesu napětí na otevřené diodě. To má velký význam pro měření parametrů polovodičů, ale není to vůbec podstatné pro spojitost. Algoritmus pro práci s jakýmkoli typem testeru je tedy stejný a pokles napětí může být brán buď jako milivolty nebo jako Ohmy.
Pokud je pro vás obtížné nezávisle vypočítat každou z diod na základě jejich vývodů, podívejte se na obrázek níže, který ukazuje jako příklad kontinuitu sestavy diod GBU25M.
Vezměte prosím na vědomí, že čísla na obrazovce testeru zobrazená na obrázku jsou relativní. Úbytek napětí a odpor diody může kolísat a závisí na typu polovodiče a jeho provozním napětí.
Přesná kontrola
Pokud se výsledky vašich měření shodují s těmi, které jsem popsal, pak lze diodový můstek považovat za provozuschopný. Pokud se však něco pokazilo a nedosáhli jste požadovaných výsledků, bude nutné diodový můstek odpájet a znovu zkontrolovat. Faktem je, že většina obvodových řešení zahrnuje „svázání“ usměrňovače s dalšími prvky: kondenzátory, filtry, cívky atd. To vše může zkreslit měření a jednoduše neuvidíte, proč a co je špatně.
Zapněte páječku a připájejte diodový můstek. Pokud se skládá z jednotlivých diod, pak je stačí odpájet pouze na jedné straně, zvednutím jedné nohy každé diody nad desku. Nyní proveďte další měření. Technika je stejná jako v prvním případě: zazvoňte každou z diod v obou směrech a změňte polaritu připojení sond zařízení.
Pokud ani nyní údaje zařízení neodpovídají normě, můžeme s naprostou jistotou říci, že sestava nebo samostatná dioda je vadná. Pokud jsou vysoké hodnoty odporu v obou směrech měření, je přechod diody spálený, je otevřený. Zvoní v obou směrech – dioda je rozbitá, zkratovaná. Pokud je sestava diod rozbitá, budete ji muset úplně vyměnit. Pokud jsou diody samostatné, stačí vyměnit vadné zařízení za podobné.
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Internet je plný vyhledávacích dotazů typu „jak zkontrolovat diodový můstek pomocí indikačního šroubováku“. Indikátorový šroubovák, přesněji indikátor napětí, je určen k úplně jiným účelům a kontrola diod s ním je nejen nesmyslná, ale i nebezpečná!
Testování můstku pomocí kontrolky
Pokud nemáte k dispozici multimetr, můžete pro kontrolu diodového můstku vystačit s improvizovanými prostředky: žárovkou a baterií. Budete potřebovat baterii nebo kazetu s několika AA bateriemi o celkovém napětí 5-12 V a nízkopříkonovou žárovku s přibližně stejným napájecím napětím jako baterie.
Lampa musí mít minimální výkon, aby nespálila diodu příliš vysokým proudem. Postačí například žárovka z baterky s malým výkonem. Pokud jako baterii použijete 12V baterii, poslouží také žárovka z osvětlení palubní desky nebo bočních světlometů („obrysová světla“).
Samozřejmě si pamatujte, že dioda vede proud jedním směrem, takže se podívejte na dva obvody, které jsem navrhl:
Na schématu vlevo je dioda zapnuta v propustném směru a prochází proudem – lampa by se měla rozsvítit. Na obrázku vpravo je dioda zapnutá v opačném směru a neprochází proud – lampa zhasne. Máte nápad? Sestavte tester a pomocí sond A1 a A2 prozvoňte diodový můstek, zaměřte se nikoli na obrazovku multimetru, ale na lampu. On – nízký odpor, off – vysoký odpor. To je celý trik.
Kontrola diodového můstku automobilového generátoru
Pokud máte auto, pak vás pravděpodobně bude zajímat tato část článku. Porucha autogenerátoru je vážný problém, jehož řešení stojí spoustu peněz. Ale i zde může být příčinou poruchy porucha diody usměrňovacího můstku, která je instalována v generátoru. To znamená, že se můžete pokusit problém vyřešit sami. Podívejme se na zjednodušený obvod generátoru:
Před vámi je stejný diodový můstek, pouze třífázový, se šesti než čtyřmi diodami. To znamená, že zavolat nebude těžké!
Demontujte tedy generátor a odstraňte diodový můstek, který vypadá asi takto:
Výkonové diody jsem označil zelenými šipkami, ale jsou tam i tři pomocné, jsou označeny červenými šipkami. Oběma zavoláme – vše je na dohled a snadno dostupné.
Opláchněte botu v benzínu, abyste odstranili všechny nečistoty a olej, které mohou způsobovat problém. Když je můstek suchý, začněte vyzvánět každou diodu pomocí výše popsané techniky. Pro práci můžete použít jak multimetr, tak svítilnu od rozměrů doplněných autobaterií.
Znalecký posudek
Alexej Bartoš
Specialista na opravy, údržbu elektrických zařízení a průmyslové elektroniky.
Zeptejte se odborníka
Věnovat pozornost! Diody umístěné na různých podkovách jsou pouze vzhledově identické. Ve skutečnosti mají některé anodu na centrálním terminálu, zatímco jiné mají katodu. To je provedeno tak, že diody lze umístit na jednu podkovu, která současně funguje jako radiátor, bez izolačních distančních vložek.
Bezpečnostní opatření
Naprostá většina moderních zařízení má spínané vysokonapěťové zdroje. To znamená, že diodové můstky v nich pracují na napětí až 300 V. Než tedy začnete měřit, odpojte zařízení od sítě a hlavně vybijte vyhlazovací elektrolytické kondenzátory, které mohou „držet“ životnost- hrozivé obvinění na hodiny. Pro přehlednost jsem je označil červenými šipkami:
Chcete-li je vybít, zkratujte svorky kondenzátoru na sekundu pomocí šroubováku a držte jej za izolační rukojeť. V opačném případě multimetr nejen spálíte, ale můžete být vystaveni i smrtelnému napětí.
A poslední rada: po opravě zařízení nespěchejte se zapojením zástrčky do zásuvky. Nejprve jej zapojte do sítě pomocí žárovky o výkonu 150-200 W. Pokud se to udělá správně, lampa bude sotva svítit. Lampa vás upozorní na nezdařenou opravu jasným světlem v plné intenzitě, indikujícím zkrat.
Při výrobě všech druhů síťových přepínačů dávejte pozor na své oči. Pokud jsou opravy neúspěšné, mnoho prvků spínacích zdrojů nemůže explodovat o nic horší než tříštivý granát. A prasknutí elektrolytického kondenzátoru, jak jsem psal výše, hrozí obrovským rozmetáním nejen úlomků hliníku a útržků papíru, ale i stříkající kyseliny.
Takže jste se naučili, jak zkontrolovat provozuschopnost diodových můstků. Doufám, že v budoucnu se vám tyto znalosti budou hodit a ušetří nejen vaše peníze a čas, ale i vaše nervy. Provádět nezávislé odstraňování závad na elektronickém zařízení a následně jej opravovat je cool. ne? Svou odpověď napište do komentářů
