Полярность аккумулятора прямая или обратная на ваз: Прямая и обратная полярность аккумулятора
Полярность аккумулятора — что означает и как правильно определить полярность?

Полярность – расположение на крышке аккумулятора присоединительных клемм, которые являются токовыводящими элементами. Так как полюса всего два – положительный и отрицательный, то и вариантов расположения их немного – прямое и обратное. Мы рассмотрим по отношению к чему принято определять расположение клемм, что будет если случайно перепутать полюса, когда специально делается переполюсовка.

Прямая и обратная полярность

Содержание

Что означает прямая и обратная полярность аккумулятора

Расположение клемм на аккумуляторе происходит всегда в определенной последовательности, по стандарту стран производителей. Клеммы всего две, плюс и минус. Они могут иметь разное положение, но наиболее удобным для обслуживания оказалось вынести клеммы на крышку. При этом они бывают поднятыми или утопленными, отличая европейский и азиатский тип.

Клеммы удобно располагать на крышке с двух сторон. Прямая и обратная полярность отличают аккумуляторы только переменой места полюсов. Если прямым считают положение, когда ты читаешь надписи на лицевой стороне, а правая рука касается правой плюсовой кнопки. Обратное положение- та же рука касается отрицательной кнопки.

Это важно учитывать, покупая аккумулятор взамен старого. Подключать клеммы наоборот будет неудобно, придется наращивать один провод, укорачивать другой.

Как определить – полярность аккумулятора прямая или обратная

Все виды полярности АКБ

У каждого аккумулятора есть лицевая сторона, снабженная маркетинговыми и информационными наклейками. Если поставить аккумулятор лицом к себе, клеммы располагаются по правую и левую руку.

«Прямая» полярность в маркировке иногда отмечается цифрой 1. Это российская компоновка аккумуляторов. Если аккумулятор стоит лицом, плюсовая кнопка под левой рукой, красная или с рифленым плюсом. Правая — отрицательная

«Обратная» полярность в классификациях отмечается цифрой «0». Чтобы определиться, нужно поставить аккумулятор лицом к себе. Левая рука ляжет на отрицательную клемму, а правая – на положительную.

Прямая и обратная полярность обозначают различие во внутренней схеме контактов банок на ту или другую сторону. Практически это значит, при замене аккумулятора владелец может перепутать полюса при подключении к шинам авто.

Разница между прямой и обратной полярностью аккумулятора

Размер и тип клемм АКБ

Ничем другим, кроме расположения полюсов, прямые и обратные схемы соединения банок в батарею не отличаются. Но при установке в гнездо не того аккумулятора могут возникнуть проблемы. Их будет еще больше, если не подойдут провода или перепутаете полярность.

Полярность грузовых аккумуляторов

Конечно, лучше поставить аккумулятор правильной полярности, но места под капотом больше, провода длиннее, поэтому правильно подсоединить можно любой аккумулятор. Важно не перепутать полюса при сборке схемы. В связи с тем что аккумуляторы для грузовиков габаритнее, вариантов подсоединения в них больше — полюса располагаются по вертикали, горизонтали и диагонали, меняясь местами.

 Как определить полярность аккумулятора

На грузовых авто установлены емкие и тяжелые аккумуляторы. У них точно также как определяется прямая и обратная полярность. Справа положительный полюс – прямая полярность, отрицательный – обратная. Только смотреть нужно не с лица, а со стороны, где ближе выводы. И обратная полярность в грузовом авто маркируется цифрой «3», а прямая цифрой «4». Если контакты расположились по диагонали – они маркируются цифрой «2». Есть еще виды расположения полюсов с маркировкой «9» и «6»

Полярность 6

Что означает обратная полярность аккумулятора

Обратная полярность значит предусмотрена вариативность посадкиотносительное расположение полюсов аккумуляторов даже у одного производителя может быть прямым и обратным. Это позволяет эффективнее использовать подкапотное пространство, делая удобную компоновку. Тем важнее выбрать точно такой же аккумулятор. Если полярность обратная, независимо, в грузовой или легковой машине, катод будет всегда находиться под правой рукой, при условии, что аккумулятор стоит правильно.

Легко перепутать полярность

Смена полярности аккумулятора

Смена полярности аккумулятора может произойти случайно или преднамеренно. Если вы перепутали клеммы при прикуривании – материальные издержки как донору, так и акцептору обеспечены.

Если случайно произвели смену полярности в своем авто, то в лучшем случае сгорит главный предохранитель, в худшем – диодный мост. Чем быстрее заметили косяк – тем меньше потери.

Смена полярности, как переполюсовка применяется для возвращения работоспособности сульфатированному АКБ. Аккумулятор с аппетитом ест сульфат свинца, очищая пластины. Но переполюсовка – работа аккумулятора вопреки правилам. Вынужденная мера должна быть временной. Гораздо лучше использовать при десульфатации двойную смену полярности.

Видео

Полярность прямая, обратная – вроде бы ясно все. Но случаются эксцессы. Предлагаем видео по теме.

 

Какая полярность аккумулятора на ВАЗ-2110

Автомобиль: ВАЗ-2110.
Спрашивает: Максим Басенко.
Суть вопроса: в магазине не знают полярность на ВАЗ-2110, какая она на аккумуляторе?


Как всегда, думаю. Пришла зима, аккумулятор мой решил не шутить шутки, а окончательно помер. Сдал я его каким-то цыганям, пришел в магазин, а там полярность нее знают. В общем пешком тащить аккумулятор не охото два раза. Поэтому интересуют сразу параметры и точные на ВАЗ-2110.


Параметры аккумулятора на ВАЗ-2110

Аккумуляторная батарея в моторном отсеке ВАЗ-2110, плюсовая клемма снятаАккумуляторная батарея в моторном отсеке ВАЗ-2110, плюсовая клемма снята

Аккумулятор на ВАЗ-2110: слева плюсовая клемма, справа – минусовая.

Если перепутать клеммы на аккумуляторе, то это может привести к негативным последствиям.

Но такое можно сделать и не случайно. Тут всё дело в том, что на отечественных машинах устанавливаются АКБ с прямой полярностью, а на большинстве зарубежных – с обратной.

The following two tabs change content below.

Fan-avtoFan-avto

Всю мою жизнь меня окружали автомобили! Сначала в деревне я уже в первом классе носился на тракторе по полям, потом была ЯВА, после копейка. Теперь я студент третьего курса «политеха» на автомобильном факультете. Подрабатываю автослесарем, помогаю ремонтировать автомобили всем своим знакомым.

  • Прямая полярность на ВАЗ-2110.

Полярность АКБ: что это?

Расположение клемм на аккумуляторной батарее прямой и обратной полярностиРасположение клемм на аккумуляторной батарее прямой и обратной полярности

Типы полярностей аккумуляторных батарей.

Полярность – размещение клемм на поверхности аккумулятора.

Она бывает «прямой» и «обратной». Первый тип полярности – отечественная разработка. Если повернуть аккумулятор передом к себе, то справа должна находиться клемма минуса, а слева – плюса. Обычно такие аккумуляторы установлены на ВАЗ-2110.

Отличие аккумуляторов с разной полярностью

Аккумуляторная батарея VEKTOR PLUS 6CT-60R прямой полярности для ВАЗ-2110 и аккумулятор обратной полярностиАккумуляторная батарея VEKTOR PLUS 6CT-60R прямой полярности для ВАЗ-2110 и аккумулятор обратной полярности

Аккумуляторы различаются только расположением клемм.

Основных отличий нет, если не принимать во внимание расположение клемм. Корпуса в таких агрегатах будут идентичны, как и этикетка или сила тока.

Потому часто можно перепутать такие аккумуляторы и купить не с той полярностью.

Установка АКБ другой полярности

Правильное расположение клемм аккумулятора под капотом ВАЗ-2110Правильное расположение клемм аккумулятора под капотом ВАЗ-2110

Если перепутаете клеммы, то последствия будут печальны!

Если перепутать полярность, то можно спалить всю электрическую систему на авто или авто полностью. Потому рекомендуется внимательно смотреть на полярность батареи перед ее установкой.

Учимся определять полярность автомобильного аккумулятора

Мне, человеку, связавшему свою пока еще короткую журналистскую карьеру с жизнеописаниями хитрых и своенравных аккумуляторных батарей, часто снится один и тот же кошмар.

Вот я прихожу в наш магазин «Автоша», вот выбираю батарейку нужной емкости, нужных габаритных размеров. Внимательно смотрю на параметры пускового тока – беру аккум с максимальными. Приезжаю домой, открываю капот своего авто и…

Даже не знаю, как описать этот ужас. Длины токоприемных проводов не хватает до клемм! В этот момент я понимаю, что НЕ ОБРАТИЛ ВНИМАНИЯ НА ПОЛЯРНОСТЬ аккумулятора! После такого осознания я немедленно просыпаюсь – прерывисто дыша и стирая со лба ледяной пот.

Эти кошмарные видения и натолкнули меня на мысль обезопасить вас, уважаемые читатели, от подобных катастроф в реальной жизни. Итак, какой же она может быть, эта коварная полярность.

Батареи для легковушек: реальные и условные виды полярности

Всего в аккумуляторной промышленности существует шесть типов компоновки и соединения между собой ячеек аккумуляторной батареи. Однако, большинство из них встречаются очень редко и рассматривать их под микроскопом мы не будем. Обратимся к самым распространенным и способам, как можно отличить их друг от друга.

Все типы полярности автомобильного аккумулятора

Перво-наперво, возьмемся за батарейки для легковых автомобилей. Берем аккумулятор и разворачиваем его к себе «лицом», то есть, этикеткой. Клеммы в этом случае будут находиться ближе к нам, на «макушке» нашего АКБ. Положительная (рядом с ней нарисован «+») находится справа, а минусовая(«-») слева? Перед вами аккумулятор с «обратной», по-другому – с «европейской» полярностью, которую часто обозначают «0».

Схема обратной полярности автомобильного аккумулятора

Если же положительный токовывод находится слева, а отрицательный – справа, то перед вами батарейка с полярностью «1» – «прямой» или «российской».

Схема прямой полярности автомобильного аккумулятора

Кстати, люди не сведущие зачастую говорят о некой «азиатской» полярности. На самом деле, речь идет об аккумуляторах, изготавливаемых для азиатских авто. Они имеют «европейскую» полярность, и отличаются только габаритами ( «квадратнее» коллег из Европы, США и России) и видом токовыводов. На обычных батареях клеммы слегка «утоплены» и находятся в нишах, а у «азиатских» они – на ровной поверхности. Кроме того, токовыводы «азиатов» заметно тоньше тех, что устанавливаются на батареях со всего мира.

Ну и, наконец, замолвим словечко еще об одном виде полярности легковых автомобилей – «американской полярности». Она встречается у батарей, предназначенных для автомобилей, произведенных на территории США. Клеммы у АКБ с «американской полярностью» находятся на фронтальной стороне, над лицевой этикеткой.

А как у грузовиков?

Клеммы на аккумуляторах для грузовых авто расположены по одной из коротких сторон батареи. Развернем АКБ этой самой стороной с клеммами к себе (можно мысленно, среди нас не все уродились гераклами). Слева «плюс» – полярность «3» – «европейская»/«обратная». Слева «минус» – значит полярность у батареи «4» – «прямая»/«российская».

Схема обратной полярности аккумулятора для грузового транспорта

Схема прямой полярности аккумулятора для грузового транспорта

Кроме того, могут встречаться грузовые аккумуляторы с полярностью “2” – клеммы у таких аккумуляторов расположены по диагонали.

Включаем Шерлока: что, если «плюс» не обозначен?

Конечно, производители стараются сделать аккумуляторы простыми и понятными для каждого пользователя. Положительные токовыводы отмечаются сразу бросающимися в глаза знаками «+» и красным цветом, отрицательные – не менее крупными «-» и синим/черным цветом. Но теоретически мы можем однажды оказаться наедине с батарейкой без всякой маркировки. Или с такой, маркировку которой уничтожили вредители, варвары, стихийные бедствия… Что делать тогда? Первым делом, мои пытливые друзья, необходимо измерить диаметр токовыводов. Диаметр положительных всегда на пару миллиметров больше диаметра отрицательных. У «европейцев» вывод плюсового электрода имеет толщину 19,5 миллиметров, а минусовая клемма – 17,9. У азиатов – 12,7 и 11,1 соответственно.

Данный метод определения плюсов-минусов тоже не дал результата? Что ж, теперь нам поможет только учебник занимательной химии для самых маленьких. К клеммам батареи без опознавательных знаков необходимо прикрепить медные проводки. Оголенные концы проводков вводим в картофельный срез на расстоянии 5-10 мм друг от друга. Ждем 1-2 минуты. Эврика! Картофель вокруг «положительного» проводка слегка позеленеет.

Под рукой нет картошки, но есть, к примеру, лимонная или любая другая слабая кислота? Пожалуйста! Разводим ее в стакане воды, погружаем в него проводки от обеих клемм так, чтобы они не соприкасались. Вокруг «отрицательного» проводка начнется бурное выделение пузырьков газа.

Теперь, уважаемые читатели, когда вы знаете о «минусах» и «плюсах» аккумуляторов практически все, кошмары меня, надеюсь, оставят. А за вас – никогда не возьмутся, ни во сне, ни наяву!

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.

Дело в том, что современный модельный ряд аккумуляторов представлен моделями отечественного и европейского производства и двумя основными вариантами полярности – прямой и обратной (прочие варианты встречаются крайне редко и в РФ не используются). В чем различие между ними, и почему важно выбирать АКБ с правильной полярностью, соответствующей техническим требованиям автомобиля?

Следует понимать, что разная полярность аккумуляторов никак не отражается на их производительности – батареи с прямой и обратной полярностью работают совершенно идентично. Разница только в геометрии токовыводов (лево-право) и ограничениях по применению — аккумуляторы с прямой полярностью используются в автомобилях отечественного производства, а обратная полярность характерна для батарей европейских и американских авто.  Эти различия следует обязательно учитывать при подключении АКБ к клеммам стартера на автомобиле.

Прямая и обратная полярность автомобильного аккумулятора. Как определить?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.

Прямая и обратная полярность аккумулятора для грузовых автомобилей. Как определить.

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. 

В тоже время, неправильное подключение полярностей опасно для автомобиля множеством неприятных последствий: быстрой разрядкой аккумулятора, коротким замыканием (горят предохранители), воспламенением электропроводки, разрушением самого аккумулятора, выходом из строя ЭБУ (бортового компьютера) или генератора, перегоранием предохранителей АКБ, системы освещения авто, сигнализации и печки. При неправильном подключении аккумулятора к зарядному устройству, сгорит зарядное устройство, а при подзарядке одного АКБ от другого («прикуривание») – могут сгореть обе батареи и даже оба автомобиля. 

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.

Кроме того, на большинстве моделей АКБ положительный контакт чаще всего помечен красным цветом (обычно такая маркировка практически не стирается), а его размер обычно больше, чем у отрицательного токовывода. Следует помнить, что для некоторых моделей аккумуляторов американского производства эти методы определения полярности не действуют: сама батарея просто не имеет штырей токовыводов (вместо них выемки под контакты). 

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. 

Что такое прямая и обратная полярность аккумулятора автомобиля, как её определить?

Зачем нужен аккумулятор в автомобиле, конечно, знает большинство водителей, причём не только профессионалов, но и любителей. Многие даже в курсе, где находится этот неотъемлемый атрибут современного транспортного средства, как он внешне выглядит. А вот о том, что аккумуляторы одного вида могут отличаться между собой полярностью, информированы далеко не все автовладельцы.

Как понять, какая полярность у аккумулятора, установленного на ваше авто? Начнём с того, что сначала разберёмся, что же на самом деле скрывается под не совсем понятным термином «полярность».

Откройте капот, самым внимательнейшим образом рассмотрите аккумуляторную батарею. На верхней полипропиленовой крышке корпуса вы увидите два абсолютно идентичных металлических «стержня», коротких, но внушительного диаметра. К ним подсоединены толстые провода в оболочке разного цвета. Стержни, как правило, расположенные симметрично по краям, называются токовыводами. Токовыводящие элементы различаются между собой маркировкой:

  • «-» – отрицательная, или минусовая клемма;
  • «+» – положительная, или плюсовая клемма.

Таким образом, порядок расположения токовых выводов на корпусе аккумуляторной батареи и определяет её полярность.

Прямая и обратная полярность АКБ – в чём разница?

Полярность автомобильного аккумулятора может быть двух видов: прямая или обратная в зависимости от того, в какой последовательности относительно корпуса находятся отрицательный и положительный выводы.

Прямая полярность аккумулятора – что это такое? Расположите батарею перед собой так, чтобы маркировочная табличка находилась у вас перед глазами, найдите клемму с обозначением «+». Если она расположена с левого края корпуса, а вывод «-» – с правого, то, следовательно, вашей АКБ соответствует прямая полярность. Это отечественная разработка, которая преимущественно используется на российских автомобилях. Кроме того, с данным вариантом расположения токовыводов можно столкнуться и на некоторых европейских автомоделях, в большинстве своём на тех, которые собираются на территории Российской Федерации или стран СНГ.

Чтобы лучше запомнить, можно провести аналогию с расположением рулевого управления: особенность российского автопрома – руль, а значит, и место водителя располагается в салоне с левой стороны.

Что значит выражение «обратная полярность аккумулятора»? Источники энергии данной разновидности более присущи автомобилям, выпускаемым европейскими и американскими производителями. Здесь всё с точностью до наоборот: клемма с обозначением на корпусе «+» устанавливается на правый край.

Основная разница между аккумуляторами прямой и обратной полярности заключается в местоположении плюсовой клеммы, а именно с левой или правой стороны крышки корпуса.

Можно заметить, что, кроме широко распространённых аккумуляторов прямой и обратной полярности, редко, но встречается абсолютно непредсказуемое положение токовыводов. Это наиболее характерно азиатским производителям, но такое ноу-хау не прижилось ни в нашей стране, ни на европейской территории.

При выборе аккумулятора для автомобиля в торговой сети обратите внимание, как защищены токовыводящие клеммы – на них надеты защитные колпачки разного цвета, что позволит быстро и практически безошибочно определить полярность. Как это сделать?

Колпачок синего цвета защищает минусовую клемму, а красного – плюсовую. Таким образом, если красный колпачок находится слева, это значит, что перед вами аккумулятор прямой полярности, а если справа – то обратной.

Как определить полярность АКБ без маркировки?

Клеммы источника энергии принято обозначать «+» и «-». По расположению плюсовой клеммы относительно корпуса несложно понять, устройство какой полярности перед вами. Иногда на корпусе отсутствуют плюс и минус, но можно встретить цифры «0» или «1». Как тогда определить, какую полярность имеет аккумулятор: прямую или обратную?

Достаточно запомнить, что по общепринятым правилам цифре «1» соответствует прямая полярность, а «0» – обратная.

А если любая маркировка на аккумуляторе вообще отсутствует, то как в данной ситуации узнать его полярность? Вот несколько рекомендаций:

  1. Возьмите штангенциркуль и измерьте диаметр каждой клеммы.

    Помните, что плюсовая клемма всегда несколько толще, чем минусовая.

    Определив, какой из выводов тока соответствует маркировке «+», уточняем его местонахождение относительно корпуса. Например, выяснили, что правая клемма – это «плюс», а такое расположение характерно для аккумуляторов обратной полярности.

  2. К каждой неопознанной клемме АКБ привязываем тонкую медную проволоку. Слабый раствор лимонной кислоты наливаем в два сосуда и опускаем в них проволочные концы. Ёмкость, в которой начнётся протекание реакции, а именно образование пузырьков, укажет на токовый вывод, соответствующий маркировке «-». Следовательно, другой вывод – это «+», и его местоположение точно укажет на полярность батареи.
  3. Замените раствор лимонной кислоты сырым картофелем. Здесь всё будет наоборот: в реакцию вступит проволока, соединённая с плюсовой клеммой, оставив на поверхности овоща пятно зеленоватого оттенка. Опять же, зная положение плюсового вывода, определяем тип полярности аккумуляторной батареи.
  4. Воспользуйтесь мультиметром для определения напряжения на немаркированных выводах устройства. Коснитесь одновременно щупами прибора (обратите внимание, что они разного цвета) токовыводящих стержней АКБ и взгляните на показания:
    • если значение положительно, то это значит, что красный проводник соединён с плюсовой клеммой;
    • если значение отрицательно, то с токовыводом, соответствующим «+», был соединён чёрный провод.

    А далее всё по аналогии: отталкиваясь от места нахождения плюсового стержня – токовывода, узнаём полярность устройства.

Вот такими нехитрыми способами можно быстро определить полярность аккумулятора, но при этом точно зная, что такое прямая и обратная её характеристика.

Что будет, если перепутать полярность автомобильного аккумулятора?

Если перепутать полярность аккумулятора, то не удастся избежать серьёзных последствий: сложный ремонт автомобиля или даже его утрата в результате пожара. Рассмотрим разные ситуации.

При зарядке АКБ

К каким последствиям может привести путаница с полярностью аккумуляторной батареи? Здесь возможны два варианта событий:

  1. С вероятностью до 99 % можно утверждать, что зарядное устройство обязательно выйдет из строя, если зарядка осуществлялась в домашних условиях с использованием дешёвого оборудования. В такой ситуации перепутать клеммы несложно, ведь «крокодильчики» зарядки обычно одинакового размера.
  2. Если используется профессиональное зарядное устройство, то при полной зарядке АКБ произойдёт её переполюсовка, то есть клемма, соответствующая «+», станет минусовой и наоборот. Заряженный таким образом аккумулятор ни в коем случае нельзя ставить на автомобиль – это то же самое, что при его установке перепутать местами клеммы, последствия будут аналогичными.

Что же делать? Как вернуть батарее исходную заводскую полярность? Разрядить её полностью, не устанавливая на транспортное средство, а потом вновь зарядить, но строго соблюдая установленную полярность.

Неоднократная зарядка батареи при несоблюдении её полярности способна привести к тому, что клеммы окончательно поменяют полярность, то есть произойдёт её безвозвратная переполюсовка.

Если при установке батареи на зарядку практически сразу удалось обнаружить, что полярность токовыводов нарушена, то следует тут же, отключив предварительно зарядное устройство, изменить её на соответствующую действительности и продолжить процесс.

При установке на автомобиль

Обратите внимание, что ниша, отведённая под аккумуляторную батарею в двигательном отсеке, имеет не только определённый размер, но и конфигурацию. Это значит, что разместить там оборудование можно только одним, строго определённым способом.

Кроме того, токопроводы, которые служат для соединения с клеммами, также имеют конкретную установленную длину. Следовательно, если вы по ошибке приобретёте аккумулятор прямой полярности вместо предусмотренного конструкцией автомобиля устройства обратной полярности, отличие между которыми заключается в расположении плюсовой клеммы, то установить его правильно с соблюдением полярности токовыводов при подключении не удастся.

Если перепутать местами клеммы, то при запуске двигателя из строя выйдет вся электроника и приборы, подключённые к бортовой сети.

Однако при неработающем моторе будут непригодны к дальнейшей эксплуатации лишь те устройства, что были включены в сеть.

Аккумулятор с нарушенной полярностью при установке и на продолжительное время оставленный в таком положении способен спровоцировать короткое замыкание, которое, в свою очередь, может стать причиной возгорания транспортного средства.

Выбор полярности аккумулятора для автомобиля. Как правильно определить полярность аккумулятора для автомобиля?

Выбор полярности аккумулятора

В статье рассмотрена полярность аккумулятора, виды, чем они отличаются, как их определять. Такую информацию знать необходимо, чтобы не путать полярности, делать всё правильно.

Аккумулятор – обязательный источник электрической энергии сети авто. Химические реакции — основание работы элемента, и владельцу требуется вмешиваться в механизм. Основное обслуживание – зарядка, своевременное пополнение до нормального уровня дистиллированной воды.

Для установки прибора в машину соединяются выводы батареи и проводки с клеммами. Трудность возникает, когда новая батарея имеет «плюс», «минус» на других местах (по сравнению со старой АКБ), а проводка имеет недостаточную длину, чтобы достать выводы.

Играет роль полярность – места расположения внешних элементов, выводящих ток, на крышке лицевой стороны или сверху аккумулятора (местонахождение клемм). Основная разница – где-то «плюс» располагается с правой стороны, а где-то – с левой.

Во время подбора новой АКБ на автомобиль выбирается правильная полярность батареи, чтобы не возникло проблем с подключением. Популярны 2 типа:

  1. Прямой тип полярности;
  2. Обратный тип полярности.

Прямая полярность

Имеет маркировку номером «1», буквой «L». Она относится к отечественной разработке. Определяется тем, что плюсовые клеммы размещаются на левой стороне, минусовые – на правой. Такая полярность называется «российской», «стандартной» – батареи такого типа стоят на машинах отечественного, азиатского производства.

Обратная полярность

Разработка европейского типа – для европейских, американских автомобилей. Маркируется «0», «R». Если сравнить прямую полярность, наоборот, – положительная клемма находится справа, а минусовая слева.

Определение полярности

Определяют тип батареи при помощи специальной маркировки (рассмотренной выше), которую обозначают производители для облегчения. Если таковой не имеется, на клеммах (или возле них) располагаются значки плюс «+» и минус «–». Если знаков нет, клеммы изготовляются производителем разных размеров. Плюсовой элемент обычно больше.

АКБ на легковой автомобиль поворачиваем к себе этикеткой на боковой стороне. Ориентироваться можно по выводам – размещаются они на ближней стороне. Обращаем внимание на расположение «плюса» и «минуса». Если «+» слева — это прямая полярность, если справа – обратная.

Перед выбором аккумулятора в магазине необходимо удостоверится, какая полярность подходит автомобилю по расположению проводов с клеммами. Иначе определения типа батарей пройдут впустую.

Грузовики, автобусы, строительные машины и спецтехника имеют другую маркировку и обстановку клемм в батарее. В данной АКБ маркировка прямой полярности обозначается как «4» («стандартная»). Плюс находится справа. Используется для грузовиков российского производства. Маркировкой «3» обозначается обратный тип («евро»). Плюс располагается слева. Этот тип используется европейскими грузовиками.

Неподходящая полярность

Аккумуляторы разных типов имеют мало отличий. Могут быть идентичными корпусом, по силе тока, количеству банок, этикетке. Неопытные, невнимательные водители могут совершить ошибку в выборе. Такое может произойти при спонтанной покупке. Необходимо быть внимательным, покупать продукт неспешно. Попросите помощь продавца.

Если ошибочно приобретен неподходящий агрегат, автомобилю необходимо купить правильный аккумулятор. Неправильно подобранную АКБ:

  • Вернуть по гарантии;
  • Продать, объяснив причину.

Некоторые владельцы авто считают, что разницы нет в типах аккумуляторов, часто совершая неправильный выбор. Считают, что аккумулятор другой полярности нужно перевернуть, недостающие провода удлинить, заменить длинными, батарею разрядить до нуля, перезаряжая нужным размещением полюсов. Но это неоправданные хлопоты, и результат будет недолговечным и ненадежным.

Полярность указывается специально для определённых типов автомобилей. Установлены конкретные посадочные места, где батарея закрепляется. Длина проводов бортовой сети строго определённая и подводятся из назначенных мест. Разработана установка так, чтобы избежать путаницы.

Неправильная состыковка может нанести вред автомобилю. Это может провоцировать перегорание электронных приборов автомобиля, возникновение замыкания, пожара. Возможно, не все приборы сгорят – те, что работают и при смене полюсов без её влияния. К этому списку относят лампу и электродвигатель. Остальное может сгореть. Чтобы этого не допустить, батарею нужно выбирать правильно, а не подключать установку, не подходящую автомобилю.

 

Сохраните эту статью в популярных соц. сетях:

 

Прямая и обратная полярность аккумулятора

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

Прямая и обратная полярность 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:

  1. Прямая;
  2. Обратная.

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.

Что можно предпринять?

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.

Защита от обратного тока / полярности батареи • Цепи

В устройствах с батарейным питанием, в которых установлены сменные батареи, обычно необходимо предотвращать неправильное подключение батарей, чтобы предотвратить повреждение электроники, случайное короткое замыкание или другую ненадлежащую работу. Если это невозможно физическим способом, необходимо включить электронную защиту от обратного тока. Физическая защита может просто означать поляризованный разъем или батарею со смещенными соединениями (как в большинстве литиевых батарей мобильного телефона) в сочетании с инструктивными символами и рисунками.Для батарей размера AAA или AA есть держатели, которые сконструированы таким образом, что если батарея установлена ​​неправильно, один конец не соприкоснется. Все еще существуют обстоятельства, когда физические средства невозможны, например, для большинства монетных ячеек или если пользователь может подключать питание проводами к винтовым клеммным колодкам. Следовательно, это может относиться и к устройствам без батарей, а также, вероятно, к автомобильной электронике.
Следовательно, разработчики и производители электронных продуктов должны обеспечить, чтобы обратный ток b и ток обратного тока и напряжение обратного смещения были достаточно низкими, чтобы предотвратить повреждение как самой батареи, так и внутренней электроники продукта.

Почему бы не использовать простой диод?

Использование диода в качестве защиты от обратной полярности питания, как показано в Цепь 1 — это очень простое и надежное решение, если вы можете позволить себе потерю энергии. Скорее всего, с устройством с батарейным питанием вы не хотите тратить энергию, особенно если ваше напряжение питания уже достаточно низкое и поэтому падение напряжения на 0,3 В или 0,4 В от диода Шоттки будет значительным и неприемлемым. Для более высоких напряжений питания в диапазоне 9В-48В и автомобильных приложений небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно если ток низкий.При больших токах, выше 5 А, повышение температуры из-за больших потерь мощности может быть проблемой. Вы не хотите, чтобы диод становился слишком горячим, поэтому, скорее всего, потребуется добавить радиатор.
Revers battery protection using a simple diode
Цена диода Шоттки выше, чем обычного диода, но потери значительно ниже. Имейте в виду, что многие диоды Шоттки имеют довольно большую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выбрали один с низким обратным током (около 100 мкА будет хорошо) в цепи защиты аккумулятора.
При 5 А потери мощности в диоде Шоттки обычно составляют: 5 х 0,4 В = 2 Вт по сравнению с обычным диодом: 5 х 0,7 В = 3,5 Вт.

Хорошим подходящим диодом для использования в приложениях защиты от обратного тока является новый тип диодов, называемый Super Barrier Rectifier (SBR), который является запатентованной и запатентованной технологией Diodes Inc., которая использует производственный процесс MOS (традиционный Шоттки использует биполярный процесс) создать превосходное двухполюсное устройство, которое имеет более низкое прямое напряжение (VF), чем сопоставимые диоды Шоттки, в то же время обладая термостабильностью и высокими характеристиками надежности эпитаксиальных диодов PN.Диод
Super Barrier Rectifier (SBR) предназначен для приложений с высокой мощностью, малыми потерями и быстрым переключением. Наличие канала MOS в его структуре образует низкопотенциальный барьер для большинства несущих, поэтому работа прямого смещения SBR при низком напряжении аналогична диоду Шоттки. Однако ток утечки ниже, чем у диода Шоттки при обратном смещении из-за перекрытия слоев истощения P-N и отсутствия снижения потенциального барьера из-за заряда изображения.
ОТКРЫТИЕ СУПЕР БАРЬЕРНЫХ ОТКРЫТОК (SBRT).
Trench SBR — это следующая эволюция, которая дает нам производительность в семействе SBR. Используя высоко продвинутую траншейную технологию, SBRT предлагает еще меньшую VF для приложений, где важны сверхнизкие прямые напряжения. В то время как дальнейшие технологические усовершенствования постоянно применяются к SBRT, эти усилия приводят к появлению еще более продвинутого и мощного члена — SBRTF. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите веб-сайт Diodes Inc.

Обратная защита

с использованием N-канального MOS-FET

Самые последние N-МОП-транзисторы имеют ОЧЕНЬ с низким сопротивлением, намного ниже, чем типы P-канала, и поэтому идеально подходят для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Контур 3 показывает NMOS FET с низкой стороны на пути возврата земли. Диод корпуса FET ориентирован в направлении нормального тока. Если батарея установлена ​​неправильно, напряжение на затворе NMOS FET низкое, что не позволяет ему включиться.
Revers battery protection using a simple diode
Если батарея установлена ​​правильно и на портативное оборудование подается питание, напряжение на затворе NMOS FET повышается и его канал замыкает диод. При использовании NMOS FET падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается на пути возврата земли.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 по этой странице.

Manfacturer Тип Пакет RdsOn
IRF (OnSemi) ILRML2502 SOT – 23 80 мОм при пороговом напряжении 2,7 В
Vishay Si2312 SOT – 23 51 мОм на 1.8 V пороговое напряжение Voltag

Таблица 1.
Недостатки:
Вставка N-MOSFET в цепь заземления приведет к сдвигу заземления, который может быть неприемлемым во всех приложениях. Это может вызвать проблемы для чувствительных приложений (например, для автомобильных систем) с одним или несколькими подключениями к, возможно, датчикам, коммуникационным шинам и исполнительным механизмам, внешним по отношению к цепи.

Чтобы использовать N-MOSFET в качестве устройства защиты от обратного тока в тракте питания высокого уровня, для включения MOSFET требуется напряжение затвора, превышающее напряжение аккумулятора.Это требует контура подкачки заряда, что увеличивает сложность контура и стоимость компонентов, а также может создавать проблемы электромагнитных помех. P-канальный MOSFET сопоставимого размера будет иметь более высокое значение RdsOn и, следовательно, более высокие потери мощности, но может быть реализован с помощью более простой схемы возбуждения, содержащей стабилитрон и резистор.

Обратная защита с использованием P-канального МОП-транзистора

Последние МОП-транзисторы имеют очень низкое сопротивление и поэтому идеально подходят для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Цепь 2 показывает PMOS FET на стороне высокого уровня в цепи питания. Диод корпуса FET ориентирован в направлении нормального тока. Если батарея установлена ​​неправильно, напряжение на затворе PMOS FET высокое, что не позволяет ему включиться.
Revers battery protection using a simple diode

Стабилитрон защищает от превышения рекомендованного напряжения затвор-источник и может не потребоваться в зависимости от диапазона входного напряжения и используемого МОП-транзистора. Чтобы защитить от возможных скачков напряжения и переходных процессов от разрушения MOSFET, на вход можно добавить пару транзисторных диодов, как показано на рис.3. Конденсатор между затвором и источником добавлен, чтобы обеспечить хорошую работу схемы при быстром изменении полярности входного напряжения.
Если батарея установлена ​​правильно и на портативное оборудование подается питание, напряжение на затворе PMOS FET снижается, а его канал замыкает диод.
Падение напряжения RdsOn × ILOAD видно на пути питания. В прошлом основным недостатком этих схем была высокая стоимость полевых транзисторов с низким пороговым напряжением. Тем не менее, достижения в области обработки полупроводников привели к появлению полевых транзисторов, которые обеспечивают минимальные потери в небольших упаковках.Некоторые из пороговых напряжений последнего поколения P-FET и RdsOn показаны в таблице 2.

Manfacturer Тип Пакет RdsOn
IRF (OnSemi) ILRML6401 SOT – 23 85 мОм при пороговом напряжении 2,7 В
Vishay Si2323 SOT – 23 68 мОм при пороговом напряжении 1,8 В

Таблица 2.

Защита от обратного тока батареи с использованием интегральной схемы LM74610

LM74610-Q1 — это устройство контроллера, которое можно использовать с N-канальным МОП-транзистором в схеме защиты от обратной полярности. Он предназначен для управления внешним полевым МОП-транзистором для эмуляции идеального диодного выпрямителя при последовательном соединении с источником питания. Уникальным преимуществом этой схемы является то, что она не привязана к земле и поэтому имеет нулевой Iq. Контроллер LM74610-Q1 обеспечивает привод затвора для внешнего N-канального MOSFET и внутренний компаратор с быстрым откликом для разряда затвора MOSFET в случае обратной полярности.Эта функция быстрого понижения ограничивает величину и длительность обратного тока, если обнаруживается противоположная полярность. Конструкция устройства также соответствует техническим требованиям к электромагнитным помехам CISPR25 класса 5 и требованиям к переходным процессам ISO7637 для автомобилей с подходящим диодом TVS.

Revers battery protection using a simple diode

LM74610 — это контроллер с нулевым Iq, который в сочетании с внешним N-канальным MOSFET заменяет диодное или P-MOSFET решение с обратной полярностью в энергосистемах. Напряжение между источником и стоком MOSFET постоянно контролируется контактами LM74610-Q1 ANODE и CATHODE.Внутренний зарядный насос используется для обеспечения привода GATE для внешнего MOSFET. , Эта накопленная энергия используется для управления воротами MOSFET. Падение напряжения зависит от RDSON конкретного используемого MOSFET, который значительно меньше, чем PFET. LM74610-Q1 не имеет заземления, что делает его идентичным диоду. TZ1 и TZ2 не требуются для LM74610-Q1. Тем не менее, они обычно используются для ограничения положительного и отрицательного скачков напряжения соответственно. Выходной конденсатор Cout рекомендуется для защиты от мгновенного падения напряжения на выходе в результате нарушения работы линии.C1 и C2 подавляют высокочастотный шум в дополнение к функции ESD-зажимов.

MOSFET Выбор:

LM74610-Q1 может обеспечить до 5 В напряжения на затворе к источнику (VGS). Важными электрическими параметрами MOSFET являются максимальный непрерывный ID тока стока, максимальное напряжение VDS (MAX) сток-исток и сопротивление RDSON сток-исток. Максимальный ток непрерывного стока, ID, номинал должен превышать максимальный ток непрерывной нагрузки. Номинальное значение максимального тока через диод корпуса IS обычно оценивается как то же самое или немного выше, чем ток стока, но ток диода корпуса протекает только в течение небольшого периода времени, когда заряжается конденсатор накачки заряда.Напряжение на корпусе диода MOSFET должно быть выше 0,48 В при слабом токе. Напряжение на диоде корпуса для MOFET обычно уменьшается с ростом температуры окружающей среды. Это повысит требования к току источника для достижения минимального напряжения на выходе диода из корпуса к источнику, который должен запускать зарядный насос. Максимальное напряжение «сток-исток», VDS (MAX), должно быть достаточно высоким, чтобы выдерживать самое высокое дифференциальное напряжение, наблюдаемое в приложении. Это будет включать в себя любые ожидаемые неисправности.LM74610-Q1 не имеет положительного ограничения напряжения, однако рекомендуется использовать полевые МОП-транзисторы с номинальным напряжением около 45 В для автомобильных применений.

В таблице 3 приведены примеры рекомендуемых полевых МОП-транзисторов с LM74610:

Напряжение диода

Деталь № Напряжение
(В)
Ток утечки
при 25 * C
Rdson мОм
при 4,5 В
Vgs Threshold
(V)
@ 2A при
125 * C / 175 * C
Упаковка,
След
Qual
CSD17313Q2 30 5 26 1.8 0,65 СОН, 2 х 2 мм Авто
SQJ886EP 40 60 5,5 2,5 0,5 PowerPAK SO-8L, 5 х 6 мм Авто
SQ4184EY 40 29 5,6 2,5 0,5 СО-8, 5 х 6 мм Авто
Si4122DY 40 23.5 6 2,5 0,5 СО-8, 5 х 6 мм Авто
RS1G120MN 40 12 20,7 2,5 0,6 HSOP8, 5 х 6 мм Авто
RS1G300GN 40 30 2,5 2,5 0,5 HSOP8, 5 х 6 мм Авто
CSD18501Q5A 40 22 3.3 2,3 0,53 СОН, 5 х 6 мм Промышленный
SQD40N06-14L 60 40 17 2,5 0,5 ТО-252, 6 х 10 мм Авто
SQ4850EY 60 12 31 2,5 0,55 SO8, 5 х 6 мм Авто
CSD18532Q5B 60 23 3.3 2,2 0,53 СОН, 5 х 6 мм Промышленный
IPG20N04S4L-07A 40 20 7,2 2,2 0,48 PG-TDSON-8-10, 5 х 6 мм Авто
IPB057N06N 60 45 5,7 3,3 0,55 PG-TO263-3, 10 х 15 мм Авто
IPD50N04S4L 40 50 7.3 2,2 0,5 PG-TO252-3-313, 3 х 6 мм Авто
BUK9Y3R5-40E 40 100 3,8 2,1 0,48 LFPAK56, Power-SO8 5×6мм Авто
IRF7478PBF-1 60 7 30 3 0,55 SO8, 5 х 6 мм Промышленный
SQJ422EP 40 75 4.3 2,5 0,5 PowerPAK SO-8L, 5 х 6 мм Авто
IRL1004 40 130 6,5 1 0,6 TO-220AB Авто
AUIRL7736 40 112 2,2 3 0,65 DirectFET, 5 х 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 МОП-транзистором для замены диода Шоттки.Он контролирует падение прямого напряжения на MOSFET, чтобы обеспечить плавную подачу тока без колебаний даже при небольших нагрузках. В случае сбоя или короткого замыкания источника питания быстрое отключение минимизирует переходные процессы обратного тока. Режим отключения доступен для уменьшения тока покоя до 9 мкА для переключателя нагрузки и до 14 мкА для идеальных приложений с диодами. При использовании в сильноточных диодах, LTC4359 снижает энергопотребление, теплоотдачу, потери напряжения и площадь платы ПК. Благодаря широкому диапазону рабочего напряжения, способности выдерживать обратное входное напряжение и высокой температуре, LTC4359 удовлетворяет жестким требованиям как автомобильной, так и телекоммуникационной приложений.LTC4359 также легко ИЛИ источники питания в системах с резервными источниками питания.
Операция:
LTC4359 управляет внешним N-канальным MOSFET для формирования идеального диода. Усилитель GATE (см. Блок-схему) распознает входы и выходы и управляет затвором полевого транзистора, чтобы регулировать прямое напряжение до 30 мВ. При увеличении тока нагрузки GATE поднимается выше, пока не будет достигнута точка, при которой полевой МОП-транзистор полностью включен. Дальнейшее увеличение тока нагрузки приводит к прямому падению RdsOn x ILOAD.Если ток нагрузки уменьшается, усилитель GATE опускает затвор MOSFET ниже, чтобы поддерживать падение на 30 мВ. Если входное напряжение снижается до точки, где прямое падение 30 мВ не может поддерживаться, усилитель GATE отключает MOSFET.
В случае быстрого падения входного напряжения, такого как короткое замыкание на входе или скачок отрицательного напряжения, обратный ток временно протекает через полевой МОП-транзистор. Этот ток обеспечивается любой емкостью нагрузки и другими источниками питания или батареями, которые питают выход в приложениях диодного ИЛИ.FPD COMP (быстрый понижающий компаратор) быстро реагирует на это состояние, выключая MOSFET за 300 нс, тем самым сводя к минимуму помехи для выходной шины. 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 SOURCE, выключая MOSFET и изолируя нагрузку от отрицательного входа. При низком значении вывод SHDN отключает большую часть внутренней схемы, уменьшая ток покоя до 9 мкА и удерживая MOSFET выключенным.Вывод SHDN может быть либо высоко поднят, либо оставлен открытым, чтобы включить LTC4359. Если оставить открытым, внутренний источник тока 2,6 мкА поднимает уровень SHDN.
Информация о приложениях:
Блокирующие диоды обычно размещаются последовательно с входами питания с целью ИЛИ резервирования источников питания и защиты от перебоя питания. LTC4359 заменяет диоды в этих приложениях полевым МОП-транзистором, чтобы уменьшить как падение напряжения, так и потери мощности, связанные с пассивным решением. Кривая, показанная на странице 1, иллюстрирует резкое улучшение потерь мощности, достигаемое при практическом применении.Это обеспечивает значительную экономию площади платы за счет значительного уменьшения рассеивания мощности в проходном устройстве. При низких входных напряжениях уменьшение потерь прямого напряжения легко оценить в местах с ограниченным запасом, как показано на рисунке 2.
LTC4359 работает от 4 В до 80 В и выдерживает абсолютный максимальный диапазон от -40 В до 100 В без повреждений. В автомобильных приложениях LTC4359 работает через сброс нагрузки, холодный пуск и скачки двух аккумуляторов и выдерживает обратные подключения аккумуляторов, одновременно защищая нагрузку.
Применение идеального диода 12 В / 20 А показано в схеме 5 .
Revers battery protection using a simple diode
Несколько внешних компонентов включены в дополнение к MOSFET, Q1. Идеальные диоды, как и их неидеальные аналоги, демонстрируют поведение, известное как обратное восстановление. В сочетании с паразитными или преднамеренно вводимыми индуктивностями идеальные диоды во время коммутации могут генерировать всплески обратного восстановления. D1, D2 и R1 защищают от этих пиков, которые в противном случае могли бы превысить рейтинг выживания LTC4359 от -40 В до 100 В.COUT также играет роль в поглощении энергии обратного восстановления. Пики и схемы защиты подробно обсуждаются в разделе «Ошибки короткого замыкания входа».
Важно отметить, что вывод SHDN, отключая LTC4359 и снижая его потребление тока до 9 мкА, не отключает нагрузку от входа, поскольку диод корпуса Q1 присутствует всегда. Второй MOSFET требуется для приложений переключения нагрузки.

Заключение

Использование проприетарного чипа, такого как LTC4349 и theLM74610, экономит часть проектной работы, поэтому у вас будет рабочее решение с меньшими усилиями — но с более высокой стоимостью компонентов по сравнению с дискретным решением.И, если вы разрабатываете для автомобильного приложения, вы должны убедиться, что ваш дизайн соответствует требованиям соответствующих стандартов, таких как ISO7637-2.

,

Разница между прямым и обратным смещением с помощью сравнительной диаграммы

Одно из основных различий между прямым и обратным смещением заключается в том, что при прямом смещении положительный вывод батареи подключен к полупроводниковому материалу p-типа , а отрицательный вывод соединен с n000 9- тип полупроводника материал. Принимая во внимание, что в обратном смещении материал n-типа подключен к положительной клемме источника питания, а материал p-типа подключен к отрицательной клемме батареи.Прямое и обратное смещение дифференцируется ниже в сравнительной таблице.

Смещение означает, что источник электропитания или разность потенциалов подключены к полупроводниковому устройству. Разность потенциалов бывает двух типов: прямое смещение и обратное смещение.

Прямое смещение уменьшает потенциальный барьер диода и обеспечивает легкий путь для протекания тока. В то время как в обратное смещение , разность потенциалов увеличивает прочность барьера, который предотвращает перемещение носителя заряда через переход.Обратное смещение обеспечивает высокий резистивный путь к току, и, следовательно, ток не протекает по цепи.

Содержание: прямое смещение против обратного смещения

  1. Сравнительная таблица
  2. Определение
  3. Ключевые различия

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Прямое смещение Обратное смещение
Определение Внешнее напряжение, которое прикладывается к PN-диоду для уменьшения потенциального барьера и составляет легкий поток тока через него, называется прямым смещением. Внешнее напряжение, которое подается на PN-переход для усиления потенциального барьера и предотвращения прохождения через него тока, называется обратным смещением.
Символ symbol-of-forward-bias reverse-bias
Соединение Положительный вывод батареи подключен к полупроводнику P-типа устройства, а отрицательный вывод подключен к полупроводнику N-типа Отрицательный вывод батареи подключен к P-области и положительному Клемма аккумулятора подключена к полупроводнику N-типа.
Потенциал барьера Сокращает Усиление
Напряжение Напряжение анода больше, чем катода. Напряжение катода больше, чем у анода.
Прямой ток Большой Маленький
Слой истощения Тонкий Толстый
Сопротивление Низкое Высокое
Поток тока Позволяет Предотвращает
Величина тока Зависит от прямого напряжения. Ноль
Эксплуатация Проводник Изолятор

Определение прямого смещения

При прямом смещении внешнее напряжение подается на диод PN-перехода. Это напряжение устраняет потенциальный барьер и обеспечивает низкое сопротивление пути протеканию тока. Прямое смещение означает, что положительная область подключена к p-клемме источника питания, а отрицательная область подключена к устройству n-типа.

forward-biasing-circuit

Напряжение потенциального барьера очень мало (около 0,7 В для кремния и 0,3 В для соединения германия), поэтому для полного устранения барьера требуется очень небольшое количество напряжения. Полное устранение барьера представляет собой путь с низким сопротивлением для протекания тока. Таким образом, ток начинает течь через соединение. Этот ток называется прямым током.

Определение обратного смещения

В обратном смещении отрицательная область соединена с положительной клеммой батареи, а положительная область соединена с отрицательной клеммой.Обратный потенциал увеличивает прочность потенциального барьера. Потенциальный барьер сопротивляется потоку носителей заряда через переход. Это создает высокоомный путь, по которому ток не протекает по цепи.

reverse-biasing-circuit

Основные различия между прямым и обратным смещением

  1. Прямое смещение уменьшает силу потенциального барьера, благодаря чему ток легко перемещается через соединение, тогда как обратное смещение усиливает потенциальный барьер и затрудняет поток носителей заряда.
  2. При прямом смещении положительный вывод батареи соединен с p-областью, а отрицательный вывод соединен с материалом n-типа, в то время как при обратном смещении положительный вывод питания соединен с материалом n-типа, а отрицательный Терминал подключен к материалу p-типа устройства.
  3. Прямое смещение устанавливает электрическое поле поперек потенциала, которое уменьшает силу потенциального барьера, тогда как обратное смещение увеличивает силу потенциального барьера.
    • Примечание — Потенциальный барьер — это слой между диодом PN-перехода, который ограничивает движение электронов через переход.
  4. При прямом смещении напряжение на аноде больше, чем на катоде, тогда как при обратном смещении напряжение на катоде больше, чем на аноде.
  5. Прямое смещение имеет большой прямой ток, тогда как обратное смещение имеет очень маленький прямой ток.
    • Примечание. Ток в диоде при протекании в прямом направлении называется прямым током.
  6. Истощающий слой диода очень тонкий при прямом смещении и толстый при обратном смещении.
    • Примечание. Слой обеднения — это область вокруг перехода, в которой обеднены свободные носители заряда.
  7. Прямое смещение уменьшает сопротивление диода, тогда как обратное смещение увеличивает сопротивление диода.
  8. При прямом смещении ток легко течет по цепи, тогда как обратное смещение не позволяет току течь через него.
  9. При прямом смещении величина тока зависит от прямого напряжения, тогда как при обратном смещении величина тока очень мала или незначительна.
  10. При прямом смещении устройство работает как проводник, тогда как при обратном смещении устройство действует как изолятор.

Прямое напряжение кремниевого диода составляет 0,7 Вольт, а прямое напряжение германия составляет 0,3 Вольт.

AN013 — Защита от обратной полярности

AN013 — Защита от обратной полярности

ESP Logo
Elliott Sound Products Ан-013

Род Эллиотт (ESP)


App. Note Index приложение. Примечания Индекс
ESP Home Главный индекс


Обзор защиты от обратной полярности

Большинство электронных схем будут серьезно раздражены, если питание подключено с обратной полярностью.Это часто объявляется немедленной потерей «волшебного дыма», на который полагаются все электронные компоненты. На более серьезной ноте часто наносится непоправимый ущерб, особенно при напряжении питания 5 В или более. Традиционная схема защиты от обратной полярности состоит из диода, соединенного последовательно с входным источником питания или параллельно с предохранителем или другим защитным устройством, которое сгорит.

Последовательный диод уменьшает напряжение, доступное для цепи, на которую подается питание. Если он работает от батарей, снижение напряжения может легко означать, что значительная часть емкости батареи недоступна для цепи.0,7 В не так много, но это настоящая проблема, если схема опирается на напряжение не менее 5 В, а 4 х 1,5 В ячейки обеспечивают только номинальное 6 В. Последовательный диод может также рассеивать много ватт в цепи, которая потребляет большой ток — постоянно или периодически.

Параллельный диод должен быть достаточно надежным, чтобы выдерживать полный ток короткого замыкания от источника до тех пор, пока не сработает предохранитель. Это обычно означает очень большой и дорогой диод. Меньший можно использовать, но в «жертвенном» режиме.Это означает, что он, скорее всего, выйдет из строя (неисправность диода — это всегда короткое замыкание), но он должен быть достаточно надежным, чтобы не допустить разрыва цепи в течение периода неисправности из-за соединения или перегорание провода.

Также можно использовать реле, что дает преимущество практически нулевого падения напряжения на контактах. Однако катушки реле потребляют значительный ток, и он может легко превысить ток, потребляемый защищаемой цепью. Если источником питания является большая батарея, которая имеет зарядные устройства по требованию, это не проблема, за исключением небольшой стоимости эксплуатации реле.Во многих случаях, однако, это не жизнеспособный вариант.

Альтернатива — использовать МОП-транзистор. Во многих случаях это вопрос одного MOSFET, без каких-либо требований к другим частям. Это работает, если напряжение питания ниже максимального напряжения затвор-источник, но необходимы дополнительные детали с напряжением свыше 12 В или около того. Преимущество MOSFET состоит в том, что падение напряжения исчезающе мало, если выбрано правильное устройство.

Часто можно также использовать BJT (биполярный переходный транзистор) для защиты от обратной полярности, но они не работают так же хорошо, как MOSFET и имеют несколько присущих им недостатков, которые делают их гораздо менее подходящими.Для начала база должна быть снабжена током, чтобы транзистор включился, а это пустая трата энергии. BJT не может включаться так же сильно, как MOSFET, поэтому падение напряжения на транзисторе больше. В то время как он обычно побеждает диод (даже Шоттки), реального преимущества нет, потому что МОП-транзистор является гораздо лучшим вариантом.

На следующих рисунках есть раздел, обозначенный просто «Электроника». На нем изображены электролитический конденсатор и операционный усилитель, но может быть что угодно, от простой звуковой схемы, логических элементов (и т. Д.).) или микропроцессор. Ток утечки может составлять от нескольких миллиампер до нескольких ампер, и вам нужно выбрать схему, которая лучше всего подходит для вашего приложения. Это , а не руководство по проектированию, а скорее набор идей, которые можно расширять и адаптировать по мере необходимости.


Диодная защита
Диод серии

— это самая простая и дешевая форма защиты. В цепях низкого напряжения диод Шоттки означает, что падение напряжения снижается с типичного 0,7 В до, возможно, 200 мВ или около того.Это очень сильно зависит от тока, и при максимальном номинальном токе падение напряжения может превышать 1 В стандартного кремниевого диода или около 500 мВ для типов Шоттки. Требуется только диод — никаких других частей не требуется, поэтому он является самым простым и дешевым.

Рисунок 1 — Диодная защита, Серия (слева), Параллельно (справа)

Несмотря на то, что последовательный диод очень прост в реализации, как отмечалось выше, при минимальном токе наблюдается минимальная потеря напряжения около 650 мВ, увеличивающаяся с ростом тока нагрузки.С диодом 1 А потеря напряжения будет близка к 900 мВ при 1 А, что почти на вольт понизит напряжение питания. Если цепь питается от батарей, это представляет собой серьезную потерю мощности, поскольку около 900 мВт доступной мощности теряется без всякой уважительной причины. Если у вас есть запас энергии или высокое напряжение (25 В или более), потери на диодах незначительны.

А диоды Шоттки лучше, но они, как правило, дороже и недоступны для высоких напряжений. Для 1А диода Шоттки вы можете ожидать потерю около 400 мВ при 1А.Диоды Шоттки имеют прямое напряжение в диапазоне от 150 мВ до 450 мВ, в зависимости от производственного процесса, номинального тока и фактического тока. Максимальное обратное напряжение составляет около 50 В, но обратная утечка выше, чем у стандартных кремниевых диодов. Это может вызвать проблемы с чувствительными устройствами, но обычно это не так. (Более или менее) типичное напряжение с диодом Шоттки показано в скобках. Последовательный диод может «поддерживаться» параллельным диодом на стороне оборудования, если утечка диода может вызвать проблемы.Это редко требуется или используется на практике.

При использовании параллельного диода (иногда называемого «защитной шайбой») он должен быть рассчитан на более высокий ток, чем может обеспечить источник. Если источником напряжения являются батареи (любой химический состав), они могут подавать чрезвычайно высокий ток, поэтому для отключения цепи необходимо какое-то средство — предпочтительно до того, как диод перегреется и выйдет из строя. Хотя диоды отказывают в коротком замыкании в 99% случаев, это не то, на что вы бы хотели положиться, чтобы защитить дорогую электронику.Некоторые источники питания могут возражать против короткого замыкания и могут ограничивать ток или выходить из строя.

Предохранитель — это самый простой и дешевый способ отключения питания, если он подключен в обратном направлении, и предохранитель должен быть рассчитан на максимальный ток, ожидаемый схемой. В этой схеме напряжение на диоде не теряется, но — это — небольшое напряжение на предохранителе. Это падение напряжения обычно незначительно. Естественно, если источник питания подключен в обратном направлении, предохранитель будет (должен) перегореть, а диод может выжить или не выжить.Это означает, что система должна быть проверена и отремонтирована в случае необходимости, если в любое время поменять источник питания, включая замену предохранителя и / или диода. Возможно, вы сможете использовать термисторный переключатель PTC (положительный температурный коэффициент) «PolySwitch» — это зависит от многих факторов, которые необходимо изучить в первую очередь.


Релейная защита

Хотя на первый взгляд это может показаться глупой идеей, реле — отличный способ обеспечить защиту от обратной полярности. Это при условии, что источник напряжения может питать реле без снижения его мощности.В оборудовании с батарейным питанием это обычно не вариант, но он может быть полезен для оборудования в легковых или грузовых автомобилях, где батарея имеет большую емкость и непрерывно заряжается во время работы двигателя. Реле не должно использоваться для любого оборудования, которое постоянно подключено, так как оно разряжает батарею.

Как вы можете видеть ниже, катушка реле может получать ток только при правильной полярности. С положительным на (положительном) входе, D1 смещен в прямом направлении, и катушка получает около 11.3 В, что более чем достаточно для его втягивания. Когда Н.О. (нормально разомкнутые) контакты замкнуты, питание подается на электронику. Если полярность обратная, ток в катушке не течет, и электроника полностью изолирована от источника питания, потому что реле не может активироваться.

Рисунок 2 — Релейная защита

Преимущество реле в том, что оно может выдерживать очень высокий ток практически без падения напряжения на контактах. Реле надежны и могут работать долгие годы без какого-либо внимания.Им не нужен радиатор (независимо от потребляемого тока), и они легко доступны в бесчисленных конфигурациях и практически для любых известных требований. Автомобильные реле также уже прошли все необходимые обязательные испытания, поэтому могут снизить стоимость испытаний на соответствие, когда это требуется.

Собственная прочность реле является огромным преимуществом в автомобильных приложениях, где распространены события «сброса нагрузки». Это происходит, когда тяжелая нагрузка отключена от электрической системы, и генератор не может исправить достаточно быстро, чтобы предотвратить перенапряжение.Существуют и другие причины, и все автомобильное оборудование должно быть спроектировано так, чтобы выдерживать значительное перенапряжение без сбоев. Реле могут справиться с этим с легкостью.

Реле доступны со многими различными напряжениями катушки (например, 5, 12, 24, 36, 48 В), и существуют модели для любых возможных требований к току контакта. Если входное напряжение слишком высокое для катушки, можно использовать резистор для снижения напряжения до безопасного значения. Схема «КПД» также может быть включена (последовательный резистор с параллельным электролитическим конденсатором), который подает на реле напряжение, превышающее нормальное, для его включения, а затем уменьшает ток, когда крышка заряжается до значения, немного превышающего гарантированный ток удержания (определяется резистором).Ток удержания может составлять всего 1/3 от номинального тока катушки, а иногда и меньше.


MOSFET Защита

MOSFET имеют очень желательную особенность. Все они имеют обратный диод, который определяет полярность напряжения, но когда полевой МОП-транзистор включен, он ведет себя одинаково в любом направлении. Таким образом, когда диод смещен в прямом направлении, а полевой МОП-транзистор включен, напряжение на полевом МОП-транзисторе определяется R DS на (сопротивление «сток-исток« включено ») и током, а не на прямом напряжении диод.Это полезное свойство сделало МОП-транзисторы предпочтительным устройством для схем защиты от обратной полярности.

Однако вы должны учитывать тот факт, что для работы МОП-транзисторов требуется некоторое напряжение между затвором и источником, и в цепи с очень низким напряжением (менее 5 В) у вас может не хватать напряжения для включения МОП-транзистора. МОП-транзисторы логического уровня могут включаться при более низких напряжениях, чем стандартные типы, но также более ограничены с точки зрения R DS на , и меньше доступных устройств доступно, особенно типа P-Channel.

На чертеже показаны резистор и стабилитрон. Они обеспечивают защиту затвора для затвора MOSFET, если есть вероятность или , что максимальное напряжение затвор-источник может быть превышено. Хотя они могут быть опущены, это обычно неразумно. Если переходный всплеск превышает напряжение пробоя затвора (обычно около ± 20 В), МОП-транзистор будет поврежден и почти наверняка будет действовать в обоих направлениях. Это полностью сводит на нет цепь защиты !

Для оборудования с питанием от батарей маловероятно, что произойдет «разрушительное событие», но затвор МОП-транзистора может все же быть поврежден при некоторых обстоятельствах.Это кажется маловероятным, но высокое обратное напряжение (например, статическое) может привести к выходу из строя, если защита не используется. Некоторые полевые МОП-транзисторы имеют встроенный стабилитрон затвора, и тогда резистор необходим для предотвращения разрушающего тока с напряжениями, превышающими напряжение стабилитрона.

Рисунок 3 — Защита MOSFET — N-канал (слева), P-канал (справа)

Вы можете использовать устройства N-Channel или P-Channel, в зависимости от полярности цепи и от того, можете ли вы прервать соединение заземления с заземлением, не вызывая неправильного поведения цепи.В автомобильной среде шасси является отрицательным запасом, и его трудно или невозможно прервать. Это означает, что схема защиты должна быть в положительной шине питания, что немного менее удобно, поскольку обычно требуется P-канальный MOSFET. Они обычно имеют более низкую мощность и ток, чем их N-канальные аналоги. Вы все еще можете использовать устройство N-Channel, но оно более утомительно и требует больше схем (показано ниже).

Если вы используете МОП-транзистор с каналом P-типа, соединение заземления / заземления (отрицательное) не прерывается.Это особенно полезно для автомобильной электроники. Однако есть некоторые ограничения, о которых вы должны знать. Наиболее важным (и наиболее вероятным для возникновения проблем) является требуемое напряжение затвор-источник. Это не проблема с автомобильными приложениями, потому что доступно 12 В, но это касается более низких напряжений.

МОП-транзисторы с каналом P-уровня логического уровня (5 В), безусловно, доступны, но, как уже отмечалось, они очень ограничены по сравнению с типами N-каналов. Они также обычно более дороги для эквивалентных номинальных значений тока, и многие из них доступны только в корпусах для поверхностного монтажа (SMD).Это ограничивает их полезность в цепях низкого напряжения и высокого тока, где невозможно или целесообразно отключить отрицательную шину (что позволяет использовать устройства N-Channel).

Если в противном случае напряжение слишком низкое, чтобы включить МОП-транзистор, существует возможность использования схемы подкачки заряда для смещения на устройстве N-канала. Это добавляет сложность и стоимость, но является жизнеспособным вариантом, когда другие методы не подходят по любой причине. Зарядный насос используется для генерации напряжения, которое больше входного питания (обычно примерно на 10-12 В или около того), и это напряжение включает полевой МОП-транзистор.Общая идея показана ниже, но детали зарядного насоса не предоставлены — это «концептуальная» схема, а не полное решение. Показанные защитные диоды могут быть или не быть необходимыми, в зависимости от схемы.

Рисунок 4 — N-канальный МОП-транзистор с зарядным насосом

Существует много разных способов создания нагнетательного насоса, и схема выходит за рамки этой статьи. Однако это должно быть устроено так, чтобы сам зарядный насос не мог подвергаться обратной полярности.При подаче питания правильной полярности собственный диод в Q1 проводит и обеспечивает питание для зарядного насоса и остальной части цепи. В течение нескольких миллисекунд зарядный насос выдал достаточное напряжение для включения Q1, и MOSFET включается и обходит свой собственный диод. Потеря напряжения определяется исключительно сопротивлением МОП-транзистора и током, потребляемым схемой. Инкапсулированный DC-DC преобразователь (с плавающим выходом) может заменить зарядный насос, если это необходимо.


Биполярный Транзистор

Использование BJT подходит для слаботочных нагрузок, но там, где напряжение может быть слишком низким для полевого МОП-транзистора, поскольку для его правильного включения недостаточно напряжения затвора. В приведенных ниже примерах падение транзистора составляет 125-150 мВ при токе нагрузки 40 мА. Падение напряжения намного меньше при более низких токах. Необходимо выбрать R1, чтобы обеспечить достаточный базовый ток для насыщения транзистора. Обычно это означает, что вам необходимо обеспечить как минимум в три и до пяти раз больше базового тока, чем вы рассчитываете из бета-версии транзистора.

Например, для транзистора с коэффициентом усиления (бета или h FE ) 100 необходимо 400 мкА для тока нагрузки 40 мА, но вы должны подавать не менее 5 мА, иначе падение напряжения на транзисторе будет чрезмерным. На чертеже предполагается, что транзистор имеет коэффициент усиления не менее 65 (из таблицы данных), а резистор 2,2 кОм обеспечивает базовый ток около 2 мА, что обеспечивает потери ниже 50 мВ при 40 мА. Нереально ожидать намного лучшего, чем это без базового тока, становящегося чрезмерным.Транзистор рассеивает менее 10 мВт при показанных схемах. Вы можете использовать небольшой сигнальный транзистор (например, BC549 или BC559) для слаботочных нагрузок.

Рисунок 5 — Транзистор PNP (слева), NPN (справа)

Существует ограничение, связанное с использованием BJT, и это напряжение обратного пробоя на базе эмиттера. В большинстве случаев напряжение пробоя составляет около 5 В, хотя в некоторых примерах оно может быть больше. Это означает, что иметь входное напряжение более 5 В, вероятно, неразумно, поскольку соединение эмиттер-база будет смещено в обратном направлении.Это приводит к ухудшению рабочих характеристик транзистора и может передавать или обратного напряжения в электронику. Полный отказ может передать полное обратное напряжение электронике, что приведет к отказу. Эта проблема, кажется, избежала обнаружения в большинстве схем, которые я видел.

Транзистор NPN предположительно лучше, потому что они обычно имеют более высокий коэффициент усиления и, следовательно, меньшие потери из-за более высокого сопротивления, используемого для питания базы. На практике разница будет в лучшем случае незначительной.Как и N-канальный МОП-транзистор, NPN-транзисторы должны использоваться в отрицательном выводе и требовать, чтобы отрицательный вход и шасси могли быть изолированы. Та же самая проблема обратной поломки соединения эмиттер-база применима.


Заключение

Как всегда в электронике, каждая из этих схем имеет свои преимущества и недостатки. Вам необходимо выбрать вариант, наиболее подходящий для вашего приложения, исходя из требуемого тока, доступного напряжения и допустимого падения напряжения.В коммерческих продуктах стоимость может быть решающим фактором, часто за счет повышения производительности.

В некоторых случаях продукт может требовать выживания при воздействии высокой энергии импульса в рамках процесса испытаний и / или согласований. Этого может быть трудно достичь с помощью некоторых обязательных высокоэнергетических импульсных испытаний, используемых различными учреждениями по всему миру, и это также необходимо учитывать в автомобильных приложениях, где пики «разгрузки» могут вызывать пики высокого напряжения на всем протяжении транспортного средства. электрическая система.Следовательно, информация здесь будет не более чем отправной точкой для некоторых приложений. Тщательное тестирование необходимо для любого продукта, предназначенного для агрессивной среды.

Вы также должны учитывать вероятность (или иным образом) применения обратного напряжения. Во многих случаях это может произойти только тогда, когда продукт собран, и если это сделано таким образом, чтобы устранить все ошибки, кроме устранения обратной полярности никогда не произойдет. Большинство продуктов не имеют внутренней защиты от полярности, если они питаются от сети.Это потому, что после того, как оборудование собрано, нет никакой возможности, что полярность когда-либо может быть изменена, кроме кого-то неопытного, пытающегося обслуживать его. Немногие (если есть) продукты учитывают ошибки, допущенные во время обслуживания.

Если ваша схема может справиться с падением напряжения от диода и потребляет низкий ток, возможно, вам нужен простой блокирующий диод (стандартный или Шоттки). Не думайте, что, поскольку схема MOSFET имеет наилучшую производительность, она автоматически является лучшим выбором.Эта производительность имеет повышенную стоимость и имеет свои особые ограничения. Хорошее проектирование должно минимизировать стоимость и сложность, а также обеспечить подход, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям дизайна.

Наконец, никогда не стоит недооценивать использование реле. Это один из старейших «электронных» компонентов (на самом деле они электромеханические, но это не относится к пункту Figure 5). Их прочность и универсальность не имеют себе равных среди других компонентов, и тот факт, что они все еще используются сотнями миллионов, свидетельствует об этом.Обратной стороной является их катушка тока, но это часто имеет второстепенное значение.


Рекомендации

  1. — самое низкое прямое падение напряжения реальных диодов Шоттки, всегда лучший выбор — IXYS
  2. Схемы защиты от обратного тока / батареи — Texas Instruments
  3. Автомобильные МОП-транзисторы:
    Защита от обратной батареи — Infineon
  4. Защита от обратного тока — Замечание по применению — Maxim


App. Note Index приложение.Примечания Индекс
ESP Home Главный указатель

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь всеми текстами и диаграммами, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиота и защищена авторским правом © 2017. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, будь то электронные, механические или электромеханические, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает делать одну (1) копию для справки.Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Rod Elliott.

Страница

и авторское право © Род Эллиотт, 09 января 2017 г.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *