交流发电机二极管桥:配置、工作原理、特点

二极管桥
汽车上早已不再安装直流交流发电机。所有现代制造商都生产配备交流交流发电机的车辆,因为交流发电机功率相同,但重量和体积更小。
二极管桥有什么用途以及它如何工作?
汽车的交流发电机产生三相交流电。同时,车内所有用电设备均由直流电压供电。为了获得直流电压,交流发电机的设计中使用了二极管桥。二极管桥的工作原理基于二极管允许电流仅沿一个方向流动的特性。
节点的名称反映了其设计。二极管桥由一组连接在桥式电路中的功率二极管组成。二极管桥设计包括两块铝制散热板,它们通过介电套管相互连接。二极管桥的一块散热板连接到发电机外壳,另一块散热板连接到直流电供应给用电设备的端子。每块散热板上有三到四个二极管,具体取决于发电机的设计。六个二极管的二极管桥用于定子绕组按“三角形”连接方案连接的发电机。八个二极管桥可用于“星形”定子绕组。
为了使发电机工作更加稳定、高效,在主二极管上连接了三个附加的小电流二极管,负责整流电流,为电压调节器和励磁绕组供电。

二极管桥设计
1、2、3——连接正极板的二极管;4、5、6——连接负极板的二极管
现代二极管电桥的特点
交流发电机输出的电流强度取决于发动机曲轴转速。当在二极管桥中使用传统二极管时,可能会出现高达 20V 的电压尖峰,这对消费者来说是有害的。为了尽可能保持输出电压稳定,现代二极管桥使用雪崩二极管代替传统二极管。
雪崩二极管是一种稳压管,当施加电压时,电流不会通过,直到电压值高于其设计值。此特性可在发电机的“+”端保持稳定的电压。
如何诊断和修复二极管桥?
通常,仅凭目视检查二极管桥无法判断其工作状态是否良好。而且,由于该设计采用了专为高电流设计的大功率二极管,因此无法用万用表准确测量二极管桥的状态。
这就是为什么汽车修理厂会使用专门的测试仪来诊断二极管桥的原因。MSG Equipment 的设备系列包含两款可以检测二极管桥故障的测试仪 ——MS014和MS021。
MS014 测试仪检测:
- 一个或多个二极管击穿;
- 一个或多个二极管击穿;
- 散热器之间短路。
并且MS021测试仪除了可以检测上述故障外,还可以检测以下故障:
- 二极管类型(普通二极管、雪崩二极管);
- 二极管退化(正向压降增加);
- 雪崩二极管反向击穿电压;