Являясь незаменимым компонентом электронных схем, стабильность работы выпрямительного моста напрямую влияет на нормальную работу всей схемы. Поэтому точное измерение состояния выпрямительного моста особенно важно. В этой статье подробно описываются несколько методов измерения состояния выпрямительного моста, в том числе использование сопротивления мультиметра и настроек диода, а также тестирование-при включении питания, чтобы помочь читателям полностью освоить методы тестирования производительности выпрямительного моста.
Измерение с помощью настройки сопротивления мультиметра
Мультиметр является обычным инструментом инженеров-электронщиков и ремонтного персонала, и настройка его сопротивления играет решающую роль при измерении выпрямительных мостов. Используя настройку сопротивления, мы можем определить однонаправленную проводимость выпрямительного моста и определить, является ли он короткозамкнутым-или разомкнутым-замкнутым.
Определение однонаправленной проводимости
Выпрямительный мост обычно состоит из четырех диодов, образующих мостовую структуру для преобразования переменного тока в постоянный. Чтобы определить однонаправленную проводимость выпрямительного моста, нам необходимо установить мультиметр на настройку сопротивления, обычно ×1 кОм или ×100 Ом. Если взять в качестве примера обычный четырехконтактный выпрямительный мост, этапы измерения будут следующими:
Используя тот же метод, мы можем измерить диод между другим контактом входной клеммы переменного тока и положительным контактом выходной клеммы постоянного тока, а также диоды между двумя входными контактами переменного тока и отрицательными контактами выходной клеммы постоянного тока. Все они должны обладать вышеупомянутой однонаправленной проводимостью, которая имеет основополагающее значение для нормальной работы выпрямительного моста.
Подключите красный щуп к одному контакту входной клеммы переменного тока выпрямительного моста, а черный щуп — к положительному контакту выходной клеммы постоянного тока. В это время мультиметр должен отображать небольшое значение прямого сопротивления, обычно от нескольких сотен до нескольких тысяч Ом. Это связано с тем, что диод имеет проводящие характеристики при прямом смещении.
Затем поменяйте местами щупы, т. е. подключите красный щуп к положительному контакту выходной клеммы постоянного тока, а черный щуп — к тому же контакту входной клеммы переменного тока. В это время мультиметр должен отображать значение сопротивления, равное бесконечности или близкое к бесконечности, что указывает на то, что диод имеет характеристики отсечки при обратном смещении, т. е. хорошую однонаправленную проводимость.
Проверка наличия коротких замыканий или обрывов цепи
Помимо определения однонаправленной проводимости, нам также необходимо проверить, является ли выпрямительный мост короткозамкнутым-или разомкнутым-. Конкретные методы заключаются в следующем:
Измерьте сопротивление между двумя контактами входной клеммы переменного тока. В нормальных условиях из-за наличия диода сопротивление между этими двумя выводами должно быть бесконечным. Если сопротивление определенное или равно нулю, это указывает на возможное внутреннее короткое замыкание, требующее дальнейшей проверки.
Измерьте сопротивление между положительным и отрицательным контактами выходной клеммы постоянного тока. Аналогично, при нормальных обстоятельствах оно также должно быть бесконечным. Если значение сопротивления мало или равно нулю, это указывает на возможную проблему внутреннего короткого замыкания и возможно повреждение выпрямительного моста.
Если при измерении однонаправленной проводимости диода значение сопротивления оказывается бесконечным или очень малым независимо от способа подключения измерительных проводов, это указывает на то, что диод может иметь обрыв цепи или короткое замыкание. В этом случае можно определить, что выпрямительный мост поврежден и требует замены.
Измерение с использованием настройки диода мультиметра Помимо настройки сопротивления, мультиметры также имеют настройку диода, специально для измерения характеристик диода. Используя настройку диода, мы можем более точно измерить прямое падение напряжения и обратное напряжение диодов внутри выпрямительного моста.
Измерение прямого падения напряжения
Установите мультиметр в диодный режим. Подключите красный щуп к положительной клемме диода внутри выпрямительного моста (для выходной клеммы постоянного тока выпрямительного моста клемма, отмеченная знаком «+», обычно является положительной; для входной клеммы переменного тока другой конец диода, подключенный к положительной клемме выходной клеммы постоянного тока, является положительным). Подсоедините черный щуп к отрицательной клемме диода. В нормальных условиях мультиметр отображает значение прямого падения напряжения.
Падение прямого напряжения у кремниевого диода обычно составляет от 0,5 до 0,7 В, а у германиевого диода — от 0,2 до 0,3 В. Если измеренное значение значительно отклоняется от нормального диапазона, например, слишком высокое или слишком низкое, это может указывать на проблему с диодом, что влияет на общую производительность выпрямительного моста.
Следуя описанному выше методу, мы можем измерить прямое падение напряжения на каждом из четырех диодов внутри выпрямительного моста, чтобы определить состояние каждого диода. Если прямое падение напряжения на каком-либо диоде ненормальное, возможно, потребуется заменить весь выпрямительный мост.
Проверка обратного напряжения
Помимо измерения прямого падения напряжения, нам также необходимо проверить обратное напряжение диодов. Поменяйте местами щупы мультиметра: подключите красный щуп к отрицательной клемме диода, а черный щуп к положительной клемме. В нормальных условиях мультиметр должен отображать перегрузку (OL) или бесконечность, указывая на то, что диод смещен в обратном направлении-и отключен.
Если показания присутствуют, это указывает на то, что диод пропускает ток в обратном направлении или вышел из строя. В этом случае выпрямительный мост неисправен и его необходимо срочно заменить во избежание повреждения схемы.
Питание-Включено, проверка
Помимо использования мультиметра для измерений, мы можем дополнительно проверить работоспособность выпрямительного моста с помощью теста-при включении питания.
Измерение выходного напряжения постоянного тока
Подключите подходящее переменное напряжение к входной клемме переменного тока выпрямительного моста, например, подключите его к вторичной выходной клемме трансформатора с известным выходным напряжением. Используйте диапазон напряжения постоянного тока мультиметра для измерения напряжения на выходной клемме постоянного тока выпрямительного моста.
Для двухполупериодных-выпрямительных мостов и мостовых выпрямительных мостов теоретическое выходное напряжение постоянного тока примерно в 0,9 раза превышает эффективное значение входного переменного напряжения (без учета таких факторов, как конденсаторы фильтра). Если измеренное значение значительно отличается от теоретического значения, например, выходное напряжение равно нулю или намного ниже теоретического значения, это может указывать на повреждение диода в выпрямительном мосте или другие проблемы с самим выпрямительным мостом.
Наблюдайте за формой выходного сигнала
Чтобы получить более интуитивное представление о работе выпрямительного моста, мы можем подключить осциллограф к выходной клемме постоянного тока выпрямительного моста и наблюдать форму сигнала выходного напряжения. В нормальных условиях выпрямленный сигнал должен быть пульсирующим, плавным и стабильным.
Если в форме сигнала наблюдаются серьезные искажения, потеря фазы или нестабильность, это может указывать на проблему с выпрямительным мостом. В этом случае нам необходимо дополнительно осмотреть внутреннюю структуру выпрямительного моста или заменить его на новый, чтобы обеспечить нормальную работу схемы.
Таким образом, используя мультиметр для измерения сопротивления и диодов, а также проводя тесты-при включении питания, мы можем всесторонне и точно измерить состояние выпрямительного моста. В практических приложениях мы должны выбирать подходящие методы измерения с учетом конкретных обстоятельств и всесторонне анализировать результаты измерений, чтобы определить состояние работоспособности выпрямительного моста.
