Что такое обратная и прямая полярность аккумулятора: Что значит прямая и обратная полярность аккумулятора

Содержание

Что значит прямая и обратная полярность аккумулятора

Известно, что полярность аккумуляторов бывает обратной и прямой. Имеет ли это значение при покупке новой батареи? Обязательно ли нужно учитывать полярность или можно взять любой подходящий по размерам аккумулятор?

Для тех, кто не знает или забыл, стоит напомнить, что прямая полярность подразумевает нахождение плюсовой клеммы слева, тогда как «минус» при этом располагается справа. При установке АКБ обычно повёрнута этикеткой вперёд, а её клеммы находятся прямо перед глазами смотрящего. Обратную полярность же отличает минусовая клемма с левой стороны.

Стоит отметить, что разница в полярности характерна для автопроизводителей с разных континентов. Азиатские бренды предпочитают использовать прямую полярность, а европейцы и американцы – обратную.

Зная, какое происхождение имеет марка вашего автомобиля, нетрудно догадаться, какой будет полярность аккумуляторной батареи. Исключений здесь практически не бывает.

Если, конечно, машина не подержанная и прежним владельцем ничего не переделывалось.

Можно ли поставить аккумулятор с другой полярностью

При замене аккумулятора рекомендуется покупать новый аккумулятор такой же полярности, какой был и старый. Но на самом деле это не столь принципиально. Главное, чтобы провода не оказались слишком короткими.

В противном случае при установке АКБ иной полярности они просто могут не дотянуться до клемм. Но и эта проблема вполне решаема.

Ведь провода также можно заменить! Стоят они недорого, а потребность в их замене зачастую появляется по мере эксплуатации транспортного средства.

Поэтому, покупая аккумулятор, конечно, лучше обращать внимание на полярность. Но слишком усердно искать аккумулятор с нужным расположением клемм не стоит.

Если полярность иная, а батарея по всем остальным параметрам устраивает автовладельца, вполне можно купить и её. Автомобилю такая замена точно не повредит. Это совсем не скажется на его работе. Главное, чтобы все остальные характеристики совпадали. Хотя и здесь также нередко возможны варианты.

Что такое полярность аккумулятора и как ее определить?

На сайте по продаже новых аккумуляторов, просматривая ассортимент, можно наткнуться на данный пункт в описании АКБ: полярность — обратная, или полярность — прямая.

Что такое полярность аккумулятора?

Полярность аккумуляторной батареи — это расположение токовыводов (клемм) на верхней крышке АКБ относительно края корпуса батареи или его лицевой стороны.

Как она определяется?

Дело в том, что в машине аккумулятор может быть установлен по разному: боком, полубоком, клеммами от себя и клеммами к себе. На некоторых марках авто аккумулятор может быть как прямой, так и обратной полярности. Иной раз, сами автовладельцы переделывают посадочное место для аккумулятора, чтобы поставить АКБ не заводской полярности. Поэтому полярность всех аккумуляторов определяется путём разворачивания (не буквально, мысленно) АКБ клеммами ближе к себе.

Далее мы смотрим, где положительный токовывод (плюс), а где отрицательный (минус). Если минус справа, а плюс слева — полярность прямая, если наоборот — обратная. Давайте закрепим наглядно, как отличить обратную полярность от прямой, когда клеммами «к себе» и «от себя» (красная клемма — плюсовая, черная — минусовая):

Теперь закрепим на примере установленного аккумулятора в машине:

Пример 1. Если аккумулятор развернуть клеммами ближе к себе, плюсовая клемма будет слева. Значит делаем вывод: полярность – прямая.

Пример 2. Держим в голове правило: клеммами «к себе». Плюс справа, значит полярность – обратная.

Пример 3.

Мысленно разворачиваем АКБ к себе. Плюс будет справа, значит полярность обратная.

Пример 4. Клемма с края корпуса АКБ. Плюс слева. Полярность прямая.

Пример 5. Если аккумулятор развернуть клеммами ближе к себе, плюс будет справа. Полярность обратная.

Зная полярность аккумулятора для вашей машины, вы экономите время при выборе нового АКБ и избавляете себя от потери времени на возврат, если случайно купили батарею с неподходящей полярностью. И не забудьте, что полярность аккумулятора определяется при расположении клемм «ближе к себе». Удачи!

Как определить полярность аккумулятора автомобиля — Аккумуляторы WESTA

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.

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

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

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»

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.

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.

Полярность аккумулятора прямая или обратная — как определить?

Если вы впервые покупаете аккумуляторную батарею для своего автомобиля, вас может поставить в тупик вопрос продавца о полярности аккумулятора. Что это вообще такое — полярность? Как ее определить? Что будет, если купить АКБ с не той полярностью? На эти вопросы попытаемся ответить в нашей сегодняшней статье на портале Vodi.su.

Прямая и обратная полярность АКБ

Как известно, аккумуляторная батарея устанавливается в свое строго определенное посадочное место под капотом, которое еще называют гнездом. В верхней части АКБ имеются два токовывода — плюсовой и минусовой, к каждому из них подключается соответствующий провод.

Чтобы автолюбители случайно не перепутали клеммы, длина провода позволяет дотянуть его только до соответствующего токовывода на аккумуляторе.

Более того, плюсовая клемма толще минусовой, это видно даже на глаз, соответственно, ошибиться при подключении АКБ практически невозможно.

Таким образом, полярность — это одна из характеристик АКБ, которая указывает на расположение токовыводящих электродов. Она бывает нескольких видов, но наибольшее распространение получили только две из них:

  • прямая, «российская», «левый плюс»;
  • обратная «европейская», «правый плюс».

То есть АКБ с прямой полярностью применяются в основном на машинах отечественного производства, разработанных в России. На иномарки же покупают аккумуляторы с обратной евро полярностью.

Как определить полярность АКБ?

Самый простой способ — это внимательно посмотреть на наклейку на передней части и разобрать маркировку:

  • если вы видите обозначение типа: 12V 64 Ah 590A (EN), то это европейская полярность;
  • если в скобках EN нет, значит мы имеем дело с обычной батареей с левым плюсом.

Стоит отметить, что полярность указывается обычно только на тех АКБ, которые продаются в России и бывших республиках СССР, на Западе же все аккумуляторы идут с европейской полярностью, поэтому она отдельно не указывается.

Правда, в тех же США, Франции, да и в России в том числе, можно увидеть в маркировке обозначения типа «J», «JS», «Asia», но они не имеют к полярности никакого отношения, а лишь говорят, что перед нами АКБ с более тонкими клеммами специально для японских или корейских авто.

Если по маркировке определить полярность не удается, есть другой способ:

  • ставим АКБ к себе передней стороной, то есть той, где расположена наклейка;
  • если плюсовая клемма слева, то это прямая полярность;
  • если плюс справа — европейская.

Если же вы выбираете АКБ типа 6СТ-140 Ач и выше, то он имеет форму вытянутого прямоугольника и токовыводы расположены на одной из его узких сторон. В таком случае разверните его клеммами от себя: «+» справа означает европейскую полярность, «+» слева — российскую.

Ну, и если предположить, что АКБ старая и на ней невозможно разобрать какие-либо отметки, то понять, где плюс, а где минус, можно измерив толщину клемм штангенциркулем:

  • толщина плюсовой составит 19,5 мм;
  • минусовой — 17,9.

В азиатских батареях толщина плюса 12,7 мм, а минуса — 11,1 миллиметра.

Можно ли ставить АКБ с другой полярностью?

Ответ на этот вопрос простой — можно. Но провода нужно подключать правильно. Из собственного опыта скажем, что на большинстве авто, с которыми имели дело, плюсового провода хватает без проблем. Минусовой же придется наращивать. Для этого придется снять изоляцию и дополнительный кусок провода присоединить с помощью клеммы.

На многих же более современных авто свободного пространства под капотом практически нет, поэтому с наращиванием провода могут возникнуть проблемы, его попросту негде будет разместить. В таком случае новый АКБ без повреждений можно вернуть в магазин в течение 14 суток. Ну, или с кем-то поменяться.

Если перепутать клеммы при подключении

Последствия могут быть самые разные. Самое легкое последствие — перегорят предохранители, защищающие бортовую сеть от короткого замыкания. Самое страшное — пожар, который возникнет из-за плавления оплетки провода и искрообразования. Стоит отметить, что для начала пожара нужно, чтобы АКБ находился в неправильно подключенном состоянии длительное время.

«Переполюсовка АКБ» — интересное явление, благодаря которому вашей машине может ничего не грозить, полюса АКБ при неправильном подключении попросту поменяются местами. Однако, для этого нужно, чтобы батарея была новая или хотя бы в хорошем состоянии. Тем не менее переполюсовка вредна для самой АКБ, так как пластины будут быстро осыпаться и этот аккумулятор у вас никто не примет по гарантии.

Если вы следите за техническим состоянием авто, то краткосрочное неправильное подключение АКБ не приведет к каким-то катастрофическим последствиям, так как ЭБУ, генератор, все остальные системы защищены предохранителями.

Гораздо более серьезные проблемы могут возникнуть, если перепутать клеммы при прикуривании другого автомобиля — короткое замыкание и перегорание предохранителей, причем в обеих машинах.



(2

Определение полярности аккумулятора: прямая, обратная, как проверить

Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на напряжение – 12 В и постоянный ток. Они подключаются с помощью клемм, одна из которых имеет плюсовой заряд, а другая – минусовой.

Плюс подключается к электрической система авто, а минус соединяют с кузовом (массой). Полярность – это взаимное размещение клемм. Неправильное подключение АКБ грозит поломкой электрооборудования.

Но проблема в том, что выводы на разных батареях и расположены может быть по-разному.

Разница между прямой и обратной полярностью

Различают следующие виды полярности аккумуляторов:

  • прямая – используется в РФ;
  • обратная – обратная полярность аккумулятора характерна для машин европейской сборки, причём авто, собираемые в странах СНГ, чаще комплектуются прямополярными АКБ.

По компоновке элементов различают четыре типа полярности: по 2 вида для грузовиков и легковушек, хотя встречаются и ещё несколько, менее распространённых.

Аккумулятор прямой полярности отличается от АКБ обратной полярности размещением токовыводов. Но различий в принципе работы нет. Технические характеристики могут быть совершенно идентичными.

Есть ещё модели азиатского типа и американского. В некоторых источниках они указываются как дополнительные виды. Однако это неверно, потому что различия относятся к типоразмеру. АКБ азиатского производства больше высоту, но меньше в ширину.

Кроме того, клеммы у таких приборов тоньше. Аккумуляторы американского производства чаще имеют выводы на боковой стороне, которые сделаны под крепление болтом. Причём азиатские модели относятся к обратнополярным, а американские – к прямополярным.

Подробнее разобраться, что такое обратная и прямая полярность автомобильного аккумулятора, поможет анализ разных вариантов АКБ.

Как определить полярность аккумулятора

Способ определения будет частично отличаться для легковых и грузовых автомобилей.

Легковые автомобили

Чтобы определить, какая полярность аккумулятора – прямая или обратная, нужно развернуть прибор выводящими элементами к себе, этикетка будет располагаться перед глазами.

Прямополярной считается батарея, если слева направо размещён сначала «+», потом «–».

Такие аккумуляторы маркируются цифрой «1» и устанавливают преимущественно на отечественные авто и на отдельные машины зарубежного производства.

У обратнополярных АКБ все наоборот: сначала идёт «минус», затем «плюс». Такая батарея маркируется цифрой «0». Но, несмотря на разницу, не понять, какая полярность у аккумулятора, можно только по незнанию или в спешке.

Грузовые автомобили

Чтобы узнать полярность аккумулятора для грузовой машины, нужно посмотреть на клеммы, развернув прибор этой стороной к себе. Выводы часто расположены на короткой стороне. Если плюсовой вывод находится слева, а минусовой – справа, то это обратнополярная АКБ, и она обозначается цифрой «3».

  • Минус, размещающийся справа, и плюс слева определяют прямополярный аккумулятор для грузового автомобиля, который обозначается цифрой «4».
  • В редких случаях встречаются ещё другие варианты компоновки батареи:
  • «2» – выводы расположены по диагонали.
  • «6» – стороны батареи одинаковые ширины, и выводы расположены с одной стороны, слева направо «-», затем «+».
  • «9» – токовыводящие элементы размещены по центру коротких сторон.

Дополнительные способы определения полярности

Определение полярности аккумулятора возможно и по внешнему виду отдельных элементов. У прямополярной АКБ:

  • плюсовая клемма больше минусовой;
  • клеммные выводы в целом толще.

Толщина клемм (мм.)

Прямополярный Обратнополярный
Плюс 19,5 12,7
Минус 17,9 11,1

Затруднений с определением не должно возникать ещё и по той причине, что производитель выбивает на корпусе рядом с клеммами или непосредственно на клеммах «+» и «–».

Кроме того, маркируются цветами, соответственно, «+» – красный, «–» – синий или чёрный:

  • защитные колпачки на клеммных проводах;
  • наклеммные колпачки.

На сам аккумулятор может быть нанесена маркировка в виде букв «L» или «R». Первая указывает на обратную полярность, вторая – на прямую.

Обратите внимание! В случае затруднений производители предлагают воспользоваться онлайн каталогом для подбора оптимальной модели аккумулятора.

Если никаких обозначений на аккумуляторе нет, то полярность определяют с помощью:

  • мультиметра – в режиме измерения постоянного напряжения тока (U) чёрный щуп подсоединяют к предполагаемому минусу, а красный – к плюсу. Если проверяющий угадал расположение полюсов, то прибор покажет напряжение «12 В». Если полярность не совпала, то напряжение будет « -12 В»;
  • слабого раствора кислоты, например, лимонной. К выводам аккумулятора нужно подсоединить медные провода, одним концом прикрутить по одному проводу к выводам, а другим опустить их в раствор. Важно, чтобы провода не соприкасались. Там, где будет минусовой провод, образуются пузырьки воздуха;
  • сырого картофеля. Также используются медные провода, только их нужно воткнуть в разрезанную пополам картофелину на расстоянии 5-10 мм друг от друга. Там, где «+», картофель позеленеет;
  • осмотра клемм. Кроме того, что плюсовой вывод толще, чем минусовой, у б/у АКБ есть ещё одно отличие – плюсовая клемма имеет белый или зелёный налёт – оксидное загрязнение.

Что будет, если перепутать полярность

Чаще путаница происходит при подзарядке АКБ, но неопытные водители неправильно подключают аккумулятор и к бортовой сети.

При этом наблюдается искрение, и все элементы подвергаются серьёзной опасности. Перегоревший предохранитель – самое малое, чем грозит ошибка.

Сначала проверяют все предохранители, начиная с распределительных элементов под капотом. Перегоревшие заменяют, подбирая по амперажу.

Вот что будет, если перепутать полярность аккумулятора. Наряду с перегоревшим предохранителем, возможно повреждение:

  • подсветки и электроники приборной панели;
  • сигнализации;
  • проводов;
  • бортового компьютера – электроника очень чувствительна к смене полярности, и если двигатель начинает вращаться в обратном направлении, то электроника выходит из строя;
  • АКБ;
  • блока управления двигателем – мотор перестаёт заводиться либо осложняется управление. В блоке управления может быть установлена защита – так называемый стабилитрон. Его параллельно подключают к питающей шине. Если он пробит и нет запасной детали, можно выполнить подключение напрямую, убрав стабилитрон;
  • генератора – из строя выходят 1 и 2 диод выпрямительного моста. пробой образуется из-за того, что через соединение проходит максимальный ток и он возрастает, поскольку сопротивление диодов нулевое. В результате растёт вероятность воспламенения проводки и повреждения других элементов бортовой сети.

После замены предохранителей необходимо проверить исправность генератора. Двигатель заводят и дают ему проработать на холостых оборотах 10-15 минут, затем определяют температуру генератора. Если он перегрелся, значит, вышел из строя диодный мост. После того, проверяют остальные элементы электрической системы.

Диодный мостик генератора

Важно! Особенно фатальна ошибка на машинах японского производства.

Однако перепутать прямую или обратную полярность АКБ сложно, и вот по каким причинам:

  • зафиксировать минусовой провод на плюсовом выводе не получается, потому что он слишком толстый;
  • плюсовой провод слишком короткий.

Однако некоторым всё-таки удается поставить аккумулятор неправильно. Первый сигнал при этом – сильное искрение, что свидетельствует о коротком замыкании в цепи.

Гораздо чаще путают полярность при зарядке аккумулятора. Если оплошность была замечена сразу, нужно проверить работоспособность АКБ и подключить зарядку правильно.

Если же аккумулятор успел зарядиться и работает, устанавливать его на автомобиль нельзя, потому что его полярность изменилась.

Чтобы избежать поломки бортовой системы автомобиля, необходимо полностью разрядить аккумулятор, а потом зарядить его правильно.

Можно ли установить другой полярности

Автомобилистов, которые по неопытности приобрели неподходящий аккумулятор, интересует можно ли как-то поставить его в автомобиль. Теоретически можно. Естественно просто подключить аккумулятор как обычно не получится. Придётся перевернуть АКБ и тянуть провод к соответствующему выводу.

Провод иногда коротковат, поэтому его нужно будет наращивать. Кое-как к этому делу не подойти, поскольку нужно тщательно подобрать провод, рассчитав необходимое сечение. И такое подключение уже будет халтурой.

Вместо рискованного мероприятия по подключению аккумулятора с неправильной полярностью, опытные водители рекомендуют продать прибор и купить тот, который нужно.

Чтобы избежать неправильного подключения АКБ, опытные водители советуют новичкам покупать точно такой же аккумулятор, что и был установлен. Однако этот способ не спасает от неправильной установки на подзарядку, поэтому будьте внимательны при покупке и установке батареи.

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 полярность

Российская (прямая) полярность аккумулятора маркируется цифрой «1» и подходит для большинства автомобилей отечественного автопрома (кроме некоторых моделей последнего поколения и экспортных комплектаций). В таких аккумуляторах на лицевой панели плюсовая клемма  находится слева, а минусовая — справа. Чтобы исключить ошибки при подключении, на корпусе аккумулятора обычно токовыводы помечены значками «+» и «-».

Обратная полярность

Европейская (обратная) полярность – это практически полный модельный ряд европейских, японских, корейских и американских автомобилей. АКБ с обратной полярностью маркируются значком «0». В них плюсовая клемма будет на лицевой панели справа, а минусовая – слева.

Существуют еще аккумуляторы с диагональным расположением токовыводов (маркируются значком «2»), а также европейские АКБ для грузовиков с обратной боковой полярностью («3»), и отечественные АКБ для грузовиков («4») с прямой боковой полярностью. Чтобы не ошибиться при их подключении, следует внимательно следить за цифровой маркировкой моделей батарей.

Почему это важно? Купить по ошибке аккумулятор с неподходящей для автомобиля полярностью или неправильно подключить к АКБ клеммы может иногда даже опытный водитель: внешне и по техническим характеристикам батареи с прямой и обратной полярностью могут ничем не отличаться.  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 испол

Глоссарий по батареям

— Обратная полярность — База знаний BatteryGuy.com

Разъем, предназначенный для изменения полярности

Reverse Polarity — это когда положительная и отрицательная полярность на батарее меняются местами. При подключении батареи с обратной полярностью к устройству вилка, которая установлена ​​на заводе с перевернутыми проводами производителем батареи, предотвратит неправильное подключение.

Однако, если кто-то закажет батарею на замену, не предоставив ее уникальный номер детали, который сообщает поставщику батареи, что это обратная полярность или факт обратной полярности, это может привести к повреждению устройства при его установке.Обычно единственное, что указывает на полярность батареи, — это ее уникальная деталь # или если вы случайно сравниваете новую батарею со старой батареей и замечаете, что черный и красный провод, идущие в штекер разъема, входят в разные места.

Обратная полярность также называется концепцией полностью разряженной аккумуляторной батареи и неправильного подключения зарядного устройства к клеммам, так что ее отрицательный полюс становится положительным, а положительный — отрицательным.

Некоторые считают это мифом, в то время как другие отмечают, что, когда это действительно происходит, батарея используется только ограниченно, поскольку токи теперь действуют не так, как были разработаны внутренние пластины. Таким образом, невозможно полностью зарядить аккумулятор, и общий срок службы значительно сокращается.

На следующем домашнем видео показаны две батареи, одна из которых, похоже, имеет обратную полярность.

Исправление обратной полярности в батарее

Если батарея имеет неправильную полярность, это можно исправить.

  1. Полностью разрядите аккумулятор — это должно быть сделано при подключении лампы с малым током без отключения цепи.
  2. Правильно подключить зарядное устройство

Если аккумулятор отказывается заряжаться, попробуйте на несколько секунд более мощное зарядное устройство (например, зарядное устройство на 24 В от аккумулятора на 12 В), а затем используйте правильное зарядное устройство с минимальными настройками.

Обратите внимание, что во всех случаях срок службы батареи будет сокращен, так как глубокая разрядка повреждает внутренние компоненты.

Что произойдет с аккумулятором при обратной полярности подключения?

Зарядка и разрядка батареи при неправильном и неправильном подключении

Мы знаем, что вторичная батарея (также известная как аккумулятор) — это устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую и накапливает ее для дальнейшего использования. Химические реакции во вторичных элементах обратимы при правильной полярности подключения батареи вместо обратной полярности.

Другими словами, химические компоненты в батарее можно поменять местами (к исходной и прежней форме), изменив направление потока тока в батарее.Протекание тока в режиме разряда (питание от батареи к подключенным устройствам) противоположно в случае зарядки (внешний источник обеспечивает энергию) аккумуляторной батареи.

В батареях есть внутренние пластины (свинцово-кислотные, щелочные и т. Д.), Известные как катод (положительный «+») и анод (отрицательный «-»). Например, положительная пластина изготовлена ​​из пероксида свинца (PbO 2 ), а отрицательная пластина — из губчатого свинца (Pb). Легкая серная кислота (H 2 SO 4 ) используется в качестве электролитического раствора в батарее для правильной химической реакции.

Комбинированная химическая реакция в батарее может быть записана следующим образом во время зарядки и разрядки (или разрядки и заряженного элемента) свинцово-кислотной батареи:

Положительная пластина Отрицательная пластина Разряд электролита Положительная пластина Отрицательная пластина Вода

PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 ⇋ PbSO 4 + PbSO 4 + 2H 2 O

Примечание:

  • PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 = Заряженный элемент
  • PbSO 4 + PbSO 4 + 2H 2 O = Разряд элемента
  • Полное уравнение (слева направо) = разряд i.е. действие разряда
  • Полное уравнение (справа налево) = заряд, т. е. действие зарядки

При использовании аккумулятора как для зарядки, так и для разрядки необходимо подключить положительный вывод источника к положительному полюсу аккумулятора, а отрицательный источник — к отрицательная клемма аккумулятора. ОК, понятно, но что будет, если неправильно вставить батарейки? Хорошо, давайте узнаем полярность и обратную полярность в батареях.

Что такое полярность и обратная полярность в батарее?

Полярность батареи

Полярность означает наличие противоположных физических свойств в разных точках.В случае батареи один полюс или пластина, имеющая больше электронов, называется анодом или отрицательной (-) клеммой. Другой, имеющий меньшее количество электронов, известен как катод или положительный (+) вывод.

Если мы соединим эти обе клеммы через проводник с сопротивлением, ток начнет течь из-за разности потенциалов в обеих точках. Другими словами, электроны (электронный ток начнет течь от клеммы -Ve к клемме + Ve. Электрический (обычный) ток течет в противоположном направлении i.е. от положительного электрода к отрицательному.

Обратная полярность батареи

Обратная полярность батареи — это случай, когда источник (для зарядки) или кабели нагрузки подключены неправильно, т. Е. Источник или нагрузка Отрицательный к положительному полюсу батареи и источник или нагрузка Положительный к отрицательному полюсу аккумулятора. . Из-за неправильного подключения в цепи может протекать ток, что может привести к серьезным травмам и повреждению оборудования.

Достаточно основного, теперь переходим к пункту i.е. что произойдет с аккумулятором, если его неправильно зарядить? или что происходит при зарядке аккумулятора с обратной полярностью зарядным устройством?

Существуют три следующих сценария:

  • Подключение аккумулятора к зарядному устройству с обратной полярностью
  • Подключение аккумулятора к нагрузке с обратной полярностью
  • Подключение аккумулятора к другому аккумулятору с обратной полярностью

Давайте обсудим по очереди в деталях.

Подключение аккумулятора к зарядному устройству с обратной полярностью

Если случайно, случайно или намеренно зарядное устройство аккумулятора (или солнечная панель, инвертор и т. Д.) Подключилось неправильно i.е. отрицательный и положительный заряд зарядного устройства, подключенные к положительной и отрицательной клеммам батареи соответственно, может произойти следующее:

  • Ток, протекающий в батарею через зарядное устройство, может сжечь электронные компоненты внутри зарядного устройства (если не предусмотрена обратная защита производителем). Короче говоря, это может частично или полностью повредить схему зарядного устройства. Если номинальная мощность зарядного устройства меньше емкости аккумулятора, это приведет к перегрузке цепи и может отключить автоматический выключатель, чтобы прервать работу схемы.Если мощность зарядного устройства превышает емкость аккумулятора, это может привести к перегреву аккумулятора и возгоранию с выбросом.
  • Это может привести к разрядке аккумулятора искрой или необратимому повреждению аккумулятора. Другими словами, при подключении батареи с обратной полярностью источник постоянного тока увлекает электроны с отрицательной клеммы батареи и подталкивает их к положительной клемме. Это постепенно разряжает батарею, как в случае с конденсатором.
  • Тепло, выделяемое батареей при обратной полярности, может вызвать образование газообразного водорода (воспламеняемого), который может взорвать корпус батареи.Треснувший корпус аккумулятора может стать источником кислоты, которая может расплавить чувствительные устройства, а также вызвать серьезные травмы.

По этим причинам надевайте резиновые перчатки и очки для надлежащей защиты при работе с аккумуляторами.

Кроме того, есть исключительный случай, когда аккумулятор может быть подключен неправильно.

Аккумулятор может быть подключен к неправильным клеммам, когда он полностью разряжен. Поскольку полностью разряженный аккумулятор, имеющий разность потенциалов 0 вольт, действует как пустой сосуд (разряженный аккумулятор).В этом случае положительный вывод аккумуляторной батареи может быть подключен к отрицательному выводу источника, а отрицательный вывод аккумулятора может быть подключен к положительному выводу источника.

Это не всегда так и не работает со всеми батареями из-за различных паст / материалов и техники, используемых в батареях. В старых батареях он может работать годами, но некоторые из протестированных экспериментов показали меньшую эффективность и емкость, быструю разрядку и малый срок службы батареи. Аккумулятор, заряженный с обратной полярностью, должен иметь взаимозаменяемую маркировку i.е. батарея (+) должна быть помечена как (-) и наоборот. Чтобы изменить действие, как и раньше, полностью разрядите аккумулятор (заряженный в обратном направлении) и подключите его к правым клеммам (т.е. отрицательным к отрицательным и положительным к положительным клеммам зарядного устройства и аккумулятора соответственно).

Опять же, надевайте резиновые перчатки и очки и используйте другие меры безопасности для надлежащей защиты при игре с батареями.

Подключение батареи к нагрузке с обратной полярностью

Тот же случай i.е. аккумулятор подключен неправильно, но вместо зарядного устройства загружайте приборы. Это может привести к следующим явлениям:

  • Некоторая нагрузка может работать некорректно (например, светодиоды или диоды), которая работает только в одном направлении, или ей необходимо правильное подключение источника постоянного тока для полноценной работы в качестве анода (-) к аноду ( -) и катод (+) к клеммам катода (+)).
  • В транспортных средствах и автомобилях автомобильный аккумулятор с обратной полярностью может повредить электронные датчики ECU (блок управления двигателем (электронная плата управления) в автомобилях с автоматическим управлением) и генератор переменного тока, замена которых на новые обходится немного дороже.
  • Это также может привести к повреждению других компонентов и проводки автомобиля. Если повезет, то хотя бы предохранители и реле могут вообще перегореть из-за образования обратного тока.
  • Часы постоянного тока и аналоговые двигатели в качестве нагрузки, подключенной к батарее, могут начать вращаться в обратном направлении.

В настоящее время современные производители автомобилей устанавливают в систему защиту от обратной полярности, так как ею легко управлять, а не бесполезными и многочисленными обращениями в службу поддержки и обслуживанием.Но нормально ли и приятно ли это попробовать? Не за что.

Кроме того, на положительном проводе для однонаправленного источника питания можно установить предохранитель или обычный диод (падение напряжения на диоде до 0,7 В), которое действует как защита от обратного тока.

Подключение аккумулятора к другому аккумулятору с обратной полярностью

Если аккумулятор в первом автомобиле неправильно подключен к аккумулятору, установленному в другом автомобиле, чтобы зарядить второй аккумулятор через первый, он может взорваться и загореться или навсегда повредить аккумулятор (и).Обычные батареи, такие как свинцово-кислотные, могут нагреваться и расплавлять внутренние и внешние части батареи. Воспламеняющийся газ в виде водорода может треснуть корпус батареи при разведке.

В случае неправильного подключения батарей вместо правильного последовательного соединения обе батареи будут противостоять друг другу, поэтому результат будет одинаково заряжен на обеих, т.е. они быстро сгладят друг друга.

Он также может расплавить соединительный кабель и изоляцию, соединенные между двумя батареями, поскольку он не рассчитан на большой ток из-за неправильного подключения.

Меры предосторожности:

  • Пожалуйста, надевайте защитные стеклянные и резиновые перчатки и используйте другие меры безопасности при работе с батареями и связанным с ними опасным оборудованием.
  • Используйте правильные цветовые коды проводки в соответствии с вашими региональными кодами для подключения батарей.
  • Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или повреждения в результате отображения или использования этой информации, или если вы попробуете какую-либо схему в неправильном формате. Так пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Теперь ваша очередь, пожалуйста, поделитесь своими впечатлениями и опытом в реальном времени с подключением батарей с обратной полярностью в любом аспекте. Мы действительно хотим знать, как вас учили по этой теме.

Похожие сообщения:

Миф о батареях | Может ли батарея «поменять» полярность?

Вообще-то да, но не без посторонней помощи. Поменять полярность на батарее можно только двумя способами.

Если у вас есть аккумулятор с жидкими элементами, который заполняется впервые, и вы используете зарядное устройство старого образца, не интеллектуальное зарядное устройство, и закорачиваете клеммы во время зарядки аккумулятора, да, можно подключить зарядное устройство задним ходом и перезарядите его.Вы не обязательно заметите искру, потому что батарея набирает напряжение, когда батарея заполняется, и если она заряжается, пока вы ее заполняете, короткое замыкание не будет достаточно сильным разрядом, чтобы создать искру. Если это должно было случиться, зарядное устройство и было подключено задним ходом или если оно было установлено в транспортном средстве с кикстартером и подключено задним ходом, тогда вы можете получить аккумулятор, который был заряжен, но в обратном направлении. Обратите внимание, что в приведенном выше сценарии есть много «и».Такая ситуация возможна, но маловероятна.

Вторая возможность — изменение полярности после активации. Это также бывает редко, так как после установки батареи требуется последовательность ошибок. Единственный способ сделать это — полностью разрядить аккумулятор, оставив ключ включенным, или незамеченным коротким замыканием, которое полностью разряжает заряд в течение нескольких дней. После того, как это произошло, это будет похоже на разряженный аккумулятор.

Помните, что полностью разряженный аккумулятор — это не что иное, как пустой сосуд. Чтобы получить отрицательный заряд, его необходимо подключить в обратном направлении и зарядить таким образом. Итак, реальный вопрос здесь: как аккумулятор может поменять полярность после того, как он был установлен? Та же ранее разряженная батарея будет уязвима для обратной зарядки, либо при подключении зарядного устройства в обратном направлении, либо при использовании системы зарядки с обратной полярностью (очень редко, но все же возможно).

Итак, позвольте мне повторить: единственный способ полностью разрядить аккумулятор, имеющий положительный заряд, — это полностью разрядить аккумулятор и , а затем перезарядить его. Мы видели, как это происходило пару раз, и это будет считаться наиболее частой из этих редких ситуаций.

По сути батарея будет испорчена . Вы можете технически зарядить его отрицательно и продолжать использовать, но ваши пластины сконструированы так, что положительные пластины представляют собой диоксид свинца, а отрицательные — из губчатого свинца, которые теперь будут перевернуты.Поскольку перевернутая батарея больше не отформатирована правильно, она будет работать только в ограниченной степени. Дело в том, что свинцово-кислотная батарея не может изменить полярность без внешнего воздействия. Это просто невозможно.

Выберите аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Разница между прямым и обратным смещением по сравнительной таблице

Одно из основных различий между прямым и обратным смещением состоит в том, что при прямом смещении положительная клемма батареи подключается к полупроводниковому материалу p-типа , а отрицательная клемма подключается к n- Тип полупроводниковый материал .В то время как при обратном смещении материал n-типа подключается к положительной клемме источника питания, а материал p-типа подключается к отрицательной клемме батареи. Прямое и обратное смещение дифференцируются ниже в сравнительной таблице.

Смещение означает, что к полупроводниковому устройству подключено электрическое питание или разность потенциалов. Разность потенциалов бывает двух типов: прямое смещение и обратное смещение.

Прямое смещение снижает потенциальный барьер диода и обеспечивает легкий путь для прохождения тока. В то время как в обратное смещение разность потенциалов увеличивает силу барьера, который не позволяет носителю заряда перемещаться по переходу. Обратное смещение обеспечивает высокий резистивный путь для прохождения тока, и, следовательно, ток не течет через цепь.

Содержимое: прямое смещение против обратного смещения

  1. Таблица сравнения
  2. Определение
  3. Ключевые отличия

Таблица сравнения

Основа для сравнения Прямое смещение Обратное смещение
Определение Внешнее напряжение, которое прикладывается к PN-диоду для уменьшения потенциального барьера и составляет легкое протекание тока через него, называется прямым смещением. Внешнее напряжение, которое прикладывается к PN-переходу для усиления потенциального барьера и предотвращает прохождение тока через него, называется обратным смещением.
Символ
Соединение Положительная клемма батареи подключена к полупроводнику P-типа устройства, а отрицательная клемма подключена к полупроводнику N-типа Отрицательная клемма батареи подключена к P-области и положительный полюс батареи подключен к полупроводнику N-типа.
Барьерный потенциал Снижает Усиление
Напряжение Напряжение на аноде больше, чем на катоде. Напряжение на катоде больше, чем на аноде.
Прямой ток Большой Маленький
Слой истощения Тонкий Толстый
Сопротивление Низкое Высокое
Текущий поток Допускает 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 путь с низким сопротивлением для прохождения тока. Прямое смещение означает, что положительная область подключена к p-клемме источника питания, а отрицательная область подключена к n-типу устройства.

Напряжение потенциального барьера очень мало (около 0,7 В для кремния и 0,3 В для германиевого перехода), поэтому для полного устранения барьера требуется очень небольшое напряжение. Полное устранение барьера составляет путь с низким сопротивлением для прохождения тока. Таким образом, через переход начинает течь ток. Этот ток называется прямым током.

Определение обратного смещения

При обратном смещении отрицательная область подключена к положительной клемме батареи, а положительная область подключена к отрицательной клемме.Обратный потенциал увеличивает силу потенциального барьера. Потенциальный барьер препятствует потоку носителей заряда через переход. Это создает путь с высоким сопротивлением, в котором ток не течет через цепь.


Ключевые различия между прямым и обратным смещением

  1. Прямое смещение снижает силу потенциального барьера, из-за чего ток легко проходит через переход, тогда как обратное смещение усиливает потенциальный барьер и препятствует потоку носителей заряда.
  2. При прямом смещении положительный полюс батареи подключается к p-области, а отрицательный вывод подключается к материалу n-типа, в то время как при обратном смещении положительный вывод источника питания подсоединяется к материалу n-типа, а отрицательный. клемма подключается к материалу p-типа устройства.
  3. Прямое смещение создает электрическое поле поперек потенциала, которое снижает 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, а обратное смещение имеет очень маленький прямой ток.
    • Примечание. Ток в диоде, когда он течет в прямом направлении, называется прямым током.
  6. Слой обеднения диода очень тонкий при прямом смещении и толстый при обратном смещении.
    • Примечание. Слой обеднения — это область вокруг соединения, в которой свободные носители заряда истощены.
  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 нее.
  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 В, а прямое напряжение германия — 0,3 В.

Защита от обратного тока / полярности батареи • Цепи

В устройствах с батарейным питанием и съемными батареями обычно необходимо предотвратить неправильное подключение батарей, чтобы предотвратить повреждение электроники, случайное короткое замыкание или другие несоответствующие операции.Если это невозможно физически, вам необходимо включить электронную защиту от обратного тока. Физическая защита может означать просто поляризованный разъем или батарею со смещенными соединениями (как в большинстве литиевых батарей мобильных телефонов) в сочетании с инструкционными символами и изображениями. Для батареек размера AAA или AA есть держатели, которые сконструированы таким образом, что при неправильной установке батареи один конец не соприкасается. По-прежнему существуют обстоятельства, когда физические средства невозможны, например, с большинством монетных батарей или если пользователь может подключить питание с помощью проводов к винтовым клеммным колодкам.Следовательно, это может относиться и к устройствам, не работающим от батарей, и, вероятно, применимо к автомобильной электронике.
Следовательно, разработчики и производители электронных продуктов должны обеспечить, чтобы обратный ток, обратный ток, протекающий в обратном направлении, и обратное напряжение смещения были достаточно низкими, чтобы предотвратить повреждение либо самой батареи, либо внутренней электроники продукта.

Почему бы не использовать простой диод?

Использование диода в качестве защиты от обратной полярности мощности, как показано на схеме Схема 1 — очень простое и надежное решение, если вы можете позволить себе потерять энергию.Скорее всего, с устройством с батарейным питанием вы не захотите тратить энергию, особенно если ваше напряжение питания уже достаточно низкое, и поэтому падение напряжения на 0,3 В или 0,4 В на диоде Шоттки будет значительным и неприемлемым. Для более высоких напряжений питания в диапазоне 9–48 В и автомобильных приложений небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно при низком токе. При высоких токах, превышающих 5 А, может возникнуть проблема с повышением температуры из-за больших потерь мощности. Вы не хотите, чтобы диод становился слишком горячим, поэтому, скорее всего, потребуется добавить радиатор.

Цена диода Шоттки выше обычного диода, но потери значительно ниже. Имейте в виду, что многие диоды Шоттки имеют довольно высокую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выбираете диоды с низким обратным током (около 100 мкА) в схеме защиты батареи.
При 5 ампер потери мощности в диоде Шоттки обычно будут: 5 x 0,4 В = 2 Вт по сравнению с обычным диодом: 5 x 0,7 В = 3,5 Вт.

Хорошим кандидатом для использования в системе защиты от обратного тока является новый тип диода под названием Super Barrier Rectifier (SBR), запатентованный компанией Diodes Inc.технология, в которой используется процесс изготовления МОП (традиционный Шоттки использует биполярный процесс) для создания превосходного двухполюсного устройства, которое имеет более низкое прямое напряжение (VF), чем сопоставимые диоды Шоттки, при этом обладая термостабильностью и высокими характеристиками надежности эпитаксиальных диодов PN. Диод
Super Barrier Rectifier (SBR) разработан для приложений с высокой мощностью, низкими потерями и быстрым переключением. Наличие МОП-канала в его структуре формирует низкий потенциальный барьер для основных носителей, поэтому прямое смещение SBR при низком напряжении аналогично работе диода Шоттки.Однако ток утечки ниже, чем у диода Шоттки при обратном смещении из-за перекрытия слоев обеднения P-N и отсутствия снижения потенциального барьера из-за заряда изображения.
TRENCH SUPER BARRIER RECTIFIERS (SBRT).
Trench SBR — это следующая эволюция, которая дает нам высокопроизводительного члена семейства SBR. Благодаря использованию передовой траншейной технологии SBRT предлагает еще меньший VF для приложений, где очень важно сверхнизкое прямое напряжение. В то время как дальнейшие технологические усовершенствования постоянно применяются к SBRT, эти усилия приводят к еще более продвинутому и экономичному члену — SBRTF.Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт Diodes Inc.

Обратная защита с использованием N-канального MOS-FET

Самые последние N-MOSFET имеют ОЧЕНЬ с низким сопротивлением, намного меньшим, чем у типов P-Channel, и поэтому идеальны для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Цепь 3 показывает полевой МОП-транзистор нижнего плеча в цепи заземления. Корпусный диод полевого транзистора ориентирован в направлении нормального тока. Когда батарея установлена ​​неправильно, напряжение затвора NMOS FET низкое, что не позволяет ему включиться.

Когда аккумулятор установлен правильно и переносное оборудование запитано, напряжение затвора NMOS FET повышается, а его канал закорачивает диод. Падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается в обратном пути заземления при использовании NMOS FET. Некоторые из последних пороговых напряжений N-FET и RdsOn, которые можно использовать для защиты от обратного тока, перечислены в Таблица 1 и более высокие типы тока в Таблице 3 далее на этой странице.

Производитель Тип Пакет RdsOn
IRF (OnSemi) ILRML2502 СОТ – 23 80 мОм при 2.Пороговое напряжение 7 В
Вишай Si2312 СОТ – 23 51 мОм при пороговом напряжении 1,8 В

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

Чтобы использовать полевой МОП-транзистор в качестве предохранителя от обратного тока в цепи питания высокого напряжения, необходимо, чтобы для включения полевого МОП-транзистора напряжение затвора было больше, чем напряжение батареи. Для этого требуется схема подкачки заряда, которая увеличивает сложность схемы и стоимость компонентов, а также может создавать проблемы с электромагнитными помехами. P-канальный МОП-транзистор сравнимого размера будет иметь более высокое значение RdsOn и, следовательно, более высокие потери мощности, но может быть реализован с помощью более простой схемы управления, содержащей стабилитрон и резистор.

Обратная защита с использованием P-канального MOS-FET транзистора

Самые последние полевые МОП-транзисторы имеют очень низкое сопротивление и поэтому идеально подходят для обеспечения защиты от обратного тока с минимальными потерями. Цепь 2 показывает полевой PMOS-транзистор верхнего плеча в цепи питания. Корпусный диод полевого транзистора ориентирован в направлении нормального тока. Когда батарея установлена ​​неправильно, напряжение на затворе PMOS FET высокое, что не позволяет ему включиться.

Стабилитрон защищает от превышения рекомендованного напряжения затвор-исток и может не требоваться в зависимости от диапазона входного напряжения и используемого полевого МОП-транзистора.Для защиты от возможных скачков напряжения и переходных процессов от разрушения полевого МОП-транзистора на входе можно добавить пару транзорбционных диодов, как показано на рис. 3. Конденсатор между затвором и истоком добавлен, чтобы гарантировать правильную работу схемы при быстром изменении. полярности входного напряжения.
Когда батарея установлена ​​правильно и переносное оборудование запитано, напряжение затвора PMOS FET становится низким, а его канал закорачивает диод.
Падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается в цепи питания.В прошлом основным недостатком этих схем была высокая стоимость полевых транзисторов с низким значением RdsOn и низким пороговым напряжением. Однако достижения в области обработки полупроводников привели к созданию полевых транзисторов, которые обеспечивают минимальное падение напряжения в небольших корпусах. Некоторые из последних пороговых напряжений P-FET и RdsOn показаны в таблице 2.

Производитель Тип Пакет RdsOn
IRF (OnSemi) ILRML6401 СОТ – 23 85 мОм @ 2.Пороговое напряжение 7В
Вишай Si2323 СОТ – 23 68 мОм при пороговом напряжении 1,8 В

Таблица 2.

Защита от обратного тока батареи с использованием интегральной схемы LM74610

LM74610-Q1 — это контроллер, который можно использовать с N-канальным MOSFET в схеме защиты от обратной полярности.Он предназначен для управления внешним МОП-транзистором для имитации идеального диодного выпрямителя при последовательном подключении к источнику питания. Уникальное преимущество этой схемы состоит в том, что она не привязана к земле и, следовательно, имеет нулевой Iq. Контроллер LM74610-Q1 обеспечивает управление затвором для внешнего N-канального полевого МОП-транзистора и внутренний компаратор с быстрым откликом для разрядки затвора МОП-транзистора в случае обратной полярности. Эта функция быстрого понижения ограничивает количество и продолжительность обратного тока, если обнаруживается противоположная полярность.Конструкция устройства также соответствует спецификациям CISPR25 Class 5 EMI и автомобильным требованиям ISO7637 к переходным процессам с подходящим TVS-диодом.

LM74610 — это контроллер с нулевым Iq, который объединен с внешним N-канальным MOSFET для замены диода или P-MOSFET решения обратной полярности в энергосистемах. Напряжение на истоке и стоке MOSFET постоянно контролируется выводами ANODE и CATHODE LM74610-Q1. Внутренний зарядный насос используется для обеспечения привода GATE для внешнего MOSFET.. Эта накопленная энергия используется для управления затвором полевого МОП-транзистора. Падение напряжения зависит от RDSON конкретного используемого полевого МОП-транзистора, который значительно меньше, чем у полевого транзистора. LM74610-Q1 не имеет заземления, что делает его идентичным диоду. TZ1 и TZ2 не требуются для LM74610-Q1. Однако они обычно используются для ограничения выбросов положительного и отрицательного напряжения соответственно. Выходной конденсатор Cout рекомендуется для защиты от немедленного падения выходного напряжения в результате сбоев в линии.C1 и C2 подавляют высокочастотный шум в дополнение к функции фиксаторов ESD.

MOSFET Выбор:

LM74610-Q1 может обеспечить напряжение затвор-исток до 5 В (VGS). Важными электрическими параметрами полевого МОП-транзистора являются максимальный непрерывный ток стока, максимальное напряжение сток-исток VDS (MAX) и сопротивление сток-исток RDSON. Максимальный непрерывный ток стока, ID, рейтинг должен превышать максимальный непрерывный ток нагрузки. Максимальный ток, проходящий через основной диод, IS, обычно равен или немного выше, чем ток стока, но ток основного диода протекает только в течение небольшого периода времени, когда заряжается конденсатор накачки заряда.Напряжение на внутреннем диоде полевого МОП-транзистора должно быть выше 0,48 В при низком токе. Напряжение на внутреннем диоде полевого транзистора обычно уменьшается с повышением температуры окружающей среды. Это увеличит требования к току истока для достижения минимального напряжения сток-исток на внутреннем диоде для инициирования подкачки заряда. Максимальное напряжение сток-исток, VDS (MAX), должно быть достаточно высоким, чтобы выдерживать самое высокое дифференциальное напряжение, наблюдаемое в приложении. Это может включать любые ожидаемые неисправности.LM74610-Q1 не имеет положительного ограничения напряжения, однако для автомобильных приложений рекомендуется использовать полевые МОП-транзисторы с номинальным напряжением около 45 В.

В таблице 3 показаны примеры рекомендуемых полевых МОП-транзисторов для использования с LM74610:

Деталь № Напряжение
(В)
Ток утечки
@ 25 * C
Rdson мОм
при 4,5 В
Порог Vgs
(V)
Напряжение диода
@ 2A при
125 * C / 175 * C
Корпус,
Площадь основания
Qual
CSD17313Q2 30 5 26 1.8 0,65 SON, 2 x 2 мм Авто
SQJ886EP 40 60 5,5 2,5 0,5 PowerPAK SO-8L, 5 x 6 мм Авто
SQ4184EY 40 29 5,6 2,5 0,5 SO-8, 5 x 6 мм Авто
Si4122DY 40 23,5 6 2.5 0,5 SO-8, 5 x 6 мм Авто
RS1G120MN 40 12 20,7 2,5 0,6 HSOP8, 5 x 6 мм Авто
RS1G300GN 40 30 2,5 2,5 0,5 HSOP8, 5 x 6 мм Авто
CSD18501Q5A 40 22 3.3 2,3 0,53 SON, 5 x 6 мм Промышленное
SQD40N06-14L 60 40 17 2,5 0,5 TO-252, 6 x 10 мм Авто
SQ4850EY 60 12 31 2,5 0,55 SO8, 5 x 6 мм Авто
CSD18532Q5B 60 23 3.3 2,2 0,53 SON, 5 x 6 мм Промышленное
IPG20N04S4L-07A 40 20 7,2 2,2 0,48 PG-TDSON-8-10, 5 x 6 мм Авто
IPB057N06N 60 45 5,7 3,3 0,55 PG-TO263-3, 10 x 15 мм Авто
IPD50N04S4L 40 50 7.3 2,2 0,5 PG-TO252-3-313, 3 x 6 мм Авто
BUK9Y3R5-40E 40 100 3,8 2,1 0,48 LFPAK56, Power-SO8 5×6 мм Авто
IRF7478PBF-1 60 7 30 3 0,55 SO8, 5 x 6 мм Промышленное
SQJ422EP 40 75 4.3 2,5 0,5 PowerPAK SO-8L, 5 x 6 мм Авто
IRL1004 40 130 6,5 1 0,6 К-220АБ Авто
AUIRL7736 40 112 2,2 3 0,65 DirectFET, 5 x 6 мм Авто

ТАБЛИЦА 3

Защита от обратного тока батареи с использованием интегральной схемы LTC4359

LTC®4359 — это высоковольтный идеальный диодный контроллер с положительным напряжением, который управляет внешним N-канальным MOSFET вместо диода Шоттки.Он контролирует падение прямого напряжения на MOSFET, чтобы обеспечить плавную подачу тока без колебаний даже при небольших нагрузках. Если источник питания выходит из строя или закорочен, быстрое отключение минимизирует переходные процессы обратного тока. Доступен режим отключения для снижения тока покоя до 9 мкА для переключателя нагрузки и 14 мкА для идеальных диодных приложений. При использовании в сильноточных диодах LTC4359 снижает энергопотребление, тепловыделение, потери напряжения и площадь печатной платы. Благодаря широкому диапазону рабочего напряжения, способности выдерживать обратное входное напряжение и высокой температуре, LTC4359 удовлетворяет строгим требованиям как автомобильных, так и телекоммуникационных приложений.LTC4359 также легко подключает источники питания в системах с резервными источниками питания.
Operation:
LTC4359 управляет внешним N-канальным полевым МОП-транзистором для формирования идеального диода. Усилитель GATE (см. Блок-схему) распознает входы и выходы и управляет затвором полевого МОП-транзистора, чтобы регулировать прямое напряжение до 30 мВ. По мере увеличения тока нагрузки GATE поднимается выше, пока не будет достигнута точка, в которой MOSFET будет полностью включен. Дальнейшее увеличение тока нагрузки приводит к прямому падению RdsOn x ILOAD.Если ток нагрузки уменьшается, усилитель GATE опускает затвор полевого МОП-транзистора ниже, чтобы поддерживать падение на 30 мВ. Если входное напряжение снижается до точки, при которой прямое падение 30 мВ не может поддерживаться, усилитель GATE отключает MOSFET.
В случае быстрого падения входного напряжения, такого как короткое замыкание на входе или скачок отрицательного напряжения, через полевой МОП-транзистор временно протекает обратный ток. Этот ток обеспечивается любой емкостью нагрузки и другими источниками питания или батареями, которые питают выход в диодных схемах ИЛИ.FPD COMP (Fast Pull-Down Comparator) быстро реагирует на это условие, выключая MOSFET через 300 нс, тем самым сводя к минимуму помехи выходной шине. Контакты IN, SOURCE, GATE и SHDN защищены от обратных входов до –40 В. Внутренний компаратор определяет отрицательные входные потенциалы на выводе SOURCE и быстро переводит GATE в положение SOURCE, отключая MOSFET и изолируя нагрузку от отрицательного входа. При низком уровне на выводе SHDN отключается большая часть внутренних схем, снижая ток покоя до 9 мкА и удерживая MOSFET выключенным.На выводе SHDN можно установить высокий уровень или оставить открытым для включения LTC4359. Если оставить его открытым, внутренний источник тока 2,6 мкА поднимает SHDN на высокий уровень.
Информация о приложениях:
Блокирующие диоды обычно размещаются последовательно с входами питания с целью объединения резервных источников питания и защиты от реверсирования питания. LTC4359 заменяет диоды в этих приложениях на полевые МОП-транзисторы, чтобы уменьшить как падение напряжения, так и потери мощности, связанные с пассивным решением. Кривая, показанная на странице 1, иллюстрирует резкое снижение потерь мощности, достигаемое на практике.Это дает значительную экономию площади платы за счет значительного снижения рассеиваемой мощности в проходном устройстве. При низких входных напряжениях улучшение потерь напряжения в прямом направлении легко заметно там, где запасы ограничены, как показано на рисунке 2.
LTC4359 работает в диапазоне от 4 до 80 В и выдерживает абсолютный максимальный диапазон от –40 до 100 В без повреждений. В автомобильных приложениях LTC4359 работает через сброс нагрузки, холодный запуск и скачки двух батарей, и он выдерживает обратное подключение батарей, а также защищает нагрузку.
Применение идеального диода на 12 В / 20 А показано в схеме , схема 5 .

В дополнение к MOSFET Q1 включено несколько внешних компонентов. Идеальные диоды, как и их неидеальные аналоги, демонстрируют поведение, известное как обратное восстановление. В сочетании с паразитными или преднамеренно введенными индуктивностями пики обратного восстановления могут генерироваться идеальным диодом во время коммутации. D1, D2 и R1 защищают от этих всплесков, которые в противном случае могли бы превысить рейтинг выживаемости LTC4359 от –40 до 100 В.COUT также играет роль в поглощении энергии обратного восстановления. Пики и схемы защиты подробно обсуждаются в разделе «Ошибки короткого замыкания на входе».
Важно отметить, что вывод SHDN при отключении LTC4359 и снижении его потребления тока до 9 мкА не отключает нагрузку от входа, поскольку внутренний диод Q1 присутствует постоянно. Второй MOSFET требуется для приложений переключения нагрузки.

Заключение

Использование запатентованного чипа, такого как LTC4349 и LM74610, позволяет сэкономить часть проектных работ, поэтому вы получите рабочее решение с меньшими усилиями, но с более высокой стоимостью компонентов по сравнению с дискретным решением.И, если вы проектируете для автомобильной промышленности, вам необходимо убедиться, что ваша конструкция соответствует требованиям соответствующих стандартов, таких как ISO7637-2.

Как использовать MOSFET в качестве обратной защиты батареи

Возможно, вы не знаете, как использовать MOSFET в качестве обратной защиты батареи. Самый распространенный метод — использование диода. Однако падение напряжения на диоде велико, и это создаст проблемы в цепях с низким напряжением. Это причина, по которой многие используют полевой МОП-транзистор в качестве обратной защиты батареи из-за очень низкого падения напряжения в нем.

Зачем нужна обратная защита аккумулятора? В системах постоянного тока при восстановлении батареи цепь, использующая батарею в качестве источника, будет повреждена. Именно поэтому возникает необходимость в установке обратной защиты аккумулятора.

МОП-транзистор с каналом P в качестве обратной защиты батареи

P-Channel MOSFET Защита от обратной батареи Базовое подключение

Существует два варианта MOSFET типа расширения. Это может быть N-канал или P-канал.Оба они могут использоваться как обратная защита аккумулятора. Начнем с P-канала. На рисунке ниже показано, как использовать полевой МОП-транзистор с P-каналом в качестве обратной защиты батареи. Полевой МОП-транзистор должен быть установлен в положительную шину батареи. Сток необходимо подключить к положительной полярности АКБ. Источник должен быть подключен к плюсу устройства, на которое подается питание. Ворота должны быть подключены к отрицательной клемме аккумулятора или к заземлению системы.

Как P-Channel MOSFET работает как обратная защита батареи

Когда напряжение батареи присутствует, ток течет к внутреннему диоду.Внутренний диод будет проводить, потому что на анодную сторону подается положительное напряжение. Однако напряжение аккумулятора должно быть выше напряжения прямого смещения диода. Когда диод смещен в прямом направлении, уровень напряжения в источнике полевого МОП-транзистора будет равен напряжению батареи минус падение напряжения на корпусе диода. Одним словом, это положительный уровень. Затвор полевого МОП-транзистора привязан к отрицательной клемме аккумулятора или к земле, это означает, что напряжение, приложенное к затвору к истоку, составляет

VGS = VG — VS

ВГ = 0В (потому что он привязан к земле)

VS = Vbattery — Vdrop (это положительное значение)

Итак,

VGS = VG — VS = 0V — Положительное напряжение = отрицательное напряжение

МОП-транзистор с P-каналом или просто PMOS активируется, когда напряжение, приложенное к затвору к истоку, становится отрицательным.Однако он должен удовлетворять требованию напряжения затвор-исток согласно спецификации MOSFET. Когда MOSFET активируется, канал закрывается, и ток течет к нему, а не к внутреннему диоду.

МОП-транзистор с P-каналом в качестве защиты от обратной батареи Основные требования

1. Подключение основной схемы

Следуйте предложенному выше подключению.

2. Пороговое напряжение между затвором и источником

Недостаточно для подачи отрицательного напряжения на затвор к источнику, как объяснено выше, требование уровня должно быть выполнено.Ниже приведен пример порогового напряжения от затвора к источнику из таблицы данных MOSFET. Чтобы включить полевой МОП-транзистор, разница между напряжением батареи и внутренним диодом должна быть выше -1 В.

Для низковольтной системы лучше выбрать полевой МОП-транзистор с очень низким пороговым напряжением затвор-исток, как показано в таблице выше.

3. Максимальное напряжение затвор-источник

Максимальное напряжение затвор-исток полевого МОП-транзистора не должно превышаться. В противном случае он будет поврежден.Ниже приведен пример максимального номинального напряжения затвор-исток полевого МОП-транзистора.

4. Текущий рейтинг

Номинальный ток стока PMOS должен быть выше, чем фактический ток, который будет течь в него. В противном случае он будет приготовлен. Ниже приведен пример текущего рейтинга, указанного в таблице данных.

5. Номинальная мощность

Номинальная мощность имеет важное значение, поскольку это способность MOSFET выдерживать тепло. Расчетная рассеиваемая мощность должна быть ниже номинальной мощности устройства.В таблице ниже указаны характеристики рассеиваемой мощности 8,3 Вт при 25 ° C. Следовательно, фактическая расчетная рассеиваемая мощность должна быть ниже указанной с достаточным запасом.

6. Диапазон рабочих температур

Также необходимо учитывать температуру окружающей среды, в которой будет установлен полевой МОП-транзистор, чтобы избежать отказа.

N-канальный полевой МОП-транзистор в качестве обратной защиты батареи

Ниже показан N-канальный MOSFET, установленный в цепи для работы в качестве обратной защиты батареи.NMOS устанавливается в отрицательную шину аккумуляторной батареи. Сток необходимо подключить к отрицательной клемме аккумулятора. Источник должен быть подключен к отрицательной шине устройства или к земле. Ворота необходимо подключить к плюсовой клемме аккумуляторной батареи.

Как N-канальный MOSFET работает как обратная защита батареи

Во время запуска схемы ток начнет течь от положительной клеммы батареи, идя к устройству, идя к диоду на корпусе и, наконец, к отрицательной клемме батареи.В это время проводит ток основной диод, поскольку он смещен в прямом направлении.

Когда основной диод загорится, в цепи будет циркулировать ток. Тогда напряжение затвор-исток будет:
VGS = VG — VS

VG = Vbattery

VS = падение диода

Итак,

VGS = VG — VS = V аккумулятор — диодный пад

Это приведет к положительному уровню, приложенному к затвору к истоку полевого МОП-транзистора. Таким образом, NMOS начнет проводить, и ток будет течь в канал, а не на основной диод.

N-канальный полевой МОП-транзистор в качестве обратной защиты батареи Основные требования

1. Подключение основной схемы

Следуйте предложенному выше подключению.

2. Пороговое напряжение между затвором и источником

Чтобы настроить полевой МОП-транзистор в качестве защиты от обратного заряда батареи, недостаточно смещения затвора к источнику с положительным напряжением. Требуемый уровень также должен быть удовлетворен.

Для низковольтной системы лучше выбрать полевой МОП-транзистор с очень низким пороговым напряжением затвор-исток, как показано в таблице выше.

3. Максимальное напряжение затвор-источник

Пример таблицы NMOS с указанием максимального номинального напряжения затвор-исток.

4. Текущий рейтинг

Ниже приведен пример текущего рейтинга, указанного в таблице данных NMOS.

5. Номинальная мощность

В таблице ниже указана мощность рассеивания 8,3 Вт при 25 ° C. Следовательно, фактическая расчетная рассеиваемая мощность должна быть ниже указанной с достаточным запасом.В противном случае устройство сгорит.

6. Диапазон рабочих температур

Пример номинальной рабочей температуры.

Моделирование схемы работы MOSFET в качестве обратной защиты батареи

При подаче нормального напряжения

Ниже приведены простые модели для PMOS и NMOS MOSFET в качестве обратной защиты батареи.

Когда схема только что запустилась, очевидно, что основной диод проводит сначала раньше, чем канал.

При подаче обратного напряжения

В обеих цепях при обратном АКБ ток в цепи равен нулю. Это означает, что NMOS и PMOS не пропускают ток, защищая цепь или устройство, которое подключается к батарее.

MOSFET в качестве обратной защиты батареи по сравнению с диодом

1. Подключение

MOSFET — битовый комплекс

Диод — легкий

2.Номинальное напряжение

MOSFET — напряжение затвор-исток ограничено в основном +/- 20 В

Диод — высокое напряжение

3. Падение напряжения

MOSFET — очень низкий, подходит для приложений с очень низким напряжением

Диод — высокий, не подходит для систем с очень низким напряжением

4. Падение пускового напряжения

MOSFET — диодное падение

Диод — такое же падение напряжения при работе в идеале

5.Цена

Оба сопоставимы

6. Текущий рейтинг

Оба сопоставимы

7. Рассеиваемая мощность

MOSFET — более высокие возможности благодаря очень небольшому падению напряжения

Диод — скомпрометирован большим падением напряжения

8.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.