Обратная и прямая полярность аккумуляторов: Прямая и обратная полярность аккумулятора

Опытные автолюбители знают, чем чревато неправильно подключение аккумуляторных клемм. Причем полярность АКБ может отличаться в зависимости от производителя автомобиля, а также конструктивных особенностей транспортного средства. Этот материал позволит разобраться в вопросе полярности, а также возможных последствиях, которые могут произойти при неправильном подключении.

Что будет, если перепутать полярность

Многие неопытные водители после снятия аккумулятора на подзарядку устанавливают его неправильно, наоборот, путая плюс с минусом. При неправильном соединении проводов в контактах происходит сильное искрение, могут погореть любые элементы электрической схемы автомобиля. Но на современных машинах предусматривается защита, и в первую очередь при коротком замыкании выбивает предохранители.

Если вдруг водитель перепутал полярность аккумулятора, может произойти следующее:

• перестанут показывать приборы на панели, погаснет приборная подсветка;
• перегорит диодный мост или реле напряжения в генераторе;
• выйти из строя блок управления двигателем;
• сгорит силовой предохранитель большой мощности.

Чаще что-то выходит из строя в электрике японских автомобилей – азиатская техника не рассчитана на неправильное подключение.

Перепутать подсоединение аккумулятора нужно суметь, так как при таком подключении:

• не хватает длины плюсового провода, его приходится сильно натягивать;
• плюсовая клемма толстая, и на ней не фиксируется массовый провод.

Обычно при перепутывании полярности происходит кратковременное замыкание – вряд ли автовладелец сумеет надежно закрепить провода на клеммах. Искрение в момент контакта происходит очень сильное, к тому же клеммы в этом случает не подходят по размерам.

Чем грозит владельцу авто спутывание полярности?

Важно помнить: конструкция автомобиля предполагает использование только АКБ определенного типоразмера, расположения клемм. Установить в посадочное место аккумулятор аналогичной емкости, но не подходящей полярности возможно. Но вод подключить его в стандартном режиме будет уже невозможно. Так как провода просто не дотянутся.

Такая разница между АКБ присутствует не случайно: неправильная полюсовка станет причиной повреждения электроники автомобиля. Может выйти из строя блок управления двигателем, возникнуть КЗ. Важно помнить: не все электроприборы выходят из строя при смене полюсов. Но многие будут повреждены. Стоит избегать подобных ситуаций.

Причем в некоторых случаях отверстия в клеммах даже отличаются. Обычно диаметр положительной несколько больше, чем отрицательной. Потому даже случайно перепутать будет затруднительно. Причем смена полюсов может стать причиной вращения стартера в другую сторону. Некоторые двигатели после такого могут потребовать капитального ремонта.

Какие будут последствия, если перепутал клеммы?

Последствия могут быть разными, исходя из того, в какой именно ситуации были перепутаны клеммы.

При установке на автомобиль

В том случае, если плюс «+» с минусом «-» на аккумуляторе были перепутаны в то время, когда АКБ устанавливался на автомобиль с работающим двигателем, тогда владелец транспортного средства получит достаточно большое количество неприятностей, начиная от того, что выйти из строя может диодный мост генератора, а также остальные электронные устройства в авто.

Чаще всего, такая ситуация случается со старыми транспортными средствами, где не было еще защиты от неправильного подключения АКБ.

Важно! Аккумулятор, который был подключен неправильно и надолго оставлен в транспортном средстве, может спровоцировать короткое замыкание и пожар.

В том случае, если клеммы будут перепутаны, а автомобиль в этот момент не будет заведен, тогда владельца ждут гораздо меньшие проблемы.

При такой ситуации, выйти из строя могут только приборы, которые были включены ранее, например магнитола, часы и т.д. Иногда, ситуацию спасают перегоревшие предохранители, которые монтируются в цепи питания, естественно, если они отвечают требованиям максимального тока в цепи.

Можно ли поменять полярность на аккумуляторе автомобиля

Сейчас большинство производителей стремятся исключить возможность неправильного подключения. Для этого минусовую и плюсовую клеммы делают разных размеров. Провода от бортовой сети имеют определенную длину и могут крепиться только с нужных сторон. Но владельцы автомобилей имеют возможность обойти защиту, подключив контакт через переходник.

Переходник на аккумулятор

В результате плюс становится не с той стороны, происходит переполюсовка, опасная для всех систем автомобиля. Конечно, некоторые автовладельцы специально переполюсовывают старый АКБ, чтобы продлить его ресурс. Но эту операцию приходится производить на свой страх и риск, а последствия зачастую оказываются неприятными. Переполюсовка возможна только при следующих обстоятельствах:

• Банки исправны и не замыкают.
• Внутри батареи поддерживается нормальная плотность электролита.
• Пластины достаточно толстые и не имеют повреждений.

Если срочно потребовалась замена аккумулятора, можно поставить прибор с несоответствующей полярностью. В сложившейся ситуации батарея должна быть установлена так, чтобы провод с положительным зарядом доставал до вывода. Минусовой — это масса, он присоединен к кузову, поэтому его можно удлинять. Для этого старый провод отсоединяют, а вместо него закрепляют новый, имеющий большее сечение. К сожалению, плюсовой не откручивается, его нельзя заменять и удлинять.

Способы, как можно определить полярность

Определить этот параметр для правильного подключения проводов можно путем внимательного осмотра устройства. Как сказано выше, для каждой полярности предусмотрена своя маркировка, а также символы возле клемм для подключения проводов. Более точно узнать этот параметр позволит сервисная книжка к автомобилю, а также советы, приведенные выше (автор видео — канал Ник86 авто-стройка).

В том случае, если на конструкции аккумулятора нет никаких отметок и признаков полярности, соответственно, вы не знаете, как подключить провода, то можно попробовать провести тест. Вам потребуется мультиметр, щупы которого нужно соединить с клеммами. В том случае, если напряжение на дисплее тестера будет положительное, это свидетельствует о том, что щупы были подключены верно (на самих щупах есть отметки «+» и «-»). Если же диагностика показало отрицательное напряжение, то прибор для тестирования вы подключили неверно.

Есть еще несколько способов определения:

1. По цветовому обозначению. Маркировка цветом есть на многих современных батареях — в данном случае плюсовой вывод всегда отмечается красным. Так что спутать выводы не получится.
2. По размерам штырей. Опытные автолюбители знают, что положительная клемма всегда больше по размерам, чем отрицательная. Такое отличие характерно для многих современных аккумуляторов и даже с износом устройства оно остается. Как вы понимаете, по таким способам определить параметр значительно проще, чем с мультиметром.

В батареях, выпущенных в США, штырей попросту нет — вместо них устройство оборудуется выемками, в которые монтируются токопроводящие контакты. 

Как правильно купить аккумулятор

Покупая аккумуляторную батарею в магазине или на авторынке, автовладельцу необходимо подбирать ее по основным параметрам:

• размерам;
• полярности;
• емкости;
• пусковому току.

Если АКБ будет слишком больших размеров, ее нельзя будет закрепить на аккумуляторной площадке, и нужно знать, что у незакрепленной аккумуляторной батареи из-за вибрации достаточно быстро осыпаются пластины. Полярность нового аккумулятора должна соответствовать типу автомобиля, и если водитель совсем не разбирается в машинах, необходимо хотя бы запомнить, как располагаются клеммы у старой батареи, или зарисовать, чтобы не забыть, расположение клеммных выводов. Еще важно выбирать такую же полярность, какая и была, чтобы не путаться – при неправильном подключении АКБ возникает короткое замыкание с неприятными для автовладельца последствиями.

Не стоит покупать АКБ уменьшенной емкости, для стандартного легкового авто без кондиционера и другого дополнительного электрооборудования аккумулятор должен быть не менее 55 Ампер-часов. Если в электрической схеме много потребителей, можно приобрести батарею и на 60 А·ч.

При покупке новой аккумуляторной батареи нужно стараться приобрести АКБ с максимальным пусковым током. Вреда двигателю от такой батареи не будет, зато стартер сможет прокрутить мотор в морозную погоду без проблем. Еще не будет лишним взять с собой вольтметр (мультиметр) и проверить напряжение на клеммах аккумулятора – у нормально заряженной батареи оно должно быть около 12, 5 Вольт.

Прямая и обратная полярности

Какой-либо разницы между АКБ с одинаковыми характеристиками, но разной полностью нет. Но размещение клемм в разных местах создает определенные проблемы, связанные с установкой. Существует устоявшийся перечень обозначений, позволяющий определить полярность. Определить данную характеристику можно в том числе и визуально. Порядок:

• необходимо поставить АКБ стороной с клеммами ближе к себе, на горизонтальную поверхность;
• расположение:
• прямая полярность – плюсовая клемма слева;
• обратная полярность – плюсовая клемма справа.

Все автомобили сконструированы под определенное расположение клемм. Прямая полярность обычно используется на автомобилях выпущенных на заводе АвтоВАЗ, а также машинах азиатского происхождения. Например, Kia, Daewoo, Hyundai и других. Прямая полярность разработана в советские годы отечественными конструкторами.

Именно поэтому многие продавцы в магазинах называют таковую полярность российской. Также прямую обозначают цифрой «1». Соответственно, на АКБ разных типов расположение клемм прямо противоположно. Обратный используется обычно на автомобилях зарубежного производства. Как правило, это машины марки Ford, большинство других американцев. Также большая часть производителей в Европе использует данный тип полярности.

Помимо обозначенных выше некоторые авто предполагают альтернативное расположение полярностей. «Американская» — предполагает, что клеммы для подключения к транспортному средств располагаются не сверху, а сбоку.

Что значит прямая и обратная?

Рассмотрим более подробно каждый вид аккумуляторов:

• С прямой полярностью. Такая разработка актуальна в основном для отечественных инженеров. Ее особенность заключается в том, то вывод на плюс «+» располагается с левой стороны, а на минус «-» — с правой стороны верхней крышки корпуса.
• С обратной полярностью. Такие батареи в основном применяются в странах Европы. Полярность располагается следующим образом: минус «-» находится слева, а плюс «+» — справа.

Справедливости ради, стоит отметить, что далеко не все автомобили из Европы имеют батареи с обратной полярностью, зачастую те модели, которые собираются в странах СНГ, комплектуются с прямой полярностью.

Обслуживанием АКБ многие автомобилисты занимаются самостоятельно, и одна из немногих возникающих проблем — определение полярности. Обычно узнать, где находится минусовая и плюсовая клеммы можно при визуальном осмотре. Если этого недостаточно, не потребуются дорогостоящие инструменты или оборудование. Нельзя эксплуатировать автомобиль, если нет полной уверенности, что аккумулятор подключен правильно. Когда самостоятельно проверку выполнить невозможно, стоить обращаться к специалистам.

Полярность аккумулятора: прямая или обратная

Покупка деталей или различного оборудования для автомобиля накладывает на автовладельца определенные обязательства. Важно грамотно отнестись к такому вопросу, особенно если он касается электрической части машины. Отправляясь в магазин, стоит заранее уточнить, какая полярность аккумулятора – прямая или обратная. Ошибка в выборе может стоить в последующем достаточно дорого.

Актуальность выбора

Отправляясь за новой батареей, обычно автомобилистов интересуют несколько главных параметров изделия:

• емкость;
• напряжение;
• габариты.

О том, что такое прямая и обратная полярность аккумулятора, они могут задуматься, лишь пытаясь использовать неверно подобранный товар. Хотя визуально такое отличие незнающему человеку не бросается в глаза.

Разбираясь, что значит полярность АКБ прямая или обратная, нужно учитывать, что подобное явление не относится к физико-химическим параметрам, а лежит в плоскости конструкционной разницы.

Внутри большинство стандартных батарей состоит из нескольких небольших аккумуляторов, разделенных специальными преградами. Обычно модулей 6 штук в 12-вольтовом изделии. В каждом из них присутствуют положительные и отрицательные пластины, а при нормальных условиях все модули выдают напряжение около 2-2,2 В, и все они между собой последовательно соединены. Все они располагаются в заданной последовательности относительно передней стенки готового изделия.

Действующие стандарты

Устанавливаемые в легковушки батареи с наружной стороны оснащены парой внешних клемм, которые принято называть «плюсовой» и «минусовой». Традиционно их маркируют математическими символами «+» и «-». Необходимо учитывать, что по международной классификации обозначения выполнены исключительно рельефным способом (выпуклостью/вогнутостью). Таким образом, их можно будет разобрать в любых условиях, включая ночное время.

Уточняя, обратная полярность аккумулятора, что это такое, стоит учитывать положение клем по отношению к автомобилисту. Предварительно нужно установить соответствующим образом АКБ. Поворачиваем ее широкой стороной к себе так, чтобы контакты были максимально приближены к смотрящему.

Верхняя этикетка станет правильно читаемой. В подобной позиции по правую руку окажется «плюс», а по левую – «минус». Данная позиция будет обратной. Она характерна для подавляющего большинства современных европейских производителей. Открыв капот любой популярной иномарки типа BMW, Audi, Skoda или прочих, можно обнаружить именно такой тип устройства.

аккумулятор с обратной полярностью

В случае с отечественными авто водителей должен интересовать вопрос о другом, прямая полярность аккумулятора, что это такое. Это связано со спецификой наших легковушек. В них от ВАЗ 2107 и «Москвича» до «Калины» и «Весты» применяется прямой тип монтажа клемм. В некоторых источниках встречается вариант названия – «российский тип».

Существуют также и другие, менее популярные формы установки выносных контактов, при которых они располагаются, например, диагонально либо у коротких сторон АКБ. Однако, эти индивидуумы попадаются весьма редко и на совсем экзотических автомобильных марках. Наиболее частые «иностранцы» у нас – это аккумулятор с обратной полярностью.

Важно знать, что имеется конструкционное отличие между «азиатским» и «европейским» вариантом АКБ.

Традиционно в европейских батареях контакты «утоплены» ниже основной верхней плоскости. Изделия южнокорейских или японских компаний оснащаются батареями с выступающими клеммами. Они также отличаются слегка по диаметру, поэтому необходимо учитывать данный факт при зятягивании контактов, чтобы не слетали на кочках.

Проблемы с переполюсовкой

Неверно выбранные батареи способны привести к плачевным результатам. Замена полюсов на дорогой машине способна вызвать короткое замыкание. Данный факт влечет за собой выход из строя основной электроники («мозгов»), без которой авто не сдвинется с места.

Также возможен более негативный прогноз, по которому искры под капотом вызовут возгорание. Пожар в гараже способен привести к плачевным результатам.

Помогают водителю в такой ситуации, не доводя до негативного сценария, заботливые инженеры автомобиля. Они маркируют цветом провода с контактами и саамы выходы на АКБ цветами: красным + и черным -. Это должно остановить внимательного водителя. Также при установке неверного АКБ может не хватать длины проводов к соответствующим контактам. Нужно учесть, что традиционно положительная клемма имеет немного большие габариты как в азиатской версии, так и в европейской.

Важно знать, что руководствоваться для определения полярности необходимо исключительно рельефным рисунком, так как наклейки могут быть по случайности перепутаны.

Некоторые водители перекручивают батарею с неверной полярностью на 180 градусов, но делать это не стоит, даже если применять удлинители для клемм. Сечение проводов рассчитать проблематично, а также чрезмерно длинные контакты могут соприкасаться в нежелательных местах с другим оборудованием. Категорически нельзя также допускать перекрещивания проводов.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Определяем прямую и обратную полярности аккумуляторов

Полярность АКБ – это то, как расположены внешние токовыводящие элементы (токовыводы), находящиеся на корпусе аккумулятора. Наиболее распространенные схемы их расположения – прямая и обратная, но все же имеются и другие способы, однако, они практически не используются. Если говорить просто, то полярность – это то, как расположены клеммы. Плюсовая – может находиться как слева, так и справа, в чем и заключается разница. В этой статье рассмотрим, как определить полярность аккумулятора.

Как выглядит АКБ

Разница между прямой и обратной полярностью

Нынешние аккумуляторные батареи, устанавливаемые в автомобилях, имеют две клеммы на корпусе: плюс и минус. Около них имеется арифметическое обозначение: «+» и «-». Отталкиваясь от требований международного стандарта, обозначения должны быть рифлеными, что позволяет точно определить полярность, если на улице темно.

Чем различаются противоположности

Обратите внимание! Как правило, чтобы узнать полярность, следует обратить внимание на табличку или наклейку на самом АКБ – она будет спереди. Если какие-либо таблички отсутствуют, АКБ чаще всего установлен клеммами вперед.

Когда «+» справа, а «-» – слева, такую полярность называют обратной. Если наоборот, это прямая, чаще всего встречающаяся на территории России. Сами клеммы могут быть расположены внутри корпуса АКБ или выполнены выступающими над ее верхней крышкой. Современные аккумуляторы имеют различный диаметр клемм: положительная – более толстая, по сравнению с отрицательной.

Прежде чем приобретать аккумулятор для авто, необходимо ознакомиться с параметрами места, куда он будет устанавливаться:

• Размеры области, куда будет вставляться АКБ;
• Каким методом осуществляется крепеж;
• Как подключается прямая и обратная полярность;
• Какого размера клеммы;
• Где расположен газоотвод.

Чтобы облегчить выбор, многие изготовители предлагают покупателям пользоваться автоматизированным онлайн-каталогом, изучив который, безошибочно определяется необходимый АКБ. Изготовители выпускают аккумуляторы как с прямой, так и с обратной контрастностью.

Существуют автомобили, где размеры выводов клемм позволяют подключать аккумуляторы любой полярности. Такие универсальные модели пользуются популярностью, но есть вероятность, что полярность все же будет установлена неправильно (переполюсовка).

Если перепутать полярность

Немало автолюбителей, снимая АКБ для подзарядки, подключают его потом неправильно, то есть путают плюс с минусом. Если провода в контактах ошибочно соединены, аккумулятор начинает сильно искрить, что может привести к перегоранию любых элементов электросхем авто. Машины, выпускаемые сейчас, как правило, имеют защиту от этого: если происходит короткое замыкание, автоматически выбиваются предохранители.

Устанавливать клеммы нужно внимательно

Если все же водитель установил обратную полярность, вместо прямой, или наоборот, может случиться следующее:

• На приборной панели исчезнут значения и подсветка;
• Перегорит диодный мост или реле напряжения;
• Выход из строя блока управления двигателем;
• Сгорит силовой предохранитель.

Как правило, серьезным повреждениям подвергаются азиатские автомобили – они не терпят, если неправильно была подключена батарея.

Стоит отметить, что перепутать контрастность не так просто, ведь:

• Плюсовой провод недостаточно длинный, и его придется сильно натягивать;
• Толстая плюсовая клемма не дает зафиксировать массовый провод.

Если перепутать полярность на аккумуляторе, происходит короткое замыкание. Это связано с тем, что водитель, как правило, не может в случае ошибки качественно зафиксировать провода на клеммах. В момент контакта получается сильное искрение, а сами клеммы имеют неподходящие размеры.

Определение полярности АКБ без маркировки

Используем мультиметр

Бывает, что нужно узнать, какой полярности аккумулятор, но на его корпусе нет каких-либо обозначений. В этом случае существуют другие способы определения:

• Размер клемм. Если снаружи корпуса не видно ни плюса, ни минуса, обратить внимание следует на диаметр клемм: плюс, по сравнению с минусом, более толстый. При необходимости последовательно к клеммам АКБ подключается минус (положительная должна быть изолирована). На минус клемма легко наденется, а на плюс будет заходить с трудом. Все же данный метод не гарантирует стопроцентный успех;
• Мультиметр. Этот способ является более надежным. Для этого прибор переключается в режим, который измеряет постоянные напряжения U (предел – 20 В). После этого черный щуп устройства подключают к предполагаемому минусу на АКБ. Щуп красного цвета подключается к второй клемме. В случае положительных показаний на табло мультиметра (порядка 12 В) становится ясно, что черный щуп подсоединен к минусу, а красный – к плюсу. Если неправильно подключить, то на табло устройства будет выведено «-12 В»;
• Налет на клеммах. Это косвенный способ, позволяющий узнать, АКБ имеет обратную полярность или прямую. Работает на «подгулявших» аккумуляторах. Здесь положительная клемма будет отличаться внешним видом – это повышенное оксидное загрязнение (белого или зеленого оттенка).

На заметку. Прежде чем подключать АКБ, необходимо узнать полярность любым из вышеперечисленных способов.

Рекомендации

Чтобы в будущем не возникало сложностей с определением обратной полярности аккумулятора или прямой полярности, специалисты советуют прибегать к следующим простым правилам:

• Прежде чем подключать АКБ, обязательно нужно свериться с полярностью;
• Напротив «плюса» рекомендуется приклеить еще одну табличку, если «родная» стерлась;
• Лучше всего устанавливать АКБ от проверенных производителей;
• Электропроводка всегда должна быть исправна, что избавит от множества проблем.

Некоторые автолюбители могут по ошибке установить в свой автомобиль АКБ неподходящей полярности. Эта ошибка способна привести к тому, что сгорит вся электроника вместе с мозговым центром авто, а то и вовсе случится пожар. Значит, как минимум, новый АКБ следует сравнить со старым и определиться, где должны быть расположены полюса. Даже если вы уже купили аккумулятор, поняли, что он не подходит, его можно заметить. Главное – не подключать его.

Итак, теперь известно, каким образом определяется полярность АКБ, и что будет, если пренебрегать этим вопросом. Как правило, производители учитывают эту особенность, поэтому делают свои маркировки. В любом случае, аналогичные вопросы задаются продавцу-консультанту в магазине, где приобретается аккумулятор.

Видео

Полярность аккумулятора: прямая и обратная

Знание всех технических терминов в автомобиле приходит с опытом, поэтому нет ничего страшного в том, что начинающий автомобилист не знает некоторых понятий, которые опытному «водиле» кажутся базовыми, очевидными и простыми, – к примеру, прямая и обратная полярность аккумулятора. В чем суть данных определений, каковы различия и зачем вообще нужно знать данную техническую характеристику? – сейчас разберемся.

Что такое полярность аккумулятора автомобиля?

Полярность – один из параметров АКБ, подразумевающий определенный порядок расположения на ней внешних токовыводящих элементов. Знать данный параметр нужно для того, чтобы при покупке нового аккумулятора сделать правильный выбор – к которому дотянутся и легко подключаться провода.

Как определить полярность аккумулятора автомобиля?

Наиболее распространенные виды полярности – прямая (она же «1», российская) и обратная (она же «0», европейская).

Прямая – это та, в которой токовыводы располагаются на крышке вдоль самой длинной стороны и при этом правый из них (правая клемма) – это «минус», а левый (левая клемма) – «плюс».

Обратная ей противоположна: токовыводы все также располагаются вдоль длинной стороны крышки, только правая клемма здесь уже помечена знаком «+», а левая – «-».

Больше никаких различий нет, то есть если взять идентичные АКБ только с разной полярность, то и количество банок, и сила тока, и сам корпус (цвет, размер) и даже этикетка будут одинаковыми.

При этом стоит заметить, что полярность может быть и ни прямой, и ни обратной. К примеру, в американских грузовых автомобилях можно встретить АКБ, у которых «+» и «-» располагаются по диагонали. Их полярность принято обозначать цифрой «2».

Есть еще полярности с номерами 3 и 4, но они уже не такие редкие (и тоже относятся к грузовым авто). Их клеммы располагаются вдоль короткой стороны крышки АКБ, а не длинной. Распознать их «прямоту»/«обратность» также довольно просто: просто поверните токовыводы так, чтобы они располагались напротив вас, но не рядом, а напротив. Далее процесс идентификации аналогичен вышеописанному: если плюсовая клемма окажется с правой стороны – полярность обратная («3»), если с левой – прямая («4»).

Видео.

Рекомендую прочитать:

Батарея Миф | Может ли батарея «обратить» свою полярность?

Собственно, да, но не без посторонней помощи. Смена полярности на аккумуляторе может произойти только несколькими способами.

Если у вас аккумулятор с мокрыми элементами, вы наполняете его впервые и используете зарядное устройство старого типа, не интеллектуальное зарядное устройство и замыкаете клеммы во время его заполнения, да, возможно подключить зарядное устройство назад и Обратный заряд это. Вы не обязательно заметите искру, потому что батарея получает напряжение по мере ее заполнения, и если она заряжается во время ее заполнения, короткое замыкание не будет достаточно сильным разрядом, чтобы создать искру.Если это должно было произойти, зарядное устройство и было зацеплено задом наперед, или если оно было установлено в автомобиле с пусковым механизмом и подключено задом наперед, то вы можете получить заряженный аккумулятор, но в обратном направлении. Обратите внимание, что в приведенном выше сценарии есть много «и». Такая ситуация возможна, но не очень вероятна.

Вторая возможность — изменение полярности после процесса активации. Это также редко, так как требует последовательности ошибок, присутствующих после установки батареи.Единственный способ сделать это — полностью разрядить батарею, оставив ключ включенным, или незаметно замкнувшись, что полностью разряжало заряд в течение нескольких дней. После того, как это произошло, это, казалось бы, разряженная батарея.

Помните, что полностью разряженный аккумулятор — это не что иное, как пустой сосуд. Чтобы получить отрицательный заряд, потребуется подключить его назад и зарядить таким образом. Таким образом, реальный вопрос здесь: как батарея может изменить полярность после того, как она была установлена? Та же самая ранее разряженная батарея будет затем подвержена обратной зарядке, либо путем подключения зарядного устройства назад, либо с помощью системы зарядки, которая меняет полярность (очень редко, но все же возможно).

Итак, позвольте мне повторить: Единственный способ для батареи, которая имеет положительный заряд, обратить себя обратно, это чтобы батарея была полностью разряжена, и затем полностью заряжены. Мы видели, как это происходило пару раз, и это будет считаться наиболее распространенным из этих редких ситуаций.

Для всех намерений, батарея будет разрушена . Вы можете технически зарядить его, отрицательно, и продолжать использовать его, но ваши пластины спроектированы с положительными пластинами, представляющими собой диоксид свинца, и отрицательными, состоящими из губчатого свинца, который теперь будет обращен вспять.Поскольку перевернутая батарея больше не отформатирована правильно, она будет работать только в ограниченной степени. Дело в том, что свинцово-кислотная батарея не может изменить свою собственную полярность без внешнего раздражителя. Это просто невозможно.

Выберите аккумулятор

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

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
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.

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

.

Защита от обратного тока / полярности батареи • Цепи

В устройствах с батарейным питанием, в которых есть 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 захотите 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.

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.

Если батарея установлена ​​правильно и на портативное оборудование подается питание, напряжение на затворе NMOS FET повышается и его канал замыкает диод. Падение напряжения RdsOn × ILOAD наблюдается на пути возврата земли при использовании NMOS FET.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 применениях. 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.

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.

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 увеличит требования к току источника для достижения минимального напряжения на выходе диода из корпуса к источнику для запуска зарядного насоса. 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 автомобильной промышленности.

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, рассеивание тепла, 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) измеряет входы и выходы и управляет затвором MOSFET для регулирования прямого напряжения 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 устанавливаются 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 .

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 на корпусе 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.

,Схема защиты от обратной полярности

с использованием диодного ИЛИ P-канала МОП-транзистор

Батареи являются наиболее удобным источником питания для подачи напряжения в электронную схему. Есть много других способов питания электронных устройств, таких как адаптер, солнечный элемент и т. Д., Но наиболее распространенным источником питания постоянного тока является аккумулятор. Как правило, все устройства поставляются с схемой защиты от обратной полярности , но если у вас есть какое-либо устройство с батарейным питанием, которое не имеет защиты от обратной полярности, вы всегда должны быть осторожны при замене батареи, иначе это может взорвать устройство.

Итак, в этой ситуации схема защиты от обратной полярности будет полезным дополнением к схеме. Существует несколько простых способов защиты цепи от подключения с обратной полярностью, например, использование диода или диодного моста или использование МОП-транзистора с каналом P-типа в качестве переключателя на стороне HIGH.

Защита от обратной полярности с использованием диода

Использование диода — это самый простой и дешевый метод защиты от обратной полярности, но он имеет проблему утечки .Когда входное напряжение питания высокое, небольшое падение напряжения может не иметь значения, особенно когда ток низкий. Но в случае низковольтной операционной системы даже небольшое падение напряжения недопустимо.

Как мы знаем, падение напряжения на диоде общего назначения составляет 0,7 В, поэтому мы можем ограничить это падение напряжения с помощью диода Шоттки, поскольку его падение напряжения составляет от 0,3 В до 0,4 В, и оно также может выдерживать высокие токовые нагрузки. Будьте внимательны при выборе диода Шоттки, поскольку многие диоды Шоттки имеют высокую утечку обратного тока, поэтому убедитесь, что вы выберете один с низким обратным током (менее 100 мкА).

При 4 А, потери мощности диодом Шоттки в цепи будут:

4 x 0,4 Вт = 1,6 Вт

А в обычном диоде:

4 х 0,7 = 2,8 Вт.

Для защиты от обратной полярности можно даже использовать мостовой выпрямитель, так как он не зависит от полярности. Но мостовой выпрямитель состоит из четырех диодов, следовательно, количество потерь энергии будет в два раза больше потерь энергии в вышеуказанной цепи с одним диодом.

Защита от обратной полярности с использованием P-Channel MOSFET

Использование МОП-транзистора с каналом P-типа для защиты от обратной полярности является более надежным, чем другие методы, благодаря низкому падению напряжения и большой силе тока.Схема состоит из МОП-транзистора с каналом P-типа, стабилитрона и понижающего резистора. Если напряжение питания меньше, чем напряжение затвор-источник (Vgs) P-канального MOSFET, тогда вам нужен только MOSFET без диода или резистора. Вы просто должны подключить терминал ворот MOSFET к земле.

Теперь, если напряжение питания больше, чем Vgs, вы должны сбросить напряжение между клеммой затвора и источником. Компоненты, необходимые для изготовления схемного оборудования, указаны ниже.

Требуемый материал

• FQP47P06 P-канальный MOSFET
• Резистор (100 кОм)
• 9,1 В стабилитрон
• Макет
• Соединительные провода

принципиальная схема

Работа схемы защиты от обратной полярности с использованием P-Channel MOSFET

Теперь, когда вы подключаете батарею в соответствии с принципиальной схемой, с правильной полярностью, это вызывает включение транзистора и позволяет току течь через него.Если батарея подключена назад или в обратной полярности, тогда транзистор выключается, и ваша цепь защищена.

Эта схема защиты более эффективна, чем другие. Давайте проанализируем схему , когда батарея подключена правильно , P-канал MOSFET включится, потому что напряжение между затвором и источником отрицательное. Формула для нахождения напряжения между затвором и источником:

  Vgs = (Vg - Vs)  

Если батарея подключена неправильно , напряжение на клемме затвора будет положительным, и мы знаем, что P-канальный MOSFET включается только при отрицательном напряжении на клемме затвора (минимум -2.0V для этого MOSFET или меньше). Таким образом, всякий раз, когда батарея подключена в обратном направлении, схема будет защищена MOSFET.

Теперь давайте поговорим о потере мощности в схеме , когда транзистор включен, сопротивление между стоком и истоком практически ничтожно, но если быть более точным, вы можете просмотреть таблицу данных МОП-транзистора с P-каналом. Для P-канального MOSFET FQP47P06 статическое сопротивление источника слива (R _{DS (ON)} ) составляет 0,026 Ом (макс.).Итак, мы можем рассчитать потери мощности в цепи, как показано ниже:

  Power Loss = I  2  R  

Давайте предположим, что ток через транзистор равен 1А. Таким образом, потеря мощности будет

  Потеря мощности = I  2  R = (1А)  2  * 0,026Ω = 0,026 Вт  

Следовательно, потери мощности примерно в 27 раз меньше, чем в схеме с одним диодом. Вот почему использование P-Channel MOSFET для защиты от обратной полярности намного лучше, чем другие методы.Это немного дороже, чем диод, но делает схему защиты намного безопаснее и эффективнее.

Мы также использовали стабилитрон и резистор в цепи для защиты от превышения напряжения на затворе. Добавив резистор и стабилитрон 9,1 В, мы можем ограничить напряжение на затворе максимум до отрицательного значения 9,1 В, следовательно, транзистор остается безопасным.

,