Jännitteensäätimet

Miten tasasuuntaaja toimii?

Tasasuuntaaja on invertterien ja muuntimien lisäksi yksi niin sanotuista tehomuuntimista. Puolijohdediodien avulla jännite muunnetaan vaihtovirrasta tasasähköksi. Diodit eli diodilevyt päästävät virran kulkemaan vain yhteen suuntaan ja estävät virtauksen vastakkaiseen suuntaan. Näin syntyy sykkivä tasajännite. Nykyaikaisissa tasasuuntaajissa on yleensä kuusi diodia eli niin sanottuja tehoseneridiodeja (Z-diodit), jotka on valettu jäähdytyslevyihin. Nykyaikaisissa kompaktigeneraattoreissa tasasuuntaaja sijaitsee takapään suojuksessa, joka on suojattu suojakupilla. Siellä sijaitsee myös monitoimisäädin. Yhdessä diodilevyjen kanssa tämä säädin suojaa ajoneuvon sähköjärjestelmää ylijännitteiltä ja suorittaa useita muita tehtäviä, kuten akun tunnistuksen, lepovirran katkaisun tai sähköliitännöistä tulevien häiriösignaalien suodattamisen.

Laturin rakenne ja toiminta

Laturi tuottaa sähköä kiilahihnan avulla ja muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Vielä nykyäänkin yleisesti käytetty, hieman harhaanjohtava termi "generaattori" on nykyään korvattu tarkemmalla termillä "generaattori". Tämä koostuu seuraavista pääkomponenteista:

• Staattorin käämitys
• Roottori
• Laakerin suoja
• Tuuletin
• Hihnapyörä
• Diodisilta/ tasasuuntaaja
• Jännitteensäädin (kentänsäädin)

Laturi tuottaa sähkövirtaa ajoneuvon käynnistämiseen ja sähkönkuluttajien, kuten valojen, sähköikkunoiden tai ilmastointilaitteiden, käyttöön. Laturissa tuotettu kolmivaiheinen vaihtovirta muutetaan tasasuuntaajan, piidiodien avulla varustetun laturin tai harvemmin jännitteensäätimen avulla tasavirraksi. Nykyaikaisissa ajoneuvoissa käytetyissä kolmivaiheisissa vaihtovirtalatureissa tämä tehtävä suoritetaan kolmivaiheisilla tasasuuntaajilla. Vuoteen 1970 asti rakennetuissa ajoneuvoissa tasavirtalaturit on varustettu mekaanisella tasasuuntaajalla (kommutaattorilla). Tehokkaiden puolijohdediodien kehittymisen myötä nämä korvattiin kolmivaiheisella laturilla.

Mistä tunnistan viallisen laturin?

Viallista laturia voi tunnistaa erilaisista oireista. Ajoneuvo itse ilmaisee vian latauksen merkkivalolla, esimerkiksi kun diodilsillassa havaitaan vikoja. Jos positiivisissa diodeissa on oikosulku, merkkivalo syttyy, vaikka ajoneuvo olisi sammutettu. Toinen yleinen vika on lataussäätimen hiilenpitimien kuluminen. Tämän vian seurauksena akku purkautuu, vaikka ajoneuvo on paikallaan, tai laturi ei enää pysty tuottamaan sähköä ja siten lataamaan akkua. Näin käy myös, jos laturin tasasuuntaajassa on vika.

Voit tarkistaa yleismittarilla mittaamalla, johtuuko vika todella laturin vaurioitumisesta. Määritä sen avulla latausjännite, joka on 12,2-13,6 voltin välillä, kun moottori on sammutettu, ja 13,4-14,8 voltin välillä, kun moottori on käynnissä. Jos moottorin nopeutta nostetaan, jännitteen pitäisi pysyä vakiona. Jos jännite ei nouse moottorin käynnistämisen jälkeen, laturi on vaurioitunut. Tämä mittaus voidaan selvittää korjaamolla tarkistamalla se oskilloskoopilla.

Tasasuuntaajien käyttöalueet

Sen lisäksi, että tasasuuntaajia käytetään latureissa ja generaattoreissa, tasasuuntaajia käytetään myös esimerkiksi jarrujen ohjauksessa, erityisesti silloin, kun halutaan moottorin nopea käynnistyminen kuormitettuna. Jarrujen tasasuuntaajat tuottavat tasajännitettä, jota käytetään sähkömekaanisten jarrujen kytkemiseen päälle ja pois päältä. Autotekniikan ulkopuolella tasasuuntaajia käytetään muiden tasavirtakäyttöisten sähkölaitteiden syöttämiseen, kaukana sijaitsevien sähköverkkojen yhdistämiseen, mittaustarkoituksiin tai tietoliikennetekniikassa. Koska tasasuuntaus diodilevyillä on yleensä hallitsematonta, käytetään joskus muita diodeja tai komponentteja ohjaukseen. Tasasuuntaajalla tapahtuva tasasuuntaus aiheuttaa aina jännitteen laskun ja siten sähköenergian menetyksen. Tämä kompensoidaan esimerkiksi moottorin ohjauksessa erityisten transistorien, niin sanottujen MOSFETien (tunnetaan myös nimellä FET-transistorit) avulla, jotka korvaavat tasasuuntaajan diodit.

Vaihda tasasuuntaaja laturissa

Suurimmassa osassa tapauksia viallinen laturi vaihdetaan kokonaan ilman, että vian syytä etsitään tarkemmin. Vaihtoehtoisesti komponentti voidaan myös purkaa ja vaihtaa viallinen osa - esimerkiksi laturin tasasuuntaaja - uuteen. Ratkaiseva komponentti on usein laturin takaosassa oleva ohjausyksikkö, joka koostuu latauksenohjaimesta, hiileistä ja aputasasuuntaajasta. Tasasuuntaajan diodit on joko asennettu laturin koteloon tai kiinnitetty erikseen. Lataussäädin toimii transistoreilla, jotka pitävät latausjännitteen vakiona. Korjauksia tehtäessä on hyödyllistä pitää käsillä tasasuuntaajan piirikaavio.

Motointegrator-verkkokaupasta löydät varaosat kaikkiin automerkkeihin, mukaan lukien tasasuuntaajat klassikkoautoihin sekä nykyaikaisiin latureihin ja generaattoreihin. Tarjoamme edullisia ja laadukkaita autonosia eri premium-valmistajilta. Asiantunteva asiakaspalvelutiimimme neuvoo sinua mielellään valintasi suhteen ja auttaa sinua löytämään oikean tasasuuntaajan laturiin.