Diodisillat

Miten tasasuuntaaja toimii?

Tasasuuntaaja kuuluu taajuusmuuttajien ja taajuusmuuttajien ohella niin sanottuihin tehomuuntimiin. Puolijohdediodien tehtävänä on muuntaa jännite vaihtovirrasta tasavirraksi. Diodit tai diodisillat päästävät virran kulkemaan vain yhteen suuntaan ja estävät virtauksen vastakkaiseen suuntaan. Tämä luo sykkivän tasajännitteen. Nykyaikaisissa tasasuuntaajissa on yleensä kuusi diodia eli niin sanottuja zener-diodeja (Z-diodit), jotka on puristettu jäähdytyslevyihin. Nykyaikaisissa kompakteissa latureissa tasasuuntaaja sijaitsee takapään suojuksessa, joka on suojattu suojakupilla. Siellä sijaitsee myös monitoimisäädin. Yhdessä diodisiltojen kanssa tämä säädin suojaa ajoneuvon sähköjärjestelmää ylijännitteiltä ja suorittaa useita muita tehtäviä, kuten akun tunnistuksen, lepovirran katkaisun tai sähköliitännöistä tulevien häiriösignaalien suodatuksen.

Laturin rakenne ja toiminta

Laturi tuottaa sähköä kiilahihnan avulla muuntamalla mekaanista energiaa sähköenergiaksi. Vielä nykyäänkin yleisesti käytetty hieman harhaanjohtava termi "generaattori" on nykyään korvattu täsmällisemmällä termillä "generaattori". Se koostuu seuraavista pääkomponenteista:

• Staattorin käämitys
• Roottori
• Päätykilpi
• Tuuletin
• Hihnan hihnapyörä
• Diodisilta/ tasasuuntaaja
• Jännitesäädin (kenttäsäädin)

Laturi tuottaa sähkövirtaa ajoneuvon käynnistämiseen ja sähkönkuluttajien, kuten valojen, sähköikkunoiden tai ilmastoinnin säätimien, käyttöön. Laturissa tuotettu kolmivaiheinen vaihtovirta muutetaan tasasuuntaajan, piidiodien avulla toimivan generaattorin tai harvemmin jännitesäätimen avulla tasavirraksi. Nykyaikaisissa ajoneuvoissa käytetyissä kolmivaiheisissa vaihtovirtageneraattoreissa tätä tehtävää hoitavat kolmivaiheiset tasasuuntaajat. Vuoteen 1970 asti rakennetuissa ajoneuvoissa tasavirtageneraattorit 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 ilmoittaa viasta latauksen merkkivalolla, esimerkiksi kun diodisillassa havaitaan vikoja. Jos positiiviset diodit ovat oikosulussa, merkkivalo syttyy, vaikka olet sammuttanut ajoneuvon. Toinen yleinen vika on lataussäätimen hiiliharjojen kuluminen. Vian seurauksena akku purkautuu myös paikallaan ollessa, tai laturi ei enää pysty tuottamaan virtaa ja siten lataamaan akkua. Näin on myös silloin, jos generaattorin tasasuuntaajassa on vika.

Voit tarkistaa, johtuuko vika todella generaattorivioista, mittaamalla jännitteen yleismittarilla. Näin saat latausjännitteen, joka on 12,2-13,6 volttia, kun moottori on sammutettu, ja 13,4-14,8 volttia, kun moottori on käynnissä. Jos moottorin nopeutta nostetaan, jännitteen pitäisi pysyä vakiona. Jos jännite ei nouse moottorin käynnistämisen jälkeen, laturissa on vika. Korjaamossa tätä mittausta voidaan tarkentaa tarkistamalla se oskilloskoopilla.

Tasasuuntaajien käyttöalueet

Latureissa ja generaattoreissa käytettävien tasasuuntaajien lisäksi tasasuuntaajia käytetään myös esimerkiksi jarrujen ohjaukseen, erityisesti silloin, kun moottori halutaan käynnistää nopeasti kuormitettuna. Jarrujen tasasuuntaajat tuottavat tasajännitteen, jota käytetään sähkömekaanisten jarrujen kytkemiseen päälle ja pois päältä. Autotekniikan ulkopuolella tasasuuntaajia käytetään muiden tasavirtakäyttöisten sähkölaitteiden syöttämiseen, kaukana sijaitsevien sähköverkkojen kytkemiseen, mittaustarkoituksiin tai tietoliikennetekniikassa. Koska tasasuuntaus diodisilloilla on yleensä hallitsematon, käytetään joskus muita diodeja tai komponentteja ohjaukseen. Tasasuuntaajan suorittama tasasuuntaus aiheuttaa aina jännitteen laskun ja siten sähköenergian menetyksen. Tämä kompensoidaan esimerkiksi moottorinohjauksessa erityisten transistorien, niin sanottujen MOSFETien (myös FET-transistori) avulla, jotka korvaavat tasasuuntaajan diodit.

Tasasuuntaajan vaihtaminen laturiin

Useimmissa tapauksissa viallinen vaihtovirtageneraattori vaihdetaan kokonaan ilman, että vian syytä etsitään tarkemmin. Vaihtoehtoisesti komponentti voidaan purkaa ja vaihtaa viallinen osa - esimerkiksi vaihtovirtageneraattorin tasasuuntaaja - uuteen. Ratkaiseva komponentti on usein generaattorin takaosassa oleva ohjausyksikkö, joka koostuu lataussäätimestä, hiiliharjoista ja aputasasuuntaajasta. Tasasuuntaajan diodit on joko asennettu generaattorin koteloon tai kiinnitetty erikseen. Lataussäädin toimii transistoreilla, jotka pitävät latausjännitteen vakiona. Tasasuuntaajan kytkentäkaavio on hyvä olla käsillä korjauksia tehtäessä

Motointegrator-verkkokaupasta löydät varaosat kaikkiin automerkkeihin, mukaan lukien tietenkin tasasuuntaajat klassikkoautoihin sekä nykyaikaisiin latureihin ja generaattoreihin. Tarjoamme edullisia ja laadukkaita autonosia eri premium-valmistajilta. Asiantunteva asiakaspalvelumme neuvoo sinua mielellään valintasi suhteen ja tukee sinua oikean tasasuuntaajan laturin löytämisessä.