Kot nepogrešljiva komponenta v elektronskih vezjih stabilnost delovanja usmerniškega mostu neposredno vpliva na normalno delovanje celotnega vezja. Zato je natančno merjenje stanja usmerniškega mostu še posebej pomembno. Ta članek bo podrobno opisal več metod za merjenje stanja usmerniškega mostu, vključno z uporabo upornosti in nastavitev diod multimetra ter testiranjem ob vklopu, da bi bralcem pomagal celovito obvladati tehnike testiranja delovanja usmerniškega mostu.
Merjenje z nastavitvijo upora multimetra
Multimeter je običajno orodje za elektronske inženirje in servisno osebje, njegova nastavitev upora pa igra ključno vlogo pri merjenju usmerniških mostov. Z nastavitvijo upora lahko določimo enosmerno prevodnost usmerniškega mostu in zaznamo, ali ima kratko{1}}ali odprt-vez.
Določanje enosmerne prevodnosti
Usmerniški most je običajno sestavljen iz štirih diod, ki tvorijo strukturo mostu za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni. Za določitev enosmerne prevodnosti usmerniškega mostu moramo multimeter nastaviti na nastavitev upora, običajno ×1kΩ ali ×100Ω. Če za primer vzamemo običajni štiri-nožni usmerniški most, so koraki merjenja naslednji:
Z isto metodo lahko izmerimo diodo med drugim zatičem vhodnega priključka AC in pozitivnim zatičem izhodnega priključka DC ter diode med obema vhodnima zatičema AC in negativnimi zatiči izhodnega priključka DC. Vsi bi morali izkazovati prej omenjeno enosmerno prevodnost, ki je temeljna za normalno delovanje usmerniškega mostu.
Povežite rdečo sondo z enim zatičem AC vhodne sponke na usmerniškem mostu, črno sondo pa s pozitivnim zatičem izhodne sponke DC. V tem času mora multimeter prikazati majhno vrednost prednjega upora, običajno med nekaj sto ohmi in nekaj tisoč ohmi. To je zato, ker ima dioda prevodne lastnosti, ko je usmerjena naprej.
Nato obrnite sonde, tj. povežite rdečo sondo s pozitivnim zatičem izhodnega priključka DC, črno sondo pa z istim zatičem vhodnega priključka za izmenični tok. V tem času bi moral multimeter prikazati vrednost upora neskončno ali skoraj neskončno, kar kaže, da ima dioda prekinitvene značilnosti pri obratni napetosti, tj. dobro enosmerno prevodnost.
Preverjanje kratkih ali odprtih vezij
Poleg določanja enosmerne prevodnosti moramo preveriti tudi, ali je usmerniški most kratko-ali odprt-vez. Posebne metode so naslednje:
Izmerite upor med dvema nožicama vhodnega priključka AC. V normalnih okoliščinah mora biti zaradi prisotnosti diode upor med tema dvema zatičema neskončen. Če obstaja določena vrednost upora ali je enaka nič, to kaže na možno notranjo napako kratkega stika, ki zahteva nadaljnji pregled.
Izmerite upor med pozitivnimi in negativnimi nožicami izhodne sponke DC. Podobno bi moralo biti v normalnih okoliščinah tudi neskončno. Če je vrednost upora majhna ali enaka nič, to kaže na možno notranjo težavo kratkega stika in morda je poškodovan usmerniški most.
Če se pri merjenju enosmerne prevodnosti diode ugotovi, da je vrednost upora neskončna ali zelo majhna, ne glede na to, kako so preskusni kabli priključeni, to pomeni, da ima dioda morda odprto vezje ali napako kratkega stika. V tem primeru je mogoče ugotoviti, da je usmerniški most poškodovan in ga je treba zamenjati.
Merjenje z nastavitvijo diode multimetra Poleg nastavitve upora imajo multimetri tudi nastavitev diode, posebej za merjenje delovanja diode. Z nastavitvijo diode lahko natančneje izmerimo padec napetosti naprej in povratno napetost diod znotraj usmerniškega mostu.
Merjenje prednjega padca napetosti
Nastavite multimeter na diodni način. Priključite rdečo sondo na pozitivni priključek diode znotraj usmerniškega mostu (za izhodni priključek enosmernega toka usmerniškega mostu je priključek, označen z znakom "+", običajno pozitiven; za vhodni priključek AC je drugi konec diode, priključene na pozitivni priključek izhodnega priključka enosmernega toka, pozitiven). Priključite črno sondo na negativni priključek diode. V normalnih okoliščinah bo multimeter prikazal vrednost padca napetosti naprej.
Padec napetosti naprej pri silicijevi diodi je na splošno okoli 0,5 V do 0,7 V, medtem ko je padec napetosti pri germanijevi diodi okoli 0,2 V do 0,3 V. Če izmerjena vrednost bistveno odstopa od običajnega območja, na primer previsoka ali prenizka, lahko kaže na težavo z diodo, kar vpliva na celotno delovanje usmerniškega mostu.
Po zgornji metodi lahko izmerimo padec napetosti naprej vsake od štirih diod znotraj usmerniškega mostu, da ugotovimo stanje vsake diode. Če je padec napetosti katere koli diode nenormalen, bo morda treba zamenjati celoten usmerniški most.
Preverjanje povratne napetosti
Poleg merjenja padca napetosti naprej moramo preveriti tudi povratno napetost diod. Obrnite sonde multimetra: priključite rdečo sondo na negativni priključek diode in črno sondo na pozitivni priključek. V normalnih okoliščinah mora multimeter prikazati preobremenitev (OL) ali neskončnost, kar pomeni, da je dioda vzvratno-napeta in odrezana.
Če je odčitek prisoten, to pomeni, da dioda pušča tok v obratni smeri ali da se je pokvarila. V tem primeru je usmerniški most pokvarjen in ga je treba nemudoma zamenjati, da preprečite poškodbe tokokroga.
Preizkus-vklopa
Poleg uporabe multimetra za merjenje lahko dodatno preverimo delovanje usmerniškega mostu s-testom ob vklopu.
Merjenje enosmerne izhodne napetosti
Priključite ustrezno izmenično napetost na vhodni priključek izmeničnega toka usmerniškega mostu, na primer na sekundarni izhodni priključek transformatorja z znano izhodno napetostjo. Uporabite območje enosmerne napetosti multimetra za merjenje napetosti na enosmernem izhodnem priključku usmerniškega mostu.
Za polnovalne in mostične usmerniške mostove je teoretična izhodna enosmerna napetost približno 0,9-krat večja od efektivne vrednosti vhodne izmenične napetosti (brez upoštevanja dejavnikov, kot so filtrirni kondenzatorji). Če se izmerjena vrednost bistveno razlikuje od teoretične vrednosti, na primer, če je izhodna napetost enaka nič ali je precej nižja od teoretične vrednosti, lahko to pomeni poškodovano diodo v usmerniškem mostu ali druge težave s samim usmerniškim mostom.
Opazujte izhodno valovno obliko
Za bolj intuitivno razumevanje delovanja usmerniškega mostu lahko priključimo osciloskop na izhodni priključek DC usmerniškega mostu in opazujemo valovno obliko izhodne napetosti. V normalnih okoliščinah bi morala biti popravljena valovna oblika pulzirajočega enosmernega toka, gladka in stabilna.
Če je valovna oblika močno popačena, fazna izguba ali nestabilnost, lahko kaže na težavo z usmerniškim mostom. V tem primeru moramo dodatno pregledati notranjo strukturo usmerniškega mostu ali ga zamenjati z novim, da zagotovimo normalno delovanje vezja.
Če povzamemo, z uporabo multimetra pri nastavitvah upora in diod ter z izvajanjem testov vklopa-mo lahko celovito in natančno izmerimo stanje usmerniškega mostu. V praktičnih aplikacijah bi morali izbrati ustrezne merilne metode na podlagi posebnih okoliščin in celovito analizirati rezultate meritev, da bi ugotovili stanje zmogljivosti usmerniškega mostu.
