Вопрос

Можно ли заменить диоды в выпрямителе?

У меня генератор, в котором выходят из строя диоды, о чём свидетельствует повышенная выработка переменного тока генератором.



Проблема в том, что диодный узел снят с производства, и я даже не могу заказать его в дилерском центре Nissan. Другие варианты — купить генератор 20-летней давности на свалке или в единственном магазине в часе езды, который «восстанавливает» генераторы со свалки, проводя поверхностную проверку и предоставляя шестимесячную гарантию.



Поэтому я бы очень хотел узнать, можно ли просто заменить диоды в выпрямителе.



Это Nissan Almera 1999 года выпуска с двигателем 1,6 л GA16DE, номер выпрямителя — 231240M011.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/52060/is-it-possible-to-replace-the-diodes-in-a-rectifier

0 Комментариев

  1. Я не смог найти изображение этой детали в интернете, но на чертеже генератора видно, что это обычный радиатор с диодами. В некоторых генераторах, которые я видел, кнопочные диоды припаяны к отверстиям, просверленным в радиаторе. Вся конструкция нагревается, чтобы расплавить припой, и тогда диоды выходят наружу. В более современных конструкциях диодные кристаллы устанавливаются непосредственно на радиатор. Они покрыты затвердевшим защитным слоем, который в моём случае был прозрачным.



    Я попытался отремонтировать один из таких выпрямителей с прямым монтажом, используя кнопочные диоды и просверлив для них отверстия. Я не использовал торцевую фрезу, поэтому нижняя часть была не плоской, а скошенной. Это сработало, но припой проводит тепло не так хорошо, как алюминий, и при полной нагрузке диодам потребовалось всего несколько минут, чтобы расплавить свинцовый припой в нижней части и отсоединиться.



    В автомобильных генераторах до сих пор используется старая, очень неэффективная конструкция с пассивной индуктивной защитой от перегрузки по току. Это означает, что напряжение холостого хода при полной нагрузке и высоких оборотах очень велико. Важно помнить, что диоды, используемые в автомобильных генераторах, на самом деле являются стабилитронами, которые ограничивают напряжение до 32–40 вольт в случае обрыва цепи аккумулятора при полной нагрузке генератора. Это защищает автомобиль от перенапряжения в течение короткого промежутка времени (миллисекунд), необходимого регулятору для снижения мощности генератора. Поскольку выпрямительные диоды также являются стабилитронами, это отказоустойчивая система. Выход из строя стабилитронов также означает выход из строя выпрямительных диодов, поэтому генератор не может выдавать ток.



    Если вы решили использовать трёхфазный генератор переменного тока, вам понадобится трёхфазный выпрямитель, способный выдерживать ток около 100 ампер. Это примерно 200 Вт мощности и необходимый радиатор без учёта высокой температуры в моторном отсеке, так что на самом деле для нормальной температуры потребуется радиатор мощностью около 400 Вт. Вам также понадобятся варисторы для защиты от скачков напряжения. Кроме того, имейте в виду, что провод, соединяющий выпрямитель с аккумулятором, может быть плавким предохранителем, который предотвращает расплавление и возгорание в случае короткого замыкания в выпрямителе генератора.


  1. Если вы знаете, как работает генератор переменного тока, вы можете заменить диодный мост, подключив провода от статора к трёхфазному диодному мосту, например MDS100A (который можно купить примерно за 11 долларов в обычных магазинах), и сняв оригинальный мост.



    В некоторых (большинстве) генераторов есть дополнительный полумост, идущий к регулятору и контрольной лампе. Если он тоже неисправен, его можно заменить тремя диодами на 10 ампер.



    Если регулятор тоже работает неправильно, его можно сделать самостоятельно, используя операционный усилитель, транзистор и пару пассивных компонентов (включайте ротор, когда напряжение ниже 14,2 В, и выключайте, когда оно выше).



    Обратите внимание, что нужно следить за тем, чтобы ничего не касалось корпуса, если не подключено к заземлению.



    Эти способы должны сработать, но если вы можете позволить себе потратить на восстановленный генератор на 50 долларов больше и не хотите возиться с ремонтом самостоятельно, сделайте это.


  1. В некоторых генераторах используются контактные кольца, которые легко заменить...
  1. если они не подходят по размеру к радиатору, то вам нужно сделать другой радиатор, так как охлаждение определённо является проблемой, учитывая температуру под капотом...
  1. Кроме того, это правильный формат — не такой, как у диодов, которые обычно используются на печатных платах...
  1. Можно заменить все детали генератора, включая диоды в выпрямительном блоке. Единственное, что может привести к полной поломке генератора, — это повреждение корпуса. Даже дефект в одной из обмоток можно устранить, хотя это потребует дорогостоящей перемотки.



    Основная проблема заключается в том, что диоды впрессованы в диодную пластину и выглядят более прочными, чем есть на самом деле, что усложняет их замену. Прессовая посадка — это непростая задача, так как плохой контакт с несущей пластиной приводит к перегреву диодов при полной нагрузке в сочетании с паразитными электронными проблемами. Кроме того, может быть затруднена замена диодов на подходящие.



    Дополнительные проблемы:
    Токосъёмное кольцо, скорее всего, изношено, в некоторых случаях его можно отремонтировать, проточив на токарном станке. Также потребуется замена щёток. Подшипники должны легко заменяться. Если есть возможность, выбирайте подшипники C3 с резиновым уплотнением.



    Ремонт всех этих устройств требует больших трудозатрат и чреват ошибками. На вашем месте я бы купил новое или восстановленное устройство.


  1. Конечно, возможно. Но вам понадобятся мощные диоды, способные выдерживать ток не менее 50 А и соответствующие требованиям (учитывайте тип, падение напряжения, время переключения, характеристики обратной блокировки, температуру...) В противном случае в вашей электронике может произойти что-то неожиданное или она может начать дымиться.



    Я бы предпочёл поискать выпрямительный блок в сборе или просто новый генератор. Если он физически подходит и размер шкива примерно такой же, то можно взять любой генератор. Он выглядит очень распространённым, так что найти подходящую замену будет несложно.


  1. @SolarMike На самом деле важен не формат/размер, а рассеиваемая мощность, определяемая сопротивлением, падением напряжения и номинальным током. Если номинальный ток и другие требования к характеристикам соблюдены, то подойдёт любой размер. Диоды, устанавливаемые на печатную плату, могут быть очень мощными и вполне подходящими для этой задачи. В любом случае на печатную плату можно установить практически что угодно.
  1. @agentp Единственный сайт, на котором я его нашёл, был на русском языке. Я не говорю и не читаю по-русски, а на нескольких англоязычных сайтах, которые, казалось бы, должны были его содержать, его либо не было, либо он стоил почти 200 долларов США. Если вы нашли англоязычный сайт, на котором он есть в наличии по приемлемой цене, я был бы рад получить ссылку.
  1. Вы действительно пытались найти эту часть? Я без труда нахожу её на десятках сайтов.
  1. Если вы знаете, что делаете, то можете собрать внешний выпрямитель...
Вы уже ответили на этот вопрос