Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Что такое полярность аккумулятора и как ее определить

Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на напряжение – 12 В и постоянный ток. Они подключаются с помощью клемм, одна из которых имеет плюсовой заряд, а другая – минусовой. Плюс подключается к электрической система авто, а минус соединяют с кузовом (массой). Полярность – это взаимное размещение клемм. Неправильное подключение АКБ грозит поломкой электрооборудования. Но проблема в том, что выводы на разных батареях и расположены может быть по-разному.

Разница между прямой и обратной полярностью

Различают следующие виды полярности аккумуляторов:

  • прямая – используется в РФ;
  • обратная – обратная полярность аккумулятора характерна для машин европейской сборки, причём авто, собираемые в странах СНГ, чаще комплектуются прямополярными АКБ.

По компоновке элементов различают четыре типа полярности: по 2 вида для грузовиков и легковушек, хотя встречаются и ещё несколько, менее распространённых.

Аккумулятор прямой полярности отличается от АКБ обратной полярности размещением токовыводов. Но различий в принципе работы нет. Технические характеристики могут быть совершенно идентичными.

Есть ещё модели азиатского типа и американского. В некоторых источниках они указываются как дополнительные виды. Однако это неверно, потому что различия относятся к типоразмеру. АКБ азиатского производства больше высоту, но меньше в ширину. Кроме того, клеммы у таких приборов тоньше. Аккумуляторы американского производства чаще имеют выводы на боковой стороне, которые сделаны под крепление болтом. Причём азиатские модели относятся к обратнополярным, а американские – к прямополярным.

Подробнее разобраться, что такое обратная и прямая полярность автомобильного аккумулятора, поможет анализ разных вариантов АКБ.

Как определить полярность аккумулятора

Способ определения будет частично отличаться для легковых и грузовых автомобилей.

Легковые автомобили

Чтобы определить, какая полярность аккумулятора – прямая или обратная, нужно развернуть прибор выводящими элементами к себе, этикетка будет располагаться перед глазами. Прямополярной считается батарея, если слева направо размещён сначала «+», потом «–». Такие аккумуляторы маркируются цифрой «1» и устанавливают преимущественно на отечественные авто и на отдельные машины зарубежного производства.

У обратнополярных АКБ все наоборот: сначала идёт «минус», затем «плюс». Такая батарея маркируется цифрой «0». Но, несмотря на разницу, не понять, какая полярность у аккумулятора, можно только по незнанию или в спешке.

Грузовые автомобили

Чтобы узнать полярность аккумулятора для грузовой машины, нужно посмотреть на клеммы, развернув прибор этой стороной к себе. Выводы часто расположены на короткой стороне. Если плюсовой вывод находится слева, а минусовой – справа, то это обратнополярная АКБ, и она обозначается цифрой «3».

Минус, размещающийся справа, и плюс слева определяют прямополярный аккумулятор для грузового автомобиля, который обозначается цифрой «4».

В редких случаях встречаются ещё другие варианты компоновки батареи:

  • «2» – выводы расположены по диагонали.
  • «6» – стороны батареи одинаковые ширины, и выводы расположены с одной стороны, слева направо «-», затем «+».
  • «9» – токовыводящие элементы размещены по центру коротких сторон.

Дополнительные способы определения полярности

Определение полярности аккумулятора возможно и по внешнему виду отдельных элементов. У прямополярной АКБ:

  • плюсовая клемма больше минусовой;
  • клеммные выводы в целом толще.

Толщина клемм (мм.)

ПрямополярныйОбратнополярный
Плюс19,512,7
Минус17,911,1

Затруднений с определением не должно возникать ещё и по той причине, что производитель выбивает на корпусе рядом с клеммами или непосредственно на клеммах «+» и «–».

Кроме того, маркируются цветами, соответственно, «+» – красный, «–» – синий или чёрный:

  • защитные колпачки на клеммных проводах;
  • наклеммные колпачки.

На сам аккумулятор может быть нанесена маркировка в виде букв «L» или «R». Первая указывает на обратную полярность, вторая – на прямую.

Обратите внимание! В случае затруднений производители предлагают воспользоваться онлайн каталогом для подбора оптимальной модели аккумулятора.

Если никаких обозначений на аккумуляторе нет, то полярность определяют с помощью:

  • мультиметра – в режиме измерения постоянного напряжения тока (U) чёрный щуп подсоединяют к предполагаемому минусу, а красный – к плюсу. Если проверяющий угадал расположение полюсов, то прибор покажет напряжение «12 В». Если полярность не совпала, то напряжение будет « -12 В»;
  • слабого раствора кислоты, например, лимонной. К выводам аккумулятора нужно подсоединить медные провода, одним концом прикрутить по одному проводу к выводам, а другим опустить их в раствор. Важно, чтобы провода не соприкасались. Там, где будет минусовой провод, образуются пузырьки воздуха;
  • сырого картофеля. Также используются медные провода, только их нужно воткнуть в разрезанную пополам картофелину на расстоянии 5-10 мм друг от друга. Там, где «+», картофель позеленеет;
  • осмотра клемм. Кроме того, что плюсовой вывод толще, чем минусовой, у б/у АКБ есть ещё одно отличие – плюсовая клемма имеет белый или зелёный налёт – оксидное загрязнение.

Что будет, если перепутать полярность

Чаще путаница происходит при подзарядке АКБ, но неопытные водители неправильно подключают аккумулятор и к бортовой сети. При этом наблюдается искрение, и все элементы подвергаются серьёзной опасности. Перегоревший предохранитель – самое малое, чем грозит ошибка. Сначала проверяют все предохранители, начиная с распределительных элементов под капотом. Перегоревшие заменяют, подбирая по амперажу.

Вот что будет, если перепутать полярность аккумулятора. Наряду с перегоревшим предохранителем, возможно повреждение:

  • подсветки и электроники приборной панели;
  • сигнализации;
  • проводов;
  • бортового компьютера – электроника очень чувствительна к смене полярности, и если двигатель начинает вращаться в обратном направлении, то электроника выходит из строя;
  • АКБ;
  • блока управления двигателем – мотор перестаёт заводиться либо осложняется управление. В блоке управления может быть установлена защита – так называемый стабилитрон. Его параллельно подключают к питающей шине. Если он пробит и нет запасной детали, можно выполнить подключение напрямую, убрав стабилитрон;
  • генератора – из строя выходят 1 и 2 диод выпрямительного моста. пробой образуется из-за того, что через соединение проходит максимальный ток и он возрастает, поскольку сопротивление диодов нулевое. В результате растёт вероятность воспламенения проводки и повреждения других элементов бортовой сети.

После замены предохранителей необходимо проверить исправность генератора. Двигатель заводят и дают ему проработать на холостых оборотах 10-15 минут, затем определяют температуру генератора. Если он перегрелся, значит, вышел из строя диодный мост. После того, проверяют остальные элементы электрической системы.

Диодный мостик генератора

Важно! Особенно фатальна ошибка на машинах японского производства.

Однако перепутать прямую или обратную полярность АКБ сложно, и вот по каким причинам:

  • зафиксировать минусовой провод на плюсовом выводе не получается, потому что он слишком толстый;
  • плюсовой провод слишком короткий.

Однако некоторым всё-таки удается поставить аккумулятор неправильно. Первый сигнал при этом – сильное искрение, что свидетельствует о коротком замыкании в цепи.

Гораздо чаще путают полярность при зарядке аккумулятора. Если оплошность была замечена сразу, нужно проверить работоспособность АКБ и подключить зарядку правильно. Если же аккумулятор успел зарядиться и работает, устанавливать его на автомобиль нельзя, потому что его полярность изменилась. Чтобы избежать поломки бортовой системы автомобиля, необходимо полностью разрядить аккумулятор, а потом зарядить его правильно.

Можно ли установить другой полярности

Автомобилистов, которые по неопытности приобрели неподходящий аккумулятор, интересует можно ли как-то поставить его в автомобиль. Теоретически можно. Естественно просто подключить аккумулятор как обычно не получится. Придётся перевернуть АКБ и тянуть провод к соответствующему выводу. Провод иногда коротковат, поэтому его нужно будет наращивать. Кое-как к этому делу не подойти, поскольку нужно тщательно подобрать провод, рассчитав необходимое сечение. И такое подключение уже будет халтурой. Вместо рискованного мероприятия по подключению аккумулятора с неправильной полярностью, опытные водители рекомендуют продать прибор и купить тот, который нужно.

Чтобы избежать неправильного подключения АКБ, опытные водители советуют новичкам покупать точно такой же аккумулятор, что и был установлен. Однако этот способ не спасает от неправильной установки на подзарядку, поэтому будьте внимательны при покупке и установке батареи.

как определить и в чем разница

Главная » WIKI ЗНАНИЯ

Автор admin На чтение 2 мин Просмотров 9.3к. Опубликовано

Содержание

  1. Прямая или обратная полярность аккумулятора
  2. Что такое прямая полярность
  3. Что такое обратная полярность
  4. Можно ли поставить аккумулятор другой полярности

Покупая новый аккумулятор, продавец-консультант может спросить, нужна прямая или обратная полярность аккумулятора? И большинство автовладельцев просто растеряются, т.к. не знают какая полярность у них и в чем между ними разница.

Прямая или обратная полярность аккумулятора

Известно, что полярность аккумуляторов бывает обратной и прямой. Имеет ли это значение при покупке новой батареи? Обязательно ли нужно учитывать полярность или можно взять любой подходящий по размерам аккумулятор?

Что такое прямая полярность

Для тех, кто не знает или забыл, стоит напомнить, что прямая полярность подразумевает нахождение плюсовой клеммы слева [+ -], тогда как «минус» при этом располагается справа. При установке АКБ обычно повёрнута этикеткой вперёд, а её клеммы находятся прямо перед глазами смотрящего.

Что такое обратная полярность

Обратную полярность же отличает минусовая клемма с левой стороны [- +].

Стоит отметить, что разница в полярности характерна для автопроизводителей с разных континентов. Азиатские бренды предпочитают использовать прямую полярность, а европейцы и американцы – обратную.

Зная, какое происхождение имеет марка вашего автомобиля, нетрудно догадаться, какой будет полярность аккумуляторной батареи. Исключений здесь практически не бывает. Если, конечно, машина не подержанная и прежним владельцем ничего не переделывалось.

Можно ли поставить аккумулятор другой полярности

При замене аккумулятора рекомендуется покупать новый аккумулятор такой же полярности, какой был и старый. Но на самом деле это не столь принципиально. Главное, чтобы провода не оказались слишком короткими.

В противном случае при установке АКБ другой полярности они просто могут не дотянуться до клемм. Но и эта проблема вполне решаема.

Ведь провода также можно заменить! Стоят они недорого, а потребность в их замене зачастую появляется по мере эксплуатации транспортного средства.

Поэтому, покупая аккумулятор, конечно, лучше обращать внимание на полярность. В современных магазинах широкий ассортимент аккумуляторов с прямой и обратной полярностью в наличии. Но, если так уж случилось, что есть только аккумулятор с прямой полярностью, а вам нужен с обратно, то можно и его поставить, но проверить длину проводов.

Если полярность иная, а батарея по всем остальным параметрам устраивает автовладельца, вполне можно купить и её. Автомобилю такая замена точно не повредит. Это совсем не скажется на его работе. Главное, чтобы все остальные характеристики совпадали. Хотя и здесь также нередко возможны варианты.

( 2 оценки, среднее 3 из 5 )

Поделиться с друзьями

Схема защиты от обратной батареи (часть 1/9)

21 век принадлежит портативным устройствам, работающим от батарей. От смартфонов и ноутбуков до умных домашних и офисных устройств, новые электронные устройства компактны по размеру, более энергоэффективны, оснащены множеством функций и работают от аккумуляторов. Эти электронные устройства обычно имеют такие компоненты, как диоды, транзисторы, конденсаторы или интегральные схемы, в которые встроены такие компоненты, которые по своей природе поляризованы. Так что схема электроники этих устройств по существу должна обеспечивать питание постоянным током определенной полярности.

У любой батареи есть две клеммы – Анод и Катод, и ток всегда течет от анода к катоду. На самом деле электроны текут от катода к аноду. Но чтобы сохранить определение тока независимым от носителей заряда, направление обычного тока всегда берется от анода или положительного вывода к катоду или отрицательному полюсу.

Многие устройства из-за требований к источнику питания с определенной полярностью имеют механический узел или конструкцию батареи таким образом, что батарею можно подключать только с определенной полярностью. Но так происходит не со всеми устройствами. Существует множество устройств, которые работают на батареях общего назначения, а на механической сборке электронного устройства есть только индикаторы или инструкции для прикрепления батареи определенным образом. Тем не менее, батарея может быть подключена к схеме любым способом из-за человеческой ошибки.

В случае, если батарея подключена к устройству с обратной полярностью, это может привести к серьезному повреждению батареи, а также самого электронного устройства. Это не редкость. Из-за обратного подключения поляризованные компоненты начинают заедать из-за обратного напряжения на них, и устройство может быть необратимо повреждено. Обратная полярность также может повлиять на батарею, а обратное подключение может привести к взрыву батареи или возможно, что после подключения к цепи с обратной полярностью батарея больше не будет держать заряд.

Чтобы продлить срок службы батареи и электронных устройств, обычно целесообразно использовать схему защиты обратной батареи после батареи или перед внутренней схемой любого электронного устройства. Схема защиты от обратной батареи также может быть встроена во вход питания схемы устройства. Схема защиты от обратной батареи также защищает схему электроники от любого обратного тока от батареи.

Схема защиты батареи от переполюсовки может быть построена с использованием диода, MOSFET или BJT. В этом руководстве будет разработана и протестирована схема защиты батареи от переполюсовки каждого из этих компонентов на энергоэффективность при различных нагрузках. Вместо того, чтобы брать в качестве нагрузки реальные цепи, в эксперименте в качестве нагрузки берутся различные сопротивления. Падение напряжения в цепи защиты и ток, потребляемый нагрузкой, измеряются для проверки энергоэффективности цепей защиты.

Схема защиты также потребляет энергию от батареи, что приводит к нерациональному использованию энергии. Итак, схема защиты должна потреблять наименьшую мощность, чтобы на нагрузку выдавалась максимальная мощность. Мощность, подаваемая на нагрузку, пропорциональна напряжению в цепи нагрузки. Это напряжение, оставшееся после падения напряжения в цепи защиты, поэтому будет измеряться падение напряжения в цепи защиты. Падение напряжения на цепи защиты должно быть минимальным. Во-вторых, будет измерен ток в цепи нагрузки, что покажет фактическую доступную мощность цепи нагрузки. Чем больше ток, потребляемый цепью нагрузки, тем больше потребляемая ею мощность. 9Рис. 1: Перечень компонентов, необходимых для обратной защиты батареи Схема защиты аккумулятора разработана с использованием диода. Диод проводит ток только в одном направлении и размыкается при обратной полярности. Таким образом, если диод подключен последовательно между батареей и цепью нагрузки, он позволит проводить ток только для одной полярности. Диод сместится в прямом направлении и позволит протекать току в цепи нагрузки только тогда, когда анод батареи будет подключен к аноду диода. Если катод батареи будет подключен к аноду диода, диод получит обратное смещение и остановит проводимость тока в цепи нагрузки. Это позволит сохранить нагрузку или любое устройство, которое подключено к аккумулятору. Таким образом, диод должен быть подключен так, чтобы катод диода был подключен к цепи нагрузки, а разъем батареи был присоединен к аноду диода. Диод 1N4007 можно использовать для защиты от переполюсовки батареи. Диод 1N4007 имеет падение напряжения около 0,7 В и максимальный прямой ток 1 А.

 

Рис. 2: Принципиальная схема защиты от переполюсовки батареи на базе IN4007

Во время эксперимента используется литий-ионная батарея на 3,7 В, которая может обеспечивать напряжение питания 3,3 В. Диод 1N4007 подключен последовательно к аккумулятору, так что анод аккумулятора подключен к аноду диода. Различные сопротивления нагрузки подключаются к цепи батареи и диода через переключатели, а соединения цепи завершаются подключением общего заземления к катоду батареи. 9Рис. 3: Прототип защиты от обратной полярности на основе диода

Рис. 4. Таблица, в которой показано падение напряжения на диоде 1N4007 и ток нагрузки для различных нагрузок . Для уменьшения падения напряжения можно использовать диод Шоттки, который имеет меньшее прямое падение напряжения по сравнению с диодом 1N4007.

Рис. 5: Принципиальная схема защиты от переполюсовки аккумуляторной батареи на основе 1N5819

При замене в цепи диода 1N4007 на диод Шоттки 1N5819 получаются следующие результаты –

Входное напряжение, Vin9 = 0,03 Рис. 6. Таблица с падением напряжения на диоде 1N5819 и током нагрузки для различных нагрузок 

Из вышеприведенного результата можно проанализировать, что диод 1N5819 будет выдерживать большее падение напряжения по мере увеличения потребляемого тока на выходной нагрузке. . Но прямое падение напряжения на диоде Шоттки меньше, чем на диоде 1N4007.

Недостатки диодной схемы

• На диоде возникает падение напряжения, поэтому увеличивается общее энергопотребление. Можно сказать, что часть мощности тратится диодом.

• Использование диода ограничивает максимальный выходной ток, потребляемый нагрузкой. Например, 1N4007 и 1N5819 допускают максимальный прямой ток всего 1 А.

Решение

• Вместо обычных диодов можно также использовать диоды Шоттки с меньшим прямым падением напряжения. Диод можно выбрать в соответствии с максимальным током, требуемым нагрузкой. Вместо диода можно использовать транзистор, так как транзисторы также можно использовать для переключения приложений, они имеют меньшее падение напряжения и могут выдерживать большие нагрузки.

2. Использование N-канального МОП-транзистора — BS170

Третий способ разработки схемы защиты — использование N-канального МОП-транзистора. NMOS проводит ток, когда на его клемме Gate есть положительное напряжение. В противном случае NMOS остается в состоянии разомкнутой цепи. В МОП-транзисторах присутствует встроенный в корпус диод, который проводит ток, когда он смещен в прямом направлении. Таким образом, NMOS можно использовать в качестве переключающего транзистора для создания схемы защиты от переполюсовки батареи. NMOS обычно имеют меньшее сопротивление во включенном состоянии (rDS). Благодаря этому он имеет меньшее падение напряжения в полностью проводящем состоянии. N-MOSFET также может выдерживать более высокие нагрузки по сравнению с диодами или биполярными транзисторами.

Примечание : Схемы можно найти на вкладке «Схема цепей».

Итак, когда батарея подключена правильно, MOSFET включается. При реверсировании батареи клемма затвора имеет низкий уровень, который отключает полевой МОП-транзистор, и нагрузка отключается от батареи. Рис. 7. Прототип схемы защиты от обратной полярности с использованием N MOSFET на макетной плате BS170 NMOS используется для защиты от обратной батареи. Сопротивления нагрузки подключаются через переключатели между клеммой Gate и клеммой Drain NMOS. Батарея подключена к терминалу Gate и терминалу Source NMOS. NMOS работает только тогда, когда анод батареи подключен к базе NMOS. Если катод батареи подключен к базе NMOS, NMOS переходит в выключенное состояние, отключая подачу напряжения на нагрузку.

Итак, входное напряжение, Vin = 3,3 В. При измерении падения напряжения на транзисторе и тока на сопротивлениях нагрузки по отдельности получены следующие результаты:

Из приведенных выше результатов можно сделать вывод, что BS170 выдерживает большее падение напряжения по мере увеличения потребляемого тока на выходе. Но падение напряжения на NMOS намного меньше по сравнению с диодом.

Недостаток использования nMOSFET

• Для включения MOSFET требуется напряжение затвора выше порогового уровня. Это означает, что они будут работать только для тех батарей, которые могут обеспечить напряжение выше порогового. Например, для включения BS170 требуется минимум 0,8 В на затворе.

Решение

МОП-транзисторы с более низким пороговым напряжением затвора можно использовать для аккумуляторов малой емкости.

3. Использование NPN BJT (биполярный переходной транзистор) – BC547

Еще один способ создания схемы защиты от обратной полярности — использование биполярных транзисторов. BJT можно использовать в качестве переключающего транзистора в схеме защиты от переполюсовки батареи. NPN BJT имеет более высокий Beta (коэффициент усиления по току), поэтому они могут работать при низком базовом токе. Это снижает потери мощности. Кроме того, они имеют меньшее падение напряжения.

Примечание : Схемы можно найти на вкладке «Схема цепей 2».

Во время эксперимента BC547 используется для защиты от переполюсовки батареи. Транзистор включен в схему так, что цепь нагрузки подключена между базой и коллектором транзистора, а батарея присоединена к базе и эмиттеру транзистора. В базе транзистора используется подтягивающий резистор, чтобы база могла быть правильно смещена. Когда батарея подключена таким образом, что анод батареи подключен к базе транзистора, прямое напряжение на базе переключает транзистор в состояние ВКЛ, и ток начинает течь от коллектора к эмиттеру.

Это замыкает цепь, и нагрузка получает входное питание. Когда катод батареи подключен к базе транзистора, база транзистора не смещена, и транзистор переключается в состояние ВЫКЛ. Между коллектором и эмиттером транзистора не остается протекания тока, и цепь нагрузки размыкается. Это убережет нагрузку/устройство от обратного тока.

Рис. 9: Прототип схемы защиты от обратной полярности с использованием BJT на макетной плате

Во время эксперимента используется литий-ионный аккумулятор 3,7 В, который может обеспечить напряжение питания 3,3 В. Транзистор BC547 подключен так, что сопротивления нагрузки подключены между базой и коллектором транзистора, а разъемы батареи подключены между базой и эмиттером транзистора.

Итак, Входное напряжение, Vin = 3,3 В, При измерении падения напряжения на транзисторе и тока на сопротивлениях нагрузки по отдельности получены следующие результаты –

Рис. 10: Таблица Vce и ​​тока нагрузки для различных нагрузок

Из приведенных выше результатов можно сделать вывод, что BC547 выдерживает большее падение напряжения по мере увеличения потребляемого тока на выходе. Но падение напряжения на BJT намного меньше по сравнению с диодом и полевым МОП-транзистором. Таким образом, BJT работает лучше, чем MOSFET и диод в качестве схемы защиты от переполюсовки батареи.

Недостатки использования BC547

• Схема должна быть рассчитана на поддержание базового тока таким образом, чтобы она могла управлять высокой нагрузкой с минимальными потерями мощности. Это связано с тем, что ток коллектора зависит от тока базы.

• BC547 допускает максимальный ток 100 мА через коллектор. Это ограничивает максимальный ток, который может потреблять нагрузка.

Решение

• В некоторых случаях для решения проблемы ограничения тока можно использовать BJT, например 2N2222A. 2N2222A допускает максимальный ток 1А.

• MOSFET можно использовать вместо BJT, поскольку MOSFET имеет более низкое сопротивление во включенном состоянии по сравнению с BJT и может работать с высокой нагрузкой. Но при использовании MOSFET приходится идти на компромисс с потерями мощности, поскольку MOSFET имеет более высокие потери мощности, чем BJT.

Заключение –

При сравнении использования диода, биполярного транзистора и полевого МОП-транзистора в качестве схемы защиты от переполюсовки батареи полученные результаты сведены в следующую таблицу –

Диод, NPN BJT и N-MOSFET

Таким образом, можно сделать вывод, что при использовании диода, NMOS и BJT для защиты от обратной батареи использование BJT является наиболее энергоэффективным, но имеет ограничение по току. В качестве альтернативы можно использовать NMOS, но у него есть проблема с пороговым напряжением. Таким образом, для цепей нагрузки с низким потреблением тока лучше всего использовать BJT. Если цепь нагрузки потребляет большой ток и работает с высокой мощностью, рекомендуется использовать NMOS. Для недорогих цепей, в которых падение напряжения или потребность в токе не являются проблемой, можно использовать диод.

Принципиальные схемы



В рубриках: Electronic Projects

 




Защита от обратного зарядного устройства | Аналоговые устройства