Placas de díodos

Como funciona uma placa de díodos?

A placa de díodos, juntamente com os inversores e conversores, faz parte do que é conhecido como conversores de corrente. Os díodos semicondutores são utilizados para assegurar a função de conversão da tensão de corrente alternada em corrente contínua. Os díodos ou placas de díodos apenas permitem que a corrente flua numa direção e bloqueiam o fluxo na direção oposta. Isto resulta numa tensão contínua pulsante. Os rectificadores modernos contêm normalmente seis díodos ou díodos de potência que são inseridos em placas de arrefecimento. Nos alternadores compactos modernos, o retificador está localizado na flange traseira, que é coberta por uma tampa de proteção. Existe também um regulador multifunções que, juntamente com os díodos, protege o sistema elétrico do veículo contra sobretensões e executa várias funções adicionais, como a deteção da bateria, a desconexão da corrente de repouso ou a filtragem de sinais de entrada perturbadores das ligações eléctricas.

Estrutura e função do alternador

O alternador utiliza a correia trapezoidal para produzir eletricidade através da conversão de energia mecânica em energia eléctrica. O alternador é composto pelos seguintes elementos principais:

• Estator
• Rotor
• Anel coletor
• Ventilador
• Polia
• Placa de díodos/retificador
• Regulador de tensão

O alternador fornece a corrente eléctrica necessária para o arranque do veículo e para alimentar dispositivos como os faróis, os vidros eléctricos e o sistema de ar condicionado. A corrente alternada trifásica gerada no interior do alternador é convertida em corrente contínua através de uma placa de díodos, um gerador com díodos de silício ou, em casos menos comuns, através de um regulador de tensão. Nos alternadores trifásicos utilizados nos veículos modernos, são utilizados rectificadores trifásicos para realizar esta função. Nos veículos fabricados até 1970, os alternadores de corrente contínua estavam equipados com um retificador mecânico (comutador). Com o avanço dos díodos semicondutores de alto rendimento, estes foram substituídos por alternadores trifásicos.

Como reconhecer um alternador defeituoso?

Um alternador defeituoso pode ser reconhecido por diferentes sintomas. O próprio veículo pode indicar o problema através do indicador de carga, por exemplo, quando são detectadas falhas na placa de díodos. Mesmo que se desligue o veículo, a luz de aviso acende-se se houver um curto-circuito nos díodos positivos. Outra falha comum é o desgaste dos carbonos no regulador. O efeito desta avaria é que a bateria se descarrega mesmo quando o veículo está parado, ou que o alternador já não consegue gerar corrente e, por conseguinte, não consegue recarregar a bateria. Isto também ocorre quando há uma falha na placa de díodos do alternador.

Pode verificar se o problema se deve a uma avaria no alternador medindo a tensão com um multímetro. Desta forma, pode determinar a tensão de carga, que deve situar-se entre 12,2 e 13,6 volts quando o motor está desligado e entre 13,4 e 14,8 volts quando o motor está a funcionar. A tensão deve manter-se constante à medida que a velocidade do motor aumenta. Se a tensão não aumentar após o arranque do motor, o alternador está avariado. Um mecânico pode afinar esta medição utilizando um osciloscópio.

Áreas de utilização das placas de díodos

Além da sua utilização em alternadores e geradores, os rectificadores são também utilizados, por exemplo, para controlar os travões, especialmente quando se pretende um arranque rápido do motor em carga. Os rectificadores de travões geram uma tensão contínua que é utilizada para ativar e desativar os travões electromecânicos. Fora do domínio da tecnologia automóvel, os rectificadores são utilizados para alimentar outros dispositivos eléctricos de corrente contínua, para ligar redes eléctricas remotas, em aplicações de medição ou em tecnologia de comunicação. Uma vez que a retificação com placas de díodos é geralmente efectuada sem controlo, são por vezes utilizados outros díodos ou componentes para o controlo. A retificação por meio de um retificador conduz sempre a uma queda de tensão e, consequentemente, a uma perda de energia eléctrica. Esta perda é compensada, por exemplo, no controlo de motores, por transístores especiais chamados MOSFET (transístores FET), que substituem os díodos no retificador.

Substituir o retificador do alternador

Na grande maioria dos casos, um alternador avariado é completamente substituído sem se procurar a causa específica da avaria. Também é possível desmontar o componente e substituir a peça defeituosa, como a placa de díodos do alternador. O componente crucial é geralmente a unidade de controlo localizada na parte de trás do alternador, que consiste no regulador de carga, escovas de carvão e um retificador auxiliar. Os díodos rectificadores podem ser integrados na caixa do alternador ou montados separadamente. O regulador de carga funciona com transístores que mantêm uma tensão de carga constante. Ao efetuar a reparação, é útil ter à mão um diagrama elétrico do retificador.

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