Диод для сигнализации авто

Диод — это полупроводниковое устройство, основное свойство которого — односторонняя проводимость.

Что же такое «полупроводник»? Это и не проводник, как металлический провод, и не диэлектрик, как изоляция. Это нечто среднее. Полупроводники изготавливают из кремния, который содержится в песке. Кремний в обычном состоянии является диэлектриком, но после специальной обработки приобретает особые свойства, позволяющие ему при определенных условиях пропускать электрический ток.

В диоде используют сочетание двух типов полупроводников с разными характеристиками. Это сочетание открывает новые полезные свойства — в одном направлении диод ток пропускает, а в другом — нет. Благодаря такому поведению диоды широко используются при монтаже охранного оборудования — для развязки концевиков дверей, для «отсекания» импульсов определенной полярности, для шунтирования обмоток реле с целью уменьшения выбросов индукции при срабатывании.

Рисунок 38. Условное обозначение выпрямительного диода

Диод можно сравнить с клапаном, пропускающим воду в одну сторону и препятствующим ее движению в другую.

Рисунок 39. Аналог диода — водяной клапан

Рисунок 41. Виды выпрямительных диодов

У диода два вывода, которые именуются анод и катод. Если потенциал на аноде больше потенциала на катоде — диод открыт (ток течет), если наоборот — закрыт (ток не течет).

Для определения, какой из выводов анод, а какой катод, на корпус выпрямительных диодов всегда наносится маркировка либо в виде его условного обозначения, либо в виде полоски около катода.

Основным параметром выпрямительного диода является допустимый ток, который диод, не перегреваясь, может пропустить в прямом направлении. Также важными параметрами являются допустимое обратное напряжение, прямое падение напряжения на диоде (так как диод не идеальный, он имеет свое малое сопротивление), прямой импульсный ток, обратный ток утечки. Эти параметры обычно указываются в справочниках.

Помимо обычных выпрямительных диодов при монтаже охранного оборудования находят применение и другие полупроводниковые приборы, по строению сходные с обычным выпрямительным диодом. Это так называемые стабилитроны и светодиоды.

Стабилитрон (Zener Diode) по функционалу похож на диод. Он аналогично диоду пропускает ток в одном направлении и задерживает в другом. Но в определенный момент при обратном направлении тока наступает электрический пробой, и сопротивление стабилитрона резко падает Электрический пробой, в данном случае, является обратимым (если не наступает тепловой пробой вследствие слишком большой силы тока).

Ток через диод проходит в направлении условной стрелочки в обозначении.

Рисунок 40. Диод пропускает ток только в одном направлении

Это обстоятельство в силу закона Ома позволяет поддерживать напряжение на участке цепи после стабилитрона практически на одном заданном уровне независимо от величины входного напряжения.

Рисунок 42. Условное изображение стабилитрона на схеме

Основной параметр стабилитрона — напряжение стабилизации (U_стаб) — напряжение на выходе, которое стабилитрон старается поддерживать. Другим немаловажным параметром является мощность, которая определяется током потребления конкретной схемы.

Рисунок 43. Использование стабилитрона для стабилизации выходного напряжения

Стабилитроны внешне похожи на выпрямительные диоды и различаются только маркировкой.

Рисунок 44. Миниатюрный стабилитрон в стеклянном корпусе

Светодиод — диод, который может преобразовывать ток в свет Он, так же как и обычный диод, обладает свойством односторонней проводимости.

Рисунок 45. Условное изображение светодиода на схеме

Рисунок 46. Виды светодиодов Светодиоды различаются по номинальному прямому току (обычно он равен 10- 20 миллиамперам), по цвету, по типу корпуса. Для светодиода так же важна полярность подключения. У круглых диодов с двумя выводами один вывод, как правило, короче (обычно это катод).

И так, не много про реле
Реле — это электромагнитный переключатель, состоящий из катушки (контакты 85 и 86), одного общего контакта (30), одного нормально разомнкнутого (87) и одного нормально замкнутого (87a) контактов. Такие реле — самые распостраненные и называются однополюсными на два направления.

Когда напряжение на катушке такого реле отсутствует, контакты 30 и 87a — общий и нормально замкнутый — соединены.

Если подать на катушку напряжение то реле переключится и теперь будут замкнуты контакты 30 и 87 — общий и нормально разомкнутый. Если напряжение на катушке теперь пропадет — то реле вернется в свое исходное состояние.

При подключении реле полярность включения катушки не имеет значения, если только нет защитного диода, соединяющего контакты катушки. Если его нет, вы можете подключать провод положительного напряжения (плюсовой) к любому из контактов катушки, а провод отрицательного к оставшемуся из них, в противном случае нужно подключать плюсовой провод к тому контакту, к которому подключен катод диода (он помечен полоской на его корпусе), а провод отрицательного напряжения (минусовой) к его аноду.

Диоды чаще всего используются для защиты реле от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки. При наличии диода ток катушки через него свободно стекает предотвращая возникновения пиков напряжения в момент размыкания и защищая таким образом контакты от искрения и другие чувствительные цепи от этих толчков.

Зачем нужно использовать реле? Каждый раз когда требуется подключить устройство, потребляющее ток больший, нежели управлящее устройтво способно выдать на свой выход — требуется установка реле. Катушка реле для его активизации требует очень малых токов (не более 200 миллиапер), а ток проходящий через общий нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты напротив, может быть весьма велик и достигать в пределе 30-40 ампер.

Это свойство реле позволяет управлять такими устройствами, как фары, парковочные огни, гудки и т.п. используя слаботочные выходы сигнализаций, центральных замков или других систем. В некоторых случаях необходимо одновременно включить несколько устройств используя один выход. Тогда подключают этот выход к множеству реле которые в свою очередь одновременно замыкают и размыкают множество цепей одновременно.

Существует огромное множество задач которые требуют применения реле, далее мы рассмотрим лишь самую простую из них в качестве примера.

Смена полярности с отрицательной на положительную.
Если у вас имеется отрицательный выход на каком-нибудь устройстве, таком как сигнализация или центральный замок, и вы хотите использовать его для управления устройством которое требует +12 вольт для работы (например фары или замок люка в крыше) вам потребуется подключить реле как показано ниже для смены полярности управляющего напряжения.

Ещё один элемент, который так же, как и реле, часто используется в установке автосигнализаций — диод.

Диод (от ди- и -од из слова электрод) — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть, имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.

У нас при установке автосигнализаций тоже применяются полупроводниковые диоды.

Полупроводниковые диоды

Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.

Полупроводниковые диоды — очень простые устройства. Кроме оценки силы тока диода, есть три основных вещи, которые вы должны держать в уме:
1. Катод (сторона с полосой)
2. Анод (сторона без полосы)
3. Диод пропускает «-» от катода к аноду (не пропускает «+») и «+» от анода к катоду (не пропускает «-»).

Подключение концевиков дверей с помощью диодов

Немного про использование диодов при подключении автосигнализации к электропроводке автомобиля написано в статье Поиск концевиков.

Встречаются автомобили, у которых нет общей точки концевиков дверей, т.е. все концевики развязаны. Для каждой двери свой концевик. Например, Honda некоторые, Ford, GM и т.д.

При подключении автосигнализации в таких автомобилях можно подцепиться к плафону в салоне и запрограммировать функцию вежливой подсветки, можно тупо все провода концевиков связать вместе.

Первый способ не всегда может пройти. Почему, написано в статье Поиск концевиков.

Второй способ может подойти, если при таком виде подключения не нарушится функциональность некоторых приборов автомобиля. Если у вас на автомобиле на приборной панели показывается открытие каждой двери отдельно — такой способ не подойдёт. Если после установки автосигнализации у вас при открытии любой двери, а не только водительской, начинает пищать зуммер, указывающий об оставленном ключе в замке зажигания, значит, был применён вышеприведенный способ подключения концевиков.

В таких автомобилях при подключении автосигнализации правильнее всего использовать диоды.

Ниже приведены примеры подключения автосигнализации с использованием диодов к отрицательным и положительным концевикам дверей.

Подключение отрицательных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Подключение положительных концевиков к автосигнализации при помощи диодов

Эти же схемы используются при подключении двух датчиков к одному входу (например, удара и наклонного).

Диоды могут использоваться и при установке хитрушек (смотрите в Cхемах хитрушек) и при других обстоятельствах (смотрите Подключение центрального замка в Toyota Harrier).