Истражена 4 круга солид-стате регулатора алтернатора аутомобила

Доле објашњена 4 једноставна кола за регулацију струје напона аутомобила створена су као непосредна алтернатива било којем стандардном регулатору и, иако развијена углавном за динамо, функционисаће подједнако ефикасно са алтернатором.

Ако се анализира функционисање традиционалног регулатора напона алтернатора за аутомобил, чини нам се невероватним да се оваквим регулаторима често верује као и њима.

Иако је већина савремених аутомобила опремљена солид-стате регулаторима напона за регулацију напона и струје на излазу из алтернатора, још увек можете пронаћи безброј ранијих аутомобила инсталираних са електромеханичким типом регулатора напона који су потенцијално непоуздани.

Како функционише електромеханички регулатор аутомобила

Стандардно функционисање електромеханичког регулатора напона алтернатора аутомобила може се објаснити у наставку:

Једном када је мотор у празном ходу, динамо почиње да добија струју поља кроз лампицу упозорења за паљење.

У овом положају динамо-арматура остаје невезана за батерију, јер је њен излаз мањи у односу на напон акумулатора, а батерија почиње да се празни кроз њу.

Како брзина мотора почиње да расте, излазни напон динама такође почиње да расте. Чим премаши напон акумулатора, укључује се релеј који повезује динамо арматуру са батеријом.

Ово покреће пуњење батерије. У случају да се динамо излаз повећа још више, активира се додатни релеј на око 14,5 волти који прекида намотај динамо поља.

Струја поља опада док излазни напон почиње да опада све док се овај релеј не деактивира. Релеј се у овом тренутку непрекидно укључује / искључује, одржавајући динамо излаз на 14,5 В.

Ова акција штити батерију од прекомерног пуњења.

Ту је и 3. релеј који садржи свој намотај калема у низу са динамо излазом, кроз који пролази читава динамо излазна струја.

Једном када безбедна излазна струја динама постане опасно висока, можда због прекомерно испражњене батерије, овај намотај активира релеј. Овај релеј сада одваја теренски намотај динама.

Функција осигурава да само основна теорија и специфично коло предложеног регулатора струје напона аутомобила могу имати различите спецификације у зависности од одређене димензије аутомобила.

1) Коришћење транзистора снаге

У назначеном дизајну, искључени релеј је замењен са Д5, који постаје уназад пристрасан чим динамо излаз падне испод напона батерије.

Као резултат, батерија се не може испразнити у динамо. Ако се паљење покрене, намотај динамовог поља добија струју кроз контролну лампицу и Т1.

Диода Д3 је уграђена како би се избегло повлачење струје из завојнице поља због смањеног отпора арматуре алтернатора. Како се брзина мотора повећава, излаз из динама пропорционално расте, и почиње да испоручује сопствену струју поља помоћу Д3 и Т1.

Како се напон бочне стране Д3 подиже, лампица упозорења постепено се пригушује све док се не угаси.

Када се динамо излаз достигне на око 13-14 В, батерија поново почиње да се пуни. ИЦ1 ради као компаратор напона који прати динамо излазни напон.

Како динамски излазни напон повећава напон на инвертујућем улазу оп амп-а у почетку је већи него на неинвертујућем улазу, стога се ИЦ излаз одржава ниским, а Т3 остаје искључен.

Чим излазни напон пређе 5,6 В, инвертујући улазни напон се регулише и контролише на овом нивоу помоћу Д4.

Када излазни напон пређе наведени највећи потенцијал (подешен кроз П1), неинвертујући улаз ИЦ1 постаје већи од инвертирајућих улаза, што доводи до тога да се ИЦ1 излаз промени у позитиван. Ово активира Т3. који искључује Т2 и Т1, спречавајући струју у динамо поље.

Струја динамовог поља сада опада и излазни напон почиње да опада све док се компаратор не врати назад. Р6 испоручује неколико стотина миливолти хистерезе што помаже кругу да ради попут прекидачког регулатора. Т1 је или јаче УКЉУЧЕН или је прекинут тако да расипа прилично малу снагу.

На тренутну регулацију утиче Т4. Једном када је струја помоћу Р9 већа од изабраног највишег нивоа, пад напона око ње доводи до укључивања Т4. Ово подиже потенцијал на неинвертујућем улазу ИЦ1 и изолује струју динамо поља.

Вредност изабрана за Р9 (0,033 Охм / 20 В, сачињене од паралелно отпорника 10нос од 0,33 Охм / 2 В) погодна је за добијање оптималне излазне струје до 20 А. Ако се желе веће излазне струје, вредност Р9 би могла бити одговарајуће смањени.

Излазни напон и струја уређаја морају бити фиксирани одговарајућим подешавањем П1 и П2 да задовоље стандарде оригиналног регулатора. Т1 и Д5 треба да се инсталирају на хладњаке и морају бити строго изоловани од шасије.

2) Једноставнији регулатор напона струје алтернатора аутомобила

Следећи дијаграм приказује другу варијанту круга регулатора напона и струје регулатора напона у чврстом стању који користи минималан број компонената.

Обично док је напон акумулатора нижи, пуни ниво напуњености, излаз ИЦ ЦА 3085 остаје искључен, што омогућава Дарлингтоновом транзистору да буде у проводном режиму, који одржава пољску завојницу под напоном, а алтернатор у функцији.

Будући да је ИЦ ЦА3085 овде намештен као основни компаратор, када се батерија напуни до пуног нивоа напуњености, може да износи 14,2 В, потенцијал на пину 6 на ИЦ-у се мења на 0В, ИСКЉУЧУЈУЋИ напајање на пољској завојници.

Због тога струја из алтернатора опада, спречавајући даље пуњење батерије. Тако се батерија зауставља од прекомерног пуњења.

Сада, како напон батерије пада испод прага пин6 ЦА3085, излаз поново постаје висок, што доводи до тога да транзистор проводи и напаја пољску завојницу.

Алтернатор почиње да напаја батерију, тако да поново почиње да се пуни.

Листа делова

3) Транзисторизовани круг регулатора алтернатора аутомобила

Позивајући се на дијаграм регулатора напона струје напона генератора гнезда, В4 је конфигурисан као серијски пролазни транзистор који регулише струју на пољу алтернатора. Овај транзистор је заједно са две диоде од 20 ампера стегнут на спољни хладњак. Интригантно је приметити да расипање В1 није стварно високо чак ни током максималне струје поља, већ само унутар 3 ампера.

Међутим, уместо средњег опсега при којем пад напона на пољу одговара паду напона В1 који изазива највећу дисипацију од не више од 10 вати.

Диода Д1 пружа заштиту пролазном транзистору В4 од индуктивних шиљака генерисаних унутар завојнице поља сваки пут када се искључи контакт. Диода Д2 која преноси целокупну струју поља испоручује додатни радни напон за возачки транзистор В2 и гарантује да би пролазни транзистор В4 могао бити одсечен при великим позадинским температурама.

Транзистор В3 ради као покретач за В4, а љуљање основне струје од 3 до 5 ма на овом транзистору омогућава потпуно укључивање и искључивање В4.

Отпорник Р8 нуди пут за струју током прекомерних температура. Кондензатор Ц1 је неопходан за заштиту од осцилација регулатора због петље са великим појачањем која се ствара око система. Овде се препоручује тантални кондензатор за већу прецизност.

Примарни елемент управљачко-сензорског круга затворен је унутар уравнотеженог диференцијалног појачала који се састоји од транзистора В1 и В2. Посебна брига посвећена је изгледу овог регулатора алтернатора како би се осигурало да нема проблема са померањем температуре. Да би се то постигло, најспојенији отпорници морају бити жичано рањени.

Потенциометар за регулацију напона Р2 заслужује посебну пажњу, јер се никада не би требао удаљавати од својих подешавања због вибрација или екстремних температурних услова. Лонац од 20 ома који се користи у овом дизајну радио је идеално добро за овај програм, али скоро сваки добар лонац са жичаним омотом у ротацијском стилу могао би бити сасвим у реду. У овом дизајну регулатора напона струје алтернатора аутомобила морају се избегавати праволинијске варијанте тримпота.

4) Круг пуњача регулатора струје напона ИЦ 741 аутомобила

Ово коло нуди солид-стате управљање пуњењем батерија. Пољски намотај алтернатора се у почетку стимулише кроз сијалицу за паљење, баш као и код традиционалних метода.

Струја која се креће преко ВЛ терминала путује преко К1 до Ф терминала, а затим коначно на завојници поља. Чим се мотор покрене, струја из динамова аутомобила креће се кроз Д2 до К1. Контролна лампица за паљење се гаси пошто напон на ВЛ прикључку пређе напони акумулатора. Струја се такође креће кроз Д5 ка батерији.

У овом тренутку, ИЦ1 који је намештен као компаратор открива напон батерије. Када овај напон на неинвертујућем улазу постане већи од инвертирајућег улаза (стегнут на 4,6 волти преко ценер Д4), излаз излазног појачала постаје висок.

Струја затим пролази кроз Д3 и Р2 ка К2 бази и тренутно је укључује. Као резултат ове радње основа К1 се искључује и уклања струја која се примењује на намотај поља. Излаз алтернатора сада пада, што доводи до пада напона батерије у складу с тим.

Овај поступак осигурава да се напон акумулатора увек одржава константним и никада не сме бити пренапуњен. Тхе напон пуног пуњења батерије може се подесити кроз РВ1 на приближно 13,5 волти.

У току хладни временски услови током покретања аутомобила, напон акумулатора може пасти знатно низак. Чим мотор запали, унутрашњи отпор акумулатора такође постаје прилично низак, присиљавајући га да повуче превише струје из алтернатора и тако доводи до могућег погоршања алтернатора. Да би се ограничила ова велика потрошња струје, отпорник Р4 се уводи у примарни терминал снаге од алтернатора.

Отпор Р4 је изабран водећи рачуна да се при највећој могућој струји (обично 20 ампера) генерише 0,6 волти преко њега што доводи до укључивања К3. У тренутку када К3 активира струја креће се кроз далековод кроз Р2 ка бази К2, укључује је, која затим искључује К1 и прекида проток струје до намота поља. Због тога излаз динама или алтернатора сада опада.

Не треба вршити никакве измене на оригиналном ожичењу алтернатора у аутомобилу. Коло се може сместити у стару регулаторну кутију, К1, К2 и Д5 морају бити причвршћени на одговарајуће димензионисани хладњак.