Простой термокомпенсированный регулятор напряжения для автомобиля. Статья Бесплатной технической библиотеки

Libreria tecnica gratuita

ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Libreria gratuita / Schemi di dispositivi radioelettronici ed elettrici

Простой термокомпенсированный регулятор напряжения для автомобиля

Libreria tecnica gratuita

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici

Commenti sull'articolo

Большинство описанных любительских регуляторов напряжения для автомобиля, а также промышленные регуляторы, которыми комплектуют серийно выпускаемые машины, предназначены для поддержания неизменяемого стабильного напряжения на выводах генератора. При повышении нагрузки (включении фар, вентилятора и других потребителей) падение напряжения на проводах увеличивается, а напряжение бортсети соответственно уменьшается, уменьшается и ток зарядки аккумуляторной батареи.

Для стабилизации напряжения на зажимах батареи вход регулятора подключают непосредственно к батарее. Как известно [Л], для нормальной подзарядки аккумуляторной батареи напряжение на ее зажимах следует увеличивать при уменьшении температуры. Поэтому независимость стабилизируемого регулятором напряжения от температуры следует считать большим недостатком. Даже если регулятор способен корректировать напряжение в зависимости от температуры подкапотного пространства, то этого недостаточно. Настроенный на оптимальный режим летом, регулятор ставит батарею в тяжелое положение зимой, когда воздух под капотом прогревается быстро, а сама батарея - лишь после нескольких часов езды. В результате батарея остается недозаряженной, и в холодное время года приходится ее подзаряжать.

Если же регулятор настроить на оптимальную работу в холодную погоду, летом батарею он будет перезаряжать, и придется периодически доливать в нее дистиллированную воду. Наилучшим решением является контролирование регулятором температуры самой батареи и напряжения на ее зажимах. Именно такой регулятор описан в [Л], но он довольно сложен, содержит электромагнитное реле и дефицитные стабисторы в датчике температуры. Описываемый здесь регулятор напряжения не содержит реле, в качестве датчика использованы маломощные кремниевые диоды. Кроме того, он существенно проще по схеме. Согласно [Л], необходимый абсолютный температурный коэффициент напряжения (ТКН), который должен обеспечивать регулятор, равен -40,5 мВ/°С или в относительных единицах -0,298 %/°С.

Примерно такой же относительный температурный коэффициент напряжения имеют моломощные кремниевые диоды при прямом токе в несколько миллиампер, а также стабисторы, представляющие собой несколько включенных последовательно диодов. Абсолютный ТКН одного диода - около -2 мВ/°С, что при падении напряжения на нем 650 мВ дает относительное значение -2/650= -0,307%/°С. Отметим, что относительное значение ТКН цепи из нескольких диодов или стабисторов не зависит от их числа. Схема регулятора изображена на рис.1.

Простой термокомпенсированный регулятор напряжения для автомобиля. Схема реле-регулятора

(clicca per ingrandire)

Вывод Б регулятора подключают отдельным проводом к плюсовому зажиму батареи, выводы Я и Ш - к выходу выпрямительного моста генератора и к его обмотке возбуждения соответственно. Общий провод регулятора соединен с корпусом автомобиля в месте установки регулятора. Цепь из восьми диодов VD4-VD 11 прикреплена к корпусу батареи и имеет тепловой контакт с ним. Эта цепь служит термозависимым источником образцового напряжения с необходимым ТКН. При выключенном зажигании автомобиля напряжение на выводе Я отсутствует, транзисторы VT1-VT3 закрыты, напряжение питания на операционный усилитель DA1 не поступает, транзисторы VT4-VT6 также закрыты, от батареи потребляется лишь начальный ток коллектора транзисторов VT1 и VT2, который неизмеримо меньше тока саморазрядки батареи. При включении зажигания открываются транзисторы VT1-VT3, через транзистор VT3 напряжение питания поступает на ОУ DA1. Напряжение с плюсового зажима батареи через транзистор VT2 подведено к делителю R5R6R7, а с движка резистора R6 - на инвертирующий вход ОУ DA1. На неинвертирующий вход ОУ напряжение подано с цепи диодов VD4-VD11. Пока двигатель выключен, напряжение, снимаемое с движка резистора R6, меньше падения напряжения на диодах VD4-VD11, на выходе ОУ напряжение близко к напряжению аккумуляторной батареи и транзисторы VT4-VT6 открыты, через обмотку возбуждения генератора течет ток.

После запуска двигателя генератор начинает вырабатывать ток, напряжение на батарее увеличивается, операционный усилитель DA1 переключается, транзисторы VT4-VT6 закрываются, ток. вырабатываемый генератором, спадает, в результате чего снова происходит переключение ОУ и увеличение тока через обмотку возбуждения генератора. Открывание и закрывание транзисторов VT4-VT6 происходит с частотой несколько десятков или сотен герц, поддерживая необходимое напряжение на зажимах аккумуляторной батареи. Положительная обратная связь через резистор R12 обеспечивает гистерезис ОУ и превращает ОУ в триггер Шмитта. Стабилитрон VD2 согласует выходное напряжение ОУ с порогом переключения транзистора VT4. Особо следует отметить роль стабилитрона VD1, закрытого в нормальном режиме работы регулятора. Если бы его не было, то при обрыве проводов, идущих к датчику температуры VD4-VD11, ток через обмотку возбуждения генератора протекал бы непрерывно, напряжение бортовой сети сильно увеличилось, что опасно как для батареи, так и для других потребителей электроэнергии. Стабилитрон VD1 при отключении датчика температуры открывается и начинает работать источником образцового напряжения. Напряжение в бортовой сети хоть и увеличивается, но не так значительно, как при его отсутствии.

Конструкция. Все элементы регулятора, кроме диодов VD4-VD11, размещены на печатной плате размерами 93х60 мм из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм - Чертеж платы показан на рис.2.

Простой термокомпенсированный регулятор напряжения для автомобиля. Печатная плата

Транзистор VT6 установлен на плате без теплоотвода на двух латунных втулках, выводы базы и эмиттера впаяны непосредственно в плату. Плата рассчитана на установку в корпус электромеханического реле-регулятора РР-24 на трех латунных стойках с резьбой. Выводами служат соответствующие выводы на корпусе. Датчик температуры состоит из сложенных в пакет трех пластин размерами 80х30х2 мм, одной латунной и двух стеклотекстолитовых. В средней стеклотекстолитовой пластине примерно в ее середине прорезано окно размерами 50х8 мм. В это пространство уложены восемь соединенных последовательно диодов. Выводы из провода МГТФ-0,14 помещены в ПВХ трубку, уложенную в узкий паз, пропиленный в средней пластине.

Вся конструкция склеена в единое целое эпоксидной шпаклевкой, ею же заполнена внутренняя полость средней пластины. Латунную пластину перед склеиванием необходимо залудить, все детали датчика - тщательно обезжирить. Выводы датчика припаяны непосредственно к соответствующим точкам печатной платы. Выводы желательно для надежности дополнительно прикрепить к корпусу регулятора небольшим хомутом. Латунной пластиной датчик слегка вдавлен в разогретую мастику заливки батареи. Если она не имеет мастичной заливки, латунную пластину следует прижать к ровному участку боковой поверхности корпуса батареи резиновым кольцом, вырезанным из колесной камеры. Вывод Б регулятора удобнее, подключить не к плюсовому выводу батареи, а к плюсовому токовому зажиму стартера.

Детали. В регуляторе вместо КТ3102А (VT1, VT3, VT4) и КТ208К (VT2) могут быть использованы практически любые маломощные кремниевые транзисторы соответствующей структуры. Транзистор VT5 должен допускать ток коллектора не менее 150 мА; здесь можно использовать транзисторы из серий КТ208, КТ209, КТ313, КТ3108, КТ814, КТ816 с любым буквенным индексом. Предпочтение следует отдать транзисторам в металлическом корпусе. Стабилитрон VD2 - любой на напряжение 3,3...7 В.

Диод VD3 может быть любым на прямой ток не менее ЗА. Диоды серии КД206 удобно монтировать на плате, так как на их корпус выведен анод. Конденсаторы С1, С2, С4 - КМ5 или КМ6, СЗ -К53-1 или К53-4. Применение конденсаторов серии К50 или К52 нежелательно. Дроссель L1 - ДМ-0,1; постоянные резисторы - МТ или МЛТ, подстроечный R6 - СПЗ-19а. Налаживать устройство следует в определенном порядке. Сначала к выводу Б регулятора и к корпусу подключают регулируемый источник постоянного напряжения до 16,5 В и измеряют потребляемый от него ток. Стрелка микроамперметра на 100 мкА не должна заметно отклоняться. Далее между выводом Ш и общим проводом подключают резистор сопротивлением 120 Ом мощностью 2 Вт с параллельно включенным вольтметром (или маломощную лампу накаливания на напряжение 18...24 В).

Вывод Я подключают к тому же источнику, установив его напряжение равным 13,6 В, и резистором R6 устанавливают такой порог переключения, при котором выходное напряжение на выводе Ш близко к нулю при увеличении напряжения источника сверх 13,6 В и близко к напряжению питания при уменьшении напряжения ниже этого значения. Затем отключают цепь диодов VD4-VD11 и подбирают стабилитрон VD1, добиваясь аналогичного переключения регулятора при напряжении источника питания 16...16,5 В. При подборке, если окажется необходимым, можно последовательно со стабилитроном VD1 включить один-два маломощных кремниевых диода в прямом направлении. Более точную регулировку проводят на автомобиле.

Полностью зарядив батарею аккумуляторов, вольтметром (лучше цифровым) измеряют напряжение на его выводах без нагрузки. Запускают двигатель без стартера и резистором R6 устанавливают измеренное значение напряжения на зажимах батареи. При наличии амперметра на автомобиле критерием правильной регулировки устройства может служить значение зарядного тока спустя 5...10 мин после запуска двигателя при средней частоте вращения коленчатого вала и заряженной батарее. Ток должен быть в пределах 2...3 А независимо от мощности включенной нагрузки.

Описанный выше регулятор с традиционным термокомпенсированным стабилитроном Д818Е вместо диодов VD1 и VD4-VD11 несколько лет работал на автомобиле ГАЗ-24. В летнее время приходилось доливать в батарею воду, весной и осенью - подзаряжать ее. После установки датчика VD4-VD11 необходимость в указанных операциях отпала. Вместе с использованием тиристорно-транзисторного блока электронного зажигания с удлиненной искрой, обеспечивающим быстрый запуск двигателя в самых различных условиях эксплуатации, описанный регулятор напряжения позволил довести срок службы аккумуляторной батареи до девяти лет.

Letteratura

Ломанович В.А. Термокомпенсированный регулятор напряжения. - Радио, 1985, № 5, с. 24-27.

Автор: С.Бирюков, Радио 1, 1994г.; Публикация: cxem.net

Vedi altri articoli sezione Automobile. Dispositivi elettronici

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici 05.05.2024

Il mondo moderno della scienza e della tecnologia si sta sviluppando rapidamente e ogni giorno compaiono nuovi metodi e tecnologie che ci aprono nuove prospettive in vari campi. Una di queste innovazioni è lo sviluppo da parte di scienziati tedeschi di un nuovo modo di controllare i segnali ottici, che potrebbe portare a progressi significativi nel campo della fotonica. Una recente ricerca ha permesso agli scienziati tedeschi di creare una piastra d'onda sintonizzabile all'interno di una guida d'onda di silice fusa. Questo metodo, basato sull'utilizzo di uno strato di cristalli liquidi, consente di modificare efficacemente la polarizzazione della luce che passa attraverso una guida d'onda. Questa svolta tecnologica apre nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi fotonici compatti ed efficienti in grado di elaborare grandi volumi di dati. Il controllo elettro-ottico della polarizzazione fornito dal nuovo metodo potrebbe fornire la base per una nuova classe di dispositivi fotonici integrati. Ciò apre grandi opportunità per ... >>

Tastiera Seneca Premium 05.05.2024

Le tastiere sono parte integrante del nostro lavoro quotidiano al computer. Tuttavia, uno dei principali problemi che gli utenti devono affrontare è il rumore, soprattutto nel caso dei modelli premium. Ma con la nuova tastiera Seneca di Norbauer & Co le cose potrebbero cambiare. Seneca non è solo una tastiera, è il risultato di cinque anni di lavoro di sviluppo per creare il dispositivo perfetto. Ogni aspetto di questa tastiera, dalle proprietà acustiche alle caratteristiche meccaniche, è stato attentamente considerato e bilanciato. Una delle caratteristiche principali di Seneca sono i suoi stabilizzatori silenziosi, che risolvono il problema del rumore comune a molte tastiere. Inoltre, la tastiera supporta tasti di varie larghezze, rendendola comoda per qualsiasi utente. Sebbene Seneca non sia ancora disponibile per l'acquisto, il rilascio è previsto per la fine dell'estate. Seneca di Norbauer & Co rappresenta nuovi standard nel design delle tastiere. Suo ... >>

Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo 04.05.2024

Esplorare lo spazio e i suoi misteri è un compito che attira l'attenzione degli astronomi di tutto il mondo. All'aria fresca d'alta montagna, lontano dall'inquinamento luminoso delle città, le stelle e i pianeti svelano con maggiore chiarezza i loro segreti. Una nuova pagina si apre nella storia dell'astronomia con l'apertura dell'osservatorio astronomico più alto del mondo: l'Osservatorio di Atacama dell'Università di Tokyo. L'Osservatorio di Atacama, situato ad un'altitudine di 5640 metri sul livello del mare, apre nuove opportunità agli astronomi nello studio dello spazio. Questo sito è diventato il punto più alto per un telescopio terrestre, fornendo ai ricercatori uno strumento unico per studiare le onde infrarosse nell'Universo. Sebbene la posizione ad alta quota offra cieli più limpidi e meno interferenze da parte dell’atmosfera, la costruzione di un osservatorio in alta montagna presenta enormi difficoltà e sfide. Tuttavia, nonostante le difficoltà, il nuovo osservatorio apre ampie prospettive di ricerca agli astronomi. ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Acqua dall'aria 07.12.2018

Come sapete, ci sono alcuni problemi con l'acqua liquida su Marte: finora sono stati trovati solo piccoli corsi d'acqua salati che si verificano periodicamente. Pertanto, anche se alcuni organismi viventi potessero sopravvivere lì fino ad oggi, dovrebbero vivere molto difficili. Sfortunatamente, nonostante ci sia molta più acqua sulla Terra che su Marte, milioni di persone ora hanno difficoltà ad accedere a questa stessa acqua. Di anno in anno la situazione non migliora: ci sono sempre più persone sul pianeta e c'è sempre meno acqua pulita e potabile. Pertanto, l'attenzione di molti ricercatori è concentrata sul problema dello sviluppo di metodi convenienti per ottenere acqua dolce.

Un modo per prendere l'acqua dove non c'è è prenderla dall'aria, perché c'è sempre del vapore acqueo nell'aria. Per fare questo, ad esempio, puoi raccogliere goccioline di nebbia, sebbene queste nebbie non si formino sempre e non ovunque. Se è possibile utilizzare l'elettricità in grandi volumi ea basso costo, è possibile ottenere acqua grazie alla sua condensazione su una superficie raffreddata. Le gocce d'acqua che escono da ogni condizionatore d'aria in estate sono un chiaro esempio di questo metodo. Ma oltre ai metodi "fisici" per ottenere l'acqua, ce n'è anche uno "chimico". Ad esempio, puoi prima assorbire l'acqua dall'aria con una sorta di assorbente, quindi forzare questo assorbente a rilasciare acqua, ma non nell'aria, ma nel contenitore desiderato.

I ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) hanno sviluppato un materiale polimerico che ha le proprietà necessarie per fornire acqua all'esterno delle pareti del laboratorio. Per fare questo, hanno preso una sostanza economica e innocua: il cloruro di calcio, noto per la sua elevata igroscopicità.

La capacità di questo composto di assorbire acqua è così elevata che la sostanza inizialmente secca può dissolversi a causa dell'acqua prelevata dall'aria. Per evitare che il cloruro di calcio fuoriesca ovunque, è stato posto all'interno di un idrogel appositamente creato a base di poliacrilammide. Un tale idrogel può assorbire efficacemente l'acqua mantenendo la sua forma geometrica. Affinché la sostanza risultante ceda l'acqua raccolta senza troppi sforzi, alla sua struttura sono stati aggiunti nanotubi di carbonio, che migliorano il riscaldamento del gel sotto l'azione della luce solare.

Per far funzionare l'idrogel che hanno creato, i ricercatori hanno messo insieme un semplice dispositivo, letteralmente da un contenitore per alimenti e pezzi di carta stagnola. Con l'aiuto di questo semplice dispositivo, in cui sono stati posti 35 grammi di idrogel secco, sono stati raccolti 37 grammi di acqua pura in meno di un giorno. Il costo di un dispositivo in grado di produrre 3 litri di acqua potabile al giorno, secondo i calcoli, può essere anche inferiore a 3 dollari.

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Si consiglia di scaricare nel ns Libreria tecnica gratuita:

▪ sezione del sito Trucchi spettacolari e loro indizi

▪ riviste Radiocomponents (archivi annuali)

▪ libro Altoparlanti e loro applicazioni. Ephrussi MM, 1976

▪ articolo Le rose possono uccidere? Risposta dettagliata

▪ articolo Pronto soccorso per scosse elettriche. Massaggio cardiaco indiretto (chiuso). Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ articolo Focus con un quadrante. Messa a fuoco segreta

▪ libro di consultazione Menu di servizio delle TV straniere. Libro n. 8

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito