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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Relè elettronico di controllo della carica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Batterie, caricatori Ogni appassionato di auto desidera controllare più completamente lo stato del sistema di alimentazione dell'auto. Sia il sovraccarico che il sottocaricamento della batteria influiscono negativamente sulla sua "salute", riducendo la già breve durata del dispositivo di accumulo dell'energia. L'articolo proposto è dedicato alle questioni relative alla garanzia di condizioni operative ottimali per la batteria. Il regolatore di batteria-generatore-relè (stabilizzatore di tensione di bordo), di norma, è un relè di controllo della carica come elemento per il monitoraggio dello stato di salute del sistema batteria-generatore-relè-regolatore. L'esperienza operativa del classico Zhiguli dimostra che è possibile migliorare il contenuto informativo della spia di controllo sostituendo il loro relè PC702 standard con la sua versione elettronica. Un'analisi dei dispositivi di controllo pubblicati sulle pagine della rivista Radio negli ultimi 75 anni non ha rivelato un'opzione adatta a tutti gli effetti. Tuttavia, sembra ottimale quello in cui la spia sul quadro strumenti, oltre alla mancanza di carica, indichi anche un eccesso di tensione nel sistema di alimentazione Il dispositivo proposto all'attenzione dei lettori si differenzia da quelli noti per la completa intercambiabilità strutturale ed elettrica con il relè PC702, la rapidità di montaggio e smontaggio. Implementa un principio misto di monitoraggio dello stato della rete di bordo del veicolo. L'assenza o la presenza di una carica della batteria non è determinata dal livello di tensione, ma dall'assenza o dalla presenza di una corrente di carica. Ecco come funziona il relè PC702. Questo principio offre alcuni vantaggi: garantisce la semplicità e l'affidabilità del dispositivo, l'assenza della necessità di determinare e impostare la soglia di risposta e praticamente l'indipendenza dalla temperatura, importante per le unità di misura. Monitoraggio delle sovratensioni - tradizionale, tramite sensore di massima tensione (PMS). Il relè di controllo della carica può essere suddiviso funzionalmente nei seguenti componenti (vedi diagramma schematico): sensore di corrente di carica con amplificatore di tensione - R1-R3, VT1; DMN - R5-R7, DA1; generatore di impulsi - C2, R8, DD1.1; amplificatore di corrente - VT2; inverter tampone - DD1.2-DD1.4.
Quando i contatti dell'interruttore SA1 "Accensione" sono chiusi (il motore non è avviato o gira a bassa velocità), il transistor VT1 rimane chiuso, poiché scorre una leggera corrente inversa dei diodi VD2, VD4, VD6 del gruppo elettrogeno nel suo circuito di base. Pertanto, la tensione sul condensatore C1 e l'ingresso inferiore del trigger Schmitt DD1.1 secondo il circuito è praticamente zero. DMN è un comparatore di tensione realizzato su un diodo zener controllato DA1 (TL431ILP, analogo domestico di KR142EN19 [1]). Il diodo zener è chiuso, in quanto alla sua uscita di controllo la tensione prelevata dal partitore R5R6 è inferiore a quella di riferimento interno (è pari a 2,5 V). Pertanto, il condensatore C2 attraverso il diodo di blocco VD1 del dispositivo viene caricato quasi alla tensione di alimentazione. Il generatore di impulsi è inibito e la sua uscita è alta. L'uscita del buffer DD1.2-DD1.4 è bassa, il transistor VT2 è aperto e saturo, la spia di controllo HL1 è accesa, indicando l'assenza della corrente di carica della batteria. All'aumentare della velocità del motore, aumenta la tensione generata dal generatore G1 del veicolo. Non appena supera la tensione sulla batteria, si aprono i diodi del ponte trifase VD1-VD6 del gruppo elettrogeno. Una corrente pulsante appare nel circuito di base del transistor VT1. Di conseguenza, sul suo collettore si forma una sequenza di impulsi con un ciclo di lavoro variabile. Il condensatore di integrazione C1 separa il componente CC. Non appena il suo valore supera circa i due terzi della tensione di alimentazione del microcircuito, il trigger Schmitt DD1.1 passerà allo stato opposto. Di conseguenza, il transistor VT2 si chiude e la lampada HL1 si spegne. Si noti che secondo la logica di funzionamento in entrambe le modalità descritte, il dispositivo non differisce dal relè PC702. Il funzionamento nella terza modalità dipende dal livello di tensione nella rete di bordo. Se sull'auto è installato uno stabilizzatore con compensazione della temperatura simile a [2, 3], il limite di controllo superiore può essere considerato pari a 15,5 ... 16 V. Quando si utilizza un regolatore relè convenzionale (stabilizzatore) 121.3702, questa soglia può essere ridotto a 14,5 .. .15 V. Al raggiungimento della soglia selezionata, il DMN viene attivato e la tensione all'anodo del diodo di blocco VD1 diminuisce a circa 2 V. Il condensatore carico C2 chiude il diodo VD1, rimuovendo il blocco dal generatore di impulsi. Il condensatore C2 inizia a scaricarsi attraverso il resistore R8 e l'uscita del trigger Schmitt DD1.1. Non appena la tensione del condensatore, diminuendo, raggiunge un terzo della tensione di alimentazione del microcircuito, il trigger DD1.1 si attiverà e alla sua uscita apparirà un livello alto. Il condensatore inizierà nuovamente a caricarsi attraverso il resistore R8 dall'uscita del trigger: il generatore inizierà a produrre impulsi rettangolari. Di conseguenza, il transistor VT2 si aprirà e si chiuderà periodicamente, la lampada HL1 lampeggerà, segnalando un malfunzionamento dell'apparecchiatura elettrica, portando a un eccesso di tensione della rete di bordo. L'utilizzo di un microcircuito con trigger Schmitt è dovuto alla loro buona immunità al rumore dovuta alla caratteristica di "isteresi". Gli elementi HL2, R11 formano un indicatore duplicato. Non è necessario, ma aiuterà se la lampada HL1 si brucia. Nel relè, invece di KT502A, può funzionare qualsiasi transistor p-n-p al silicio e al posto di KT973A può funzionare qualsiasi struttura pn-p in silicio composito con una corrente di collettore consentita di almeno 2 A. Si consiglia di non sostituire il microcircuito KR1561TL1 con altri a causa della sua maggiore capacità di carico. Quando si sceglie un chip DA1, è necessario tenere presente che l'intervallo di temperatura operativa del diodo zener TL431ILP (e le sue varietà relative allo standard industriale) va da -40 a +80 ° С; per l'analogo domestico KR142EN19 - da -10 a +70 ° С. Il relè è assemblato su un circuito stampato 47x29 mm in textolite o getinaks di 1 mm di spessore. I collegamenti sono realizzati con filo MGTF con una sezione trasversale di 0,07 mm2 e quelli a corrente più elevata sono 0,35 mm2. La scheda è fissata alla scheda getinax del relè PC702 tramite due boccole in plastica. Per installare un analogo elettronico, è necessario espandere l'involucro metallico del relè, rimuovere il relè elettromagnetico esecutivo dalla scheda, accorciare il terminale 3 a 5 ... 87 mm Saldare i conduttori flessibili ai terminali 30/51, 85 e 87 . Collegare il filo comune dell'analogo elettronico del relè all'involucro metallico per garantire il contatto durante l'installazione con la carrozzeria. Dopo aver installato la scheda nell'involucro, arrotolarla nuovamente attorno al perimetro. Per testare le prestazioni del relè, è necessaria una sorgente di tensione CC regolabile da 10 a 16 V con una corrente di uscita fino a 1,5 A. L'uscita positiva della sorgente è collegata al morsetto 87 e l'uscita negativa è collegata a un filo comune . Una spia per automobili AA30-51 è collegata al terminale 12/3. Modificando la tensione di alimentazione da 10 a 14 V, la lampada si accende. Collegare il terminale 85 tramite un resistore con una resistenza di 51 ... 100 Ohm a un filo comune: la lampada dovrebbe spegnersi. Quindi la tensione di alimentazione viene aumentata gradualmente e si osserva l'accensione e lo spegnimento impulsivi della lampada. L '"isteresi" della tensione di soglia di solito non supera i 20 mV. Come descritto, controlla le prestazioni del relè sull'auto. Accendi l'accensione: la spia sul pannello laterale si accende e rimane accesa. Il motore viene avviato e, in modalità inattiva, la lampada viene spenta. Chiudere tra loro i conduttori adatti ai morsetti 15 e 67 del relè-regolatore, dopo averli precedentemente rimossi dai piedini. Aumentare con attenzione la velocità del motore e, a seconda del carico della rete di bordo, controllare il funzionamento a impulsi della lampada con una frequenza di diversi hertz (dipende dalle valutazioni degli elementi R8, C2). Letteratura
Autore: V. Khromov, Krasnojarsk
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