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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sostituzione del regolatore di tensione. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Sono avvenuti problemi: il regolatore di tensione sulla tua auto estranea è fallito. Cosa dovrei fare? Un radioamatore radio risponderà a questa domanda senza esitazione: assembla una nuova. Che sia meglio di prima! L'autore parla di come farlo praticamente nell'articolo presentato qui. Il generatore ha smesso di funzionare su un'auto NISSAN-MARCH. Dal controllo è emerso che la causa del guasto era un malfunzionamento del regolatore di tensione, a seguito del quale il rotore del generatore è rimasto senza corrente di eccitazione. Il regolatore di tensione è progettato sotto forma di un microcircuito ibrido installato nel portaspazzole del generatore (HITACHI; tensione 12 V, corrente di carico 40 A). Dal momento che non era possibile acquistare il microcircuito fallito, ho deciso di creare una versione alternativa del regolatore, che avrebbe assiciato un'elevata precisione di mantenere una tensione di 13,8 V ai terminali della batteria e avrebbe dimensioni per consentire di essere integrato nel pennello titolare del generatore per sostituire quello guasto. La caduta di tensione ai terminali della batteria quando il generatore funzionava con un regolatore HITACHI quando la maggior parte dei consumatori erano accesi (abbaglianti, lunotto termico, tergicristallo, ventola del riscaldamento) in modalità di riposo del motore dell'auto non superava 0,5 V. In tutte le altre possibili modalità di funzionamento del motore e dell'equipaggiamento elettrico, non è stato possibile registrare le variazioni di tensione ai terminali della batteria. Ho effettuato le misurazioni utilizzando un dispositivo di puntamento universale PM2502 della PHILIPS, che ha una classe di precisione di 1,5 quando si misura la tensione continua. Come ha dimostrato la pratica di funzionamento della batteria in un'auto, la sua durata dipende in gran parte dalla tensione ai suoi terminali, che dovrebbe essere pari a 13,8 V, e dalla precisione della sua manutenzione [1]. L'autore dell'articolo [2] osserva che nel caso in esame l'uso di un regolatore delle auto domestiche è inappropriato, poiché non fornisce un'elevata precisione nel mantenimento della tensione ai terminali della batteria. Inoltre, i regolatori a relè domestici richiedono modifiche al cablaggio dell'auto e non è possibile installarli al posto di un dispositivo danneggiato. Nel frattempo, come si è scoperto, il regolatore di tensione descritto in [3] soddisfa completamente i requisiti attuali. Il numero limitato di parti utilizzate ha permesso di posizionarle su una tavola di 30x20 mm e di integrarle facilmente nel portaspazzole di un generatore HITACHI. In modo simile è possibile ripristinare la funzionalità dei generatori e di altri modelli di auto straniere. Lo schema del regolatore è mostrato in Fig. 1. Mostra anche la sua inclusione nella rete di bordo del veicolo. Come già accennato, il dispositivo si basa sul regolatore di [3]. È stato modificato solo lo stadio di uscita. I transistor VT1 e VT2 sono collegati secondo il circuito di un transistor composito, il cui carico del collettore è l'avvolgimento del rotore del generatore.
Quando i contatti dell'interruttore di accensione SA1 sono chiusi, la tensione dalla batteria GB1 scorrerà (tramite Pin 2) all'amplificatore operativo DA1 del regolatore. All'ingresso non invertito dell'AMP OP, apparirà una tensione stabilizzata di circa 8,2 V, presa dal diodo Zener VD1. Esiste una tensione costante sull'ingresso di invertire dell'amplificatore operazionale, determinato dal divisore resistivo R1R2R3 e uguale a circa 7,3 V. Poiché DA1 OP-AMP funziona senza feedback, alla sua uscita verrà visualizzata quasi la piena tensione della batteria GB1 applicata al pin. 7 ou. Questa tensione passerà attraverso il diodo VD3 e il divisore resistivo R6R7 alla base del transistor composito Vt1vt2. Di conseguenza, il transistor VT2 si aprirà e la corrente scorrerà dalla batteria attraverso lampada HL1, il rotore del generatore di avvolgimento G1 e Transistor VT2. La lampada di controllo HL1 si accenderà e un campo magnetico apparirà nel rotore G1. Dopo aver avviato il motore, la tensione generata dagli avvolgimenti di lavoro del generatore viene rettificata dai diodi, applicata al rotore del generatore G1 e tramite il connettore X1 alla batteria GB1, garantendo la sua ricarica. La tensione su entrambi i terminali della lampada HL1 rispetto al filo comune diventa quasi la stessa e la lampada HL1 si spegne, il che indica che il generatore funziona correttamente. All'aumentare della velocità di rotazione dell'albero motore (e dell'albero del generatore associato), aumenta la tensione all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA1. Non appena diventa uguale alla tensione sull'ingresso non invertente, l'amplificatore operazionale commuterà, la sua tensione di uscita diminuirà quasi a zero, chiudendo il transistor composito VT1VT2 e interrompendo la corrente attraverso l'avvolgimento del rotore del generatore G1 . La tensione sul connettore X1 diminuisce, l'amplificatore operazionale cambia nuovamente e il processo si ripete. Pertanto, la tensione media è impostata sul connettore X1, impostata selezionando il resistore R2. È facile vedere che il transistor composto funziona in modalità di commutazione - o è sicuro o è aperto e saturo. Il resistore R8 assicura che il transistor VT2 sia completamente chiuso quando la corrente di eccitazione scende a zero. Il valore del resistore R5 è ridotto a 1,5 MΩ, grazie al quale l'isteresi elettrica dell'amplificatore operazionale si manifesta più chiaramente, riducendo la probabilità che lo stadio di uscita passi alla modalità lineare. Il diodo VD2 smorza l'EMF autoinduttivo dell'avvolgimento del rotore del generatore che si verifica al momento in cui il transistor composito si chiude. Il diodo V1 è escluso dal dispositivo originale, poiché la connessione del divisore di input R1R2R3 del regolatore con il connettore di uscita X1 viene realizzata strutturalmente all'interno del supporto per la spazzola del generatore. È esclusa anche la resistenza trimmer R3 in quanto il dispositivo, una volta regolato a banco, non necessita di alcuna regolazione durante il funzionamento. Inoltre, la presenza di un resistore calibrato in condizioni di sbalzi termici, esposizione a polvere, umidità (condensa) e vibrazioni ridurrebbe l'affidabilità del regolatore. Il dispositivo è montato su un circuito stampato realizzato in fibra di vetro di foglio a faccia singola 1 mm. Il disegno della scheda è mostrato in Fig. 2. I resistori R4, R6, R7 e il diodo VD3 sono saldati sul lato dei conduttori stampati. I terminali del transistor VT1 sono piegati ad un angolo di 90 gradi; Viene posizionato da un punto all'altro del microcircuito. Un distanziale di cartone di circa 0,5 mm deve essere posizionato sotto il transistor.
Il transistor VT2 è montato all'esterno della scheda, all'interno del coperchio posteriore del generatore in uno spazio libero accanto al portaspazzole, tramite una guarnizione in mica. Il regolatore può utilizzare un condensatore S1-KM-5, KM-6 o K10-17; Diodo Zener VD1 - KS182E, KS191E, KS182Zh o KS191Zh nell'alloggiamento KD-2 (KD-3). Invece di KD522B (VD3), andrà bene qualsiasi serie KD521, KD522; diodo VD2 - qualsiasi serie KD209 in una custodia a forma di goccia. Il transistor KT817V può essere sostituito con KT815B-KT815G, KT817B, KT817G. Sostituiremo il transistor KT819V con KT819B, KT819G La vite di montaggio è isolata dalla flangia del dissipatore di calore del transistor VT2 con un manicotto isolante e una rondella. Il coperchio del generatore nel sito di installazione del transistor deve essere pulito con carta vetrata fine. Prima dell'installazione finale del transistor, la guarnizione in mica deve essere lubrificata su entrambi i lati con pasta termoconduttiva KTP. Se non è disponibile, utilizzare il lubrificante LITOL-24. Come ha dimostrato la pratica, l'uso di LITOL fornisce risultati ancora più duraturi rispetto alla pasta KTP. Non è consigliabile sostituire il microcircuito KR140UD608 con altri a causa della loro tendenza ad eccitarsi quando si opera nel regolatore descritto. Come ultima risorsa, puoi provare a utilizzare KR140UD708. Si consiglia di duplicare le tracce del circuito stampato attraverso le quali scorre una corrente significativa con un conduttore di rame nudo con un diametro di 0,5 mm. Quando si assembla il generatore, assicurarsi che i fili di collegamento dal transistor VT2 alla scheda del regolatore non tocchi il rotore del generatore quando ruota. Per fare ciò, dopo aver montato la scheda, eseguire un gruppo di prova del supporto per la spazzola con la scheda e il coperchio posteriore e selezionare la lunghezza ottimale dei fili. Per impostare il dispositivo, i suoi terminali 1 - 3 sono collegati insieme e collegati al terminale positivo di una sorgente di corrente regolabile con una tensione di 12 ... 15 V, fornendo una corrente di carico di 3 ... 5 A e terminale 5 - al terminale negativo della sorgente. Un carico equivalente (rotore del generatore) è collegato ai terminali 1-3 e 4 - una resistenza Wirewound con una resistenza di 4 ohm con una potenza di 25 ... 50 W. È inoltre possibile attivare il rotore del generatore stesso collegando (senza saldatura) i fili agli anelli di contatto del commutatore. Un voltmetro con un limite superiore di 15 ... 30 V è collegato in parallelo al carico. Invece del resistore R2, un resistore multigiro di sintonia SP5-3 con una resistenza di 33 kOhm viene temporaneamente saldato, collegando insieme il centro e uno dei suoi terminali esterni. Accendere la sorgente e impostare la tensione di alimentazione su 13,8 V. Se il voltmetro mostra una tensione vicina a quella specificata, girare la vite della resistenza di taglio esattamente fino a quando la tensione al carico non scompare. Quindi la tensione di alimentazione viene ridotta a 12 V e il voltmetro dovrebbe mostrare nuovamente la tensione. La tensione di alimentazione viene gradualmente aumentata fino a quando la tensione di carico non si perde. La commutazione dovrebbe verificarsi quando la lettura del voltmetro è 13,8 V. Se la tensione di commutazione non è uguale a quella specificata, ripetere l'operazione precedente ancora più precisa. Nel caso in cui il voltmetro non mostra la tensione quando si accende per la prima volta, ruota la vite della resistenza di taglio per ottenere una deflessione della freccia e quindi eseguire le operazioni descritte. La regolazione va effettuata velocemente, facendo attenzione a non surriscaldare sia il carico che il transistor VT2. Dopo aver rimosso il resistore di trimming dalla scheda, misurarne la resistenza nel modo più accurato possibile e sostituirlo con una costante della stessa resistenza. Ripetere queste operazioni ancora una volta e assicurarsi che la commutazione avvenga in modo chiaro e alla tensione specificata. La scheda regolata è rivestita su entrambi i lati con due strati di colla BF-2 con essiccazione intermedia. La scheda finita è incollata con sigillante VGO-1 nel supporto del pennello, che, a sua volta, è installato nella copertina posteriore del generatore. Quindi installano il transistor VT2, assemblano il generatore e controllano il suo funzionamento sull'auto. Monitorano la tensione sui terminali della batteria in varie modalità operative del motore e delle apparecchiature elettriche. Il funzionamento di un veicolo con il regolatore di tensione descritto per più di due anni ha confermato la sua affidabilità e l'elevata stabilità del mantenimento della tensione nella rete di bordo. Un generatore più potente (12 V; 60 A) di un'auto Nissan-Sunny è stato riparato in modo simile. Letteratura
Autore: E.Adigamov, Tashkent, Uzbekistan
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