Izpētītas 4 cietvielu automobiļu ģeneratoru regulatoru shēmas

Turpmāk paskaidrotās 4 vienkāršās automašīnas sprieguma strāvas regulatora shēmas ir izveidotas kā tūlītēja alternatīva jebkuram standarta regulatoram, un, lai arī tās galvenokārt ir izstrādātas dinamo, tas darbosies vienlīdz efektīvi ar ģeneratoru.

Ja tiek analizēta tradicionālā automašīnas ģeneratora sprieguma regulatora darbība, mums ir pārsteidzoši, ka šāda veida regulatori bieži vien ir tikpat uzticami kā viņi.

Lai gan lielākā daļa mūsdienu automašīnu ir aprīkotas ar cietvielu sprieguma regulatoriem, lai regulētu ģeneratora spriegumu un strāvas izvadi, jūs joprojām varat atrast neskaitāmas agrākas automašīnas, kas uzstādītas ar elektromehāniskiem sprieguma regulatoriem, kas, iespējams, ir neuzticami.

Kā darbojas elektromehāniskais automašīnas regulators

Elektromehāniskā automobiļa ģeneratora sprieguma regulatora standarta darbība var būt šāda:

Kad motors ir brīvgaitas režīmā, dinamo sāk iegūt lauka strāvu caur aizdedzes brīdinājuma lampu.

Šajā pozīcijā dinamo armatūra paliek nesaistīta ar akumulatoru, jo tā jauda ir mazāka, salīdzinot ar akumulatora spriegumu, un akumulators sāk izlādēties caur to.

Kad motora apgriezieni sāk palielināties, sāk pieaugt arī dinamo izejas spriegums. Tiklīdz tas pārsniedz akumulatora spriegumu, tiek ieslēgts relejs, kas savieno dinamo armatūru ar akumulatoru.

Tas sāk akumulatora uzlādi. Gadījumā, ja dinamo jauda palielinās vēl vairāk, tiek aktivizēts papildu relejs pie aptuveni 14,5 voltiem, kas pārtrauc dinamo lauka tinumu.

Lauka strāva samazinās, kamēr izejas spriegums sāk pazemināties, līdz šis relejs deaktivizējas. Relejs šajā brīdī pastāvīgi ieslēdzas / izslēdzas atkārtoti, uzturot dinamo jaudu pie 14,5 V.

Šī darbība aizsargā akumulatoru no pārmērīgas uzlādes.

Ir arī trešais relejs, kas satur tā spoli tinumu virknē ar dinamo izeju, caur kuru iet visa dinamo izejas strāva.

Tiklīdz dinamo drošā izejas strāva kļūst bīstami augsta, var būt saistīta ar pārāk izlādētu akumulatoru, šī tinums aktivizē releju. Šī stafete tagad atvieno dinamo lauka tinumu.

Funkcija nodrošina, ka tikai fundamentālajai teorijai un ierosinātā automašīnas sprieguma strāvas regulatora īpašajai shēmai var būt dažādas specifikācijas atkarībā no konkrētiem automašīnas izmēriem.

1) Strāvas tranzistoru izmantošana

Norādītajā konstrukcijā izgrieztais relejs tiek aizstāts ar D5, kas kļūst pretējs, tiklīdz dinamo izeja nokrītas zem akumulatora sprieguma.

Rezultātā akumulators nespēj izlādēties dinamo. Ja aizdedze tiek iedarbināta uz augšu, dinamo lauka tinums kļūst strāvas caur indikatora gaismu un T1.

Diods D3 ir iestrādāts, lai izvairītos no strāvas novilkšanas no lauka spoles ģeneratora samazinātās armatūras pretestības dēļ. Palielinoties motora apgriezieniem, dinamo jauda proporcionāli palielinās un sāk piegādāt savu lauka strāvu, izmantojot D3 un T1.

Kad katoda sānu spriegums D3 palielinās, brīdinājuma gaisma pakāpeniski blāvas, līdz tā izzūd.

Kad dinamo jauda sasniedz aptuveni 13-14 V, akumulators tiek atsākts. IC1 darbojas kā sprieguma salīdzinātājs, kas izseko dinamo izejas spriegumu.

Tā kā dinamo izejas spriegums palielina spriegumu uz op amp invertējošās ieejas, vispirms tas ir lielāks nekā pie neinvertējošā ieejas, tāpēc IC izeja tiek turēta zemā līmenī, un T3 paliek izslēgts.

Tiklīdz izejas spriegums pārsniedz 5,6 V, invertējošo ieejas spriegumu šajā līmenī regulē un kontrolē D4.

Kad izejas spriegums pārsniedz norādīto augstāko potenciālu (iestatīts caur P1), IC1 neinvertējošā ieeja kļūst augstāka nekā invertējošā ieeja, kā rezultātā IC1 izeja mainās uz pozitīvu. Tas aktivizē T3. kas izslēdz T2 un T1, nomācot strāvu dinamo laukā.

Dinamo lauka strāva tagad samazinās, un izejas spriegums sāk samazināties, līdz salīdzinātājs atkal atgriežas. R6 piegādā vairākus simtus milivoltu histerēzes, kas palīdz ķēdei darboties kā komutācijas regulatoram. T1 ir vai nu ieslēgts cietāk, vai arī ir nogriezts tā, ka tas izkliedē diezgan mazu jaudu.

Pašreizējo regulējumu ietekmē T4. Kad strāva ar R9 ir lielāka par izvēlēto augstāko līmeni, sprieguma kritums ap to ieslēdzas T4. Tas palielina potenciālu IC1 neinvertējošajā ieejā un izolē dinamo lauka strāvu.

R9 izvēlētā vērtība (0,033 Ohm / 20 W, kas paralēli sastāv no 10nos 0,33 Ohm / 2 W rezistoriem) ir piemērota, lai iegūtu optimālu izejas strāvu līdz 20 A. Ja ir vajadzīgas lielākas izejas strāvas, R9 vērtība varētu būt atbilstoši jāsamazina.

Ierīces izejas spriegums un strāva jānosaka, atbilstoši uzstādot P1 un P2, lai atbilstu sākotnējā regulatora standartiem. T1 un D5 jāuzstāda uz radiatoriem, un tiem jābūt stingri izolētiem no šasijas.

2) Vienkāršāks automašīnas ģeneratora sprieguma strāvas regulators

Šajā diagrammā parādīts vēl viens cietā stāvokļa automašīnas ģeneratora sprieguma un strāvas kontrollera ķēdes variants, izmantojot minimālo komponentu skaitu.

Parasti, kamēr akumulatora spriegums ir zemāks par pilnu uzlādes līmeni, regulatora IC CA 3085 izeja paliek izslēgta, kas ļauj Dārlingtonas tranzistoram būt vadīšanas režīmā, kas nodrošina lauka spoles spriegumu un ģeneratora darbību.

Tā kā IC CA3085 šeit ir izmantots kā pamata salīdzinātājs, akumulatoram uzlādējoties līdz pilnam uzlādes līmenim, tā var būt 14,2 V, potenciāls IC kontaktdakšā # 6 mainās uz 0V, izslēdzot barošanu uz lauka spoli.

Tādēļ ģeneratora strāva sabojājas, kavējot turpmāku akumulatora uzlādi. Tādējādi tiek pārtraukta akumulatora uzlāde.

Tagad, kad akumulatora spriegums nokrītas zem CA3085 pin6 sliekšņa, izeja atkal kļūst augsta, izraisot tranzistora vadību un barojot lauka spoli.

Ģenerators sāk piegādāt akumulatoru, lai tas atkal sāktu uzlādi.

Detaļu saraksts

3) Transistorizēta automašīnas ģeneratora regulatora ķēde

Atsaucoties uz zemāk redzamo ligzdas cietvielu ģeneratora sprieguma strāvas regulatora diagrammu, V4 ir konfigurēts kā virknes pārejas tranzistors, kas regulē strāvu ģeneratora laukā. Šis tranzistors kopā ar divām 20 amp diodēm ir piestiprināts pie ārējā radiatora. Ir intriģējoši redzēt, ka V1 izkliede nav pat ļoti liela pat maksimālās lauka strāvas laikā, drīzāk tikai 3 ampēru robežās.

Tomēr tā vidējā diapazona vietā, kurā sprieguma kritums laukā atbilst tranzistora V1 spiedienam, izraisot vislielāko izkliedi, kas nepārsniedz 10 vatus.

Diods D1 nodrošina pārejas tranzistora V4 aizsardzību no induktīvajiem tapām, kas rodas lauka spolē ikreiz, kad aizdedzes slēdzis tiek izslēgts. Diods D2, kas pārraida visu lauka strāvu, nodrošina papildu darba spriegumu vadītāja tranzistoram V2 un garantē, ka pārejas tranzistoru V4 varētu atslēgt pie lielas fona temperatūras.

Tranzistors V3 darbojas kā V4 draiveris, un bāzes strāvas svārstības no 3 līdz 5 ma pie šī tranzistora ļauj V4 pilnībā ieslēgt no ieslēgta līdz pilnīgai izslēgšanai.

Rezistors R8 piedāvā strāvas maršrutu pārmērīgas temperatūras apstākļos. Kondensators C1 ir būtisks, lai aizsargātu pret regulatora svārstībām, jo ​​ap sistēmu ir izveidota liela pastiprinājuma cilpa. Lai palielinātu precizitāti, šeit ieteicams izmantot tantala kondensatoru.

Vadības sensora ķēdes primārais elements ir noslēgts līdzsvarotajā diferenciālajā pastiprinātājā, kas sastāv no tranzistoriem V1 un V2. Īpaša uzmanība šī ģeneratora regulatora izkārtojumam ir pievērsta tam, lai pārliecinātos, ka nav temperatūras novirzīšanās problēmu. Lai to panāktu, visvairāk saistītajiem rezistoriem jābūt stiepļu brūču tipiem.

Sprieguma vadības potenciometrs R2 ir pelnījis īpašu uzmanību, jo tam nekad nevajadzētu attālināties no iestatījumiem vibrāciju vai ārkārtēju temperatūras apstākļu dēļ. Šajā dizainā izmantotais 20 omu katls šai programmai darbojās ideāli, tomēr gandrīz katrs labs stieples trauks rotācijas stilā varētu būt lieliski. Šajā automašīnas ģeneratora sprieguma strāvas regulatora konstrukcijā ir jāizvairās no taisnvirziena trimpota šķirnēm.

4) IC 741 automašīnas ģeneratora sprieguma strāvas regulatora lādētāja ķēde

Šī shēma piedāvā akumulatora uzlādes cietvielu pārvaldību. Ģeneratora lauka tinumu sākumā stimulē caur aizdedzes spuldzi tāpat kā tradicionālajā metodē.

Strāva, kas virzās pāri WL terminālim, caur Q1 virzās uz F spaili, pēc tam beidzot uz lauka spoles. Tiklīdz motors ir darbināts, strāva no automašīnas dinamo pārvietojas caur D2 uz Q1. Aizdedzes indikatora lampiņa izgaist, jo WL spailes spriegums pārsniedz akumulatora spriegumu. Arī strāva virzās caur D5 akumulatora virzienā.

Šajā brīdī IC1, kas tiek izmantots kā salīdzinātājs, nosaka akumulatora spriegumu. Kad šis spriegums uz neinvertējošās ieejas kļūst lielāks par apgriezto ieeju (ar 4,6 voltu stiprinājumu caur zeneru D4), op amp izeja kļūst augsta.

Pēc tam strāva iet caur D3 un R2 virzienā uz Q2 bāzi un uzreiz to ieslēdz. Šī darbība rezultātā pamato Q1 bāzi, izslēdzot to un noņemot lauka tinumā izmantoto strāvu. Ģeneratora izeja tagad samazinās, kā rezultātā attiecīgi samazinās arī akumulatora spriegums.

Šī procedūra nodrošina, ka akumulatora spriegums vienmēr tiek turēts nemainīgs un nekad nav atļauts to pārāk uzlādēt. The akumulatora pilnas uzlādes spriegums caur RV1 līdz aptuveni 13,5 voltiem.

Laikā aukstie laika apstākļi iedarbinot automašīnu, akumulatora spriegums var ievērojami pazemināties. Tiklīdz motors ir aizdedzinājis, arī akumulatora iekšējā pretestība kļūst diezgan zema, liekot tai izvilkt pārāk daudz strāvas no ģeneratora un tādējādi novedot pie iespējama ģeneratora pasliktināšanās. Lai ierobežotu šo lielo strāvas patēriņu, rezistors R4 tiek ievadīts primārajā strāvas spailē no ģeneratora.

R4 pretestība tiek izvēlēta, pārliecinoties, ka tai visaugstākajā iespējamajā strāvā (parasti 20 ampēri) rodas 0,6 volti, kas Q3 ieslēdzas. Tas brīdis, kad Q3 aktivizē strāvu, pārvietojas caur elektropārvades līniju caur R2 virzienā uz Q2 pamatni, to ieslēdzot, kas pēc tam izslēdz Q1 un pārtrauc strāvas plūsmu uz lauka tinumu. Tādēļ dinamo vai ģeneratora jauda tagad samazinās.

Ģeneratora oriģinālajā vadā automašīnā nav jāveic nekādas izmaiņas. Kontūru varētu ievietot vecā regulatora kastē, Q1, Q2 un D5 jāpiestiprina pie piemērota izmēra siltuma izlietnes.