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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador de voltagem automotivo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos O regulador eletrônico de tensão no sistema elétrico automotivo já se consolidou como uma unidade confiável, estável e durável. Uma das variantes desse regulador é descrita abaixo, que foi testada há muito tempo em diferentes carros e mostrou bons resultados. As características do regulador são o uso de um gatilho Schmitt na unidade de controle do transistor de saída e a presença de uma dependência da temperatura da tensão regulada. O regulador é montado no corpo do relé-regulador RR-380 e o substitui completamente. A primeira dessas características permitiu reduzir a dissipação de potência no transistor de saída devido à sua alta velocidade de comutação. O segundo permite reduzir automaticamente a tensão de carga da bateria quando a temperatura no compartimento do motor aumenta. Sabe-se que a tensão de carregamento no verão deve ser menor do que no inverno. O não cumprimento desta condição leva à ebulição do eletrólito no verão e à subcarga da bateria no inverno. O diagrama esquemático do regulador eletrônico é mostrado na fig. 1. O regulador consiste em três unidades funcionais: uma unidade de controle de entrada que consiste em um divisor de tensão resistivo R1-R3, um estabistor VD1 e um diodo zener VD2, um gatilho Schmitt nos transistores VT1.VT2 e um interruptor de saída em um transistor VT3 e diodo VD4. O indutor L1 é usado para reduzir a ondulação de tensão na entrada do gatilho, que degrada a eficiência da regulação.
Os elementos VD1 e VD2 formam uma voltagem exemplar. A tensão fornecida à entrada do gatilho Schmitt é igual à diferença entre a parte regulada da tensão de entrada e a exemplificada. Devido à dependência da temperatura da tensão no estabilizador VD1 e na junção do emissor do transistor VT1, a tensão de referência diminui com o aumento da temperatura. Como resultado, a tensão fornecida à bateria diminui cerca de 10 mV com um aumento de temperatura de 1 ° C, o que é necessário para o funcionamento correto da bateria. O gatilho Schmitt é feito de acordo com o esquema clássico. O capacitor C1 evita a excitação de alta frequência deste transistor quando está em modo linear e não afeta a velocidade de comutação do flip-flop. A diferença entre os limites de tensão de comutação é determinada pela relação dos resistores R6 e R8 e é de aproximadamente 0,03 V.
O transistor VT3 da chave eletrônica está saturado no estado aberto, de modo que em uma corrente de coletor de 3 A, apenas 0,25 V cai nele. Devido à boa velocidade do transistor e ao modo de controle de pulso com uma frente íngreme e uma queda nos pulsos de tensão de controle, a potência dissipada no transistor não ultrapassa 0,5 W nos valores médios e altos da velocidade do rotor do gerador e 0,8 W nos baixos. Com essa dissipação de energia, não há necessidade fundamental de um dissipador de calor para o transistor VT3. O diodo VD4 serve para proteger o transistor VT3 de surtos de tensão de auto-indução do enrolamento de excitação do gerador que ocorrem quando o transistor é fechado. Neste caso, a corrente de autoindução fecha através do diodo VD4, diminuindo exponencialmente. O condensador C2 elimina as interferências associadas ao funcionamento do regulador e que podem penetrar na rede de bordo do veículo. Controlador eletrônico estruturalmente mais conveniente para executar baseado no relé-regulador PP-380 existente. Todas as peças são removidas de sua base, exceto o indutor e um resistor de fio de 19 Ohm localizado sob a plataforma de montagem (este indutor é L1 no diagrama da Fig. 1 e o resistor é R9). O conector de plástico com tiras de contato e a junta isolante também devem ser deixados. A maioria dos elementos reguladores estão localizados em duas placas de circuito impressofeito de folha de fibra de vidro de 2 mm de espessura. Resistores R8 e R9, indutor L1, diodo VD4 e transistor VT3 são instalados fora das placas. As placas e o transistor VT3 são parafusados em um quadrado de chapa de latão ou aço de 2 mm de espessura, atraídos para a base com um parafuso (com porca) do diodo VD4 (KD202A). O desenho do quadrado é apresentado na aba. O diodo VD4 é instalado no orifício A. O resistor de sintonia R2 é instalado na placa 1 com um parafuso de ajuste para fora na lateral dos condutores impressos. O transistor VT1 é colado no furo 2 da placa. O resistor R8 - PEV-10 - é soldado com fios a duas pétalas de latão (Fig. 2, aeb), que são fixadas com parafusos M380 nos furos da base, que serviram no Regulador RR-5,5 para montagem de resistor XNUMX, XNUMX ohms. Recomenda-se que a placa 1 com os detalhes do nó de entrada seja instalada no quadrado após ser fixada na base. Em seguida, solde todos os jumpers entre as placas e as partes externas das placas. Os jumpers são feitos de fio de cobre estanhado com um diâmetro de 0,5 mm. O regulador usa um resistor de sintonia SP5-14; você pode usar resistores com outras classificações, desde que a resistência total R2 + R3 seja mantida. O resistor R6 é feito de um fio constantan com um diâmetro de cerca de 0,3 mm, enrolado em torno de qualquer resistor OMLT-0,5. Em vez de um resistor de 68 ohms (R8), é permitido usar os mesmos resistores com uma resistência de 51 a 75 ohms. Capacitores - KM-5a-NZO, com capacidade de até 0,1 microfarads. Em vez de KT603B, você pode usar qualquer transistor desta série, bem como KT608A, KT608B; em vez de KT904A - KT904B, KT926A, KT926B; em vez de GT806V - qualquer uma das séries GT806, 1T813. Ao testar o regulador, em vez do transistor GT806V, o transistor P217B foi ligado para teste. Embora o aquecimento do case deste transistor tenha sido um pouco maior que o do GT806V, o uso de transistores P216 acabou sendo bastante aceitável. P216A, P217A - P217V. O estabilizador KS119A pode ser substituído por KS113A. Em vez do D818G, é possível utilizar outros diodos zener desta série, no entanto, pode haver dificuldades com o ajuste de temperatura do regulador, para superar as quais será necessário selecionar os resistores R1 e R3 (mantendo a resistência total R1 + R2 + R3 na faixa de 250 a 300 ohms). Em vez de D223, são adequados os diodos D219A, D220A, D220B, KD504A; em vez de KD202A - qualquer uma desta série. Você pode configurar um regulador eletrônico diretamente no carro, mas é melhor verificar primeiro conectando-o a uma fonte de alimentação regulada com uma tensão de até 14 V com um pequeno nível de ondulação (com um alcance não superior a 0,05 V). Antes de acionar o parafuso do resistor de sintonia R2, gire-o no sentido horário até parar, e conecte uma lâmpada incandescente (CM67-28 ou outra) a uma tensão de 20 ... 12 V ao terminal 27 e um fio comum; Ligue a fonte de alimentação e gire o parafuso do resistor R2 no sentido anti-horário até a lâmpada acender. Depois disso, o regulador é instalado no carro. Um voltímetro com classe de precisão de pelo menos 1.5 mede a tensão diretamente nos terminais da bateria. Antes de ligar o motor, verifique a tensão entre o coletor e emissor do transistor VT3, não deve ser superior a 0,3 V. Ligue o motor, defina a velocidade média do rotor do gerador e o parafuso do resistor R2 traga a tensão em os terminais da bateria para o nível necessário a 40 ° C - 13,9 ,14 ... 20 V, a 14,2 ° C - 14,3 ... 0 V. a 14.4 - 14.5 ... XNUMX V. Em conclusão, aumente a frequência de rotação do rotor do gerador ao máximo, a tensão nas saídas da bateria deve aumentar não mais que 0,1 ... entre o terminal positivo da bateria e o terminal "0,15" do regulador de tensão. A propósito, por esse motivo, com uma bateria totalmente carregada e reparável, podem ser observados flashes curtos da lâmpada de controle no painel do carro durante o passeio. Várias cópias do regulador eletrônico foram testadas por mais de 5 anos e mostraram bons resultados. A uma temperatura externa de +35 ° C, após atingir a temperatura máxima no compartimento do motor (durante uma longa viagem), a tensão nos terminais da bateria diminuiu para 13,9 V, enquanto a corrente de carga era de 0,7 A. A uma temperatura de - 10 ° C, a tensão aumentou para 14.4 V e a corrente de carga ficou na faixa de 0,8 ... 1 A. Autor: A. Korobkov, Lyubertsy; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Comentários sobre o artigo: Constantin Muito obrigado! Avô O relé de acordo com este esquema funciona bem, estou no VAZ há mais de 15 anos, mantém a tensão da rede de bordo muito estável quando qualquer consumidor está ligado (escovas, luz, baixa, distante, faróis de neblina , aquecimento do óculo traseiro).
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