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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizador de tensão integrado no chip KR1171SP47. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos O estabilizador eletrônico de voltagem a bordo falhou no carro. O que o dono está fazendo? Se não for radioamador, compra um novo e substitui o danificado. O radioamador, por outro lado, fabricará de forma independente o aparelho original, e de tal forma que não cederá ao antigo em termos de características (e muitas vezes o superará). O artigo abaixo é mais uma confirmação do que foi dito. Em caso de falha de um estabilizador de tensão de automóvel (feito na forma de uma unidade de pequeno porte embutida diretamente na carcaça do gerador), nem sempre é possível adquirir um que funcione para substituição sem problemas. Decidindo fazer um estabilizador de fabricação própria em vez de 17.3702 para o gerador 37.3701 (VAZ 2104, 2105, 2107, 2108, 2109) com base em publicações na revista Radio, imediatamente me deparei com a necessidade de usar apenas peças em miniatura no dispositivo e minimizar seu número. Isso foi ditado pela falta de espaço livre para a instalação de um estabilizador. Uma das soluções para este problema é a utilização de um microcircuito detector de queda de tensão KR1171SP47 (análogo estrangeiro - PST529) no estabilizador [1]. O detector de acordo com o esquema (Fig. 1, a) é o mais adequado para o estabilizador como seu primeiro estágio. O princípio de funcionamento do detector é ilustrado na fig. 1b.
Quando a tensão de entrada crescente atinge o nível limite (4,7 V para KR1171SP47 e 4,8 V para PST529), o detector muda abruptamente do estado zero para o estado da unidade (a tensão de saída é removida do resistor de carga conectado entre os pinos 1 e 3) . O coeficiente de temperatura da tensão de comutação do detector está dentro de ±0,03%/°C. O dispositivo é produzido em um invólucro plástico de três terminais KT - 26. O consumo de corrente próprio não excede várias dezenas de microamperes. O estabilizador de tensão do automóvel deve controlar a corrente através do enrolamento de excitação do gerador para que a tensão na bateria esteja dentro de 13,8 ... 14,1 V [2]. Se a tensão cair fora dessa faixa, a bateria se desgastará prematuramente. O detector no estabilizador pode ser alimentado a partir da saída de um divisor de tensão que consiste em um diodo zener e um resistor de ajuste de corrente. O diodo zener deve ser tal que a soma da tensão de estabilização e a tensão de operação do detector esteja dentro dos limites especificados, ou seja, com um diodo zener de 9,2 V e um detector KR1171SP47, o estabilizador fornecerá uma tensão de bateria de 13,9 V (com PST529 - 14 V). Como a corrente do enrolamento de excitação durante a comutação pode atingir vários amperes, um poderoso transistor composto será necessário na saída do estabilizador. O diagrama esquemático do estabilizador é mostrado na fig. 2.
Os diodos VD2 e VD3 protegem o poderoso transistor VT1 de surtos de alta tensão. A operação do estabilizador não possui nenhum recurso. A largura do loop de "histerese" de tensão na bateria é inteiramente determinada pelas características do comparador no detector de tensão; está próximo de 0,2 V. O trabalho na fabricação de um novo estabilizador começa com a desmontagem do que falhou (17.3702). Para fazer isso, desligue as saídas do estabilizador e remova-o do gerador. Desaparafusar o parafuso M3, que prende o esquadro de latão ao corpo, e soldar (retirar a solda) dois fios - o mais próximo deste parafuso e o outro mais próximo do primeiro - são os fios das escovas coletoras de grafite localizadas no lado oposto do corpo e marcado com as letras B e B. A dessoldagem é mais conveniente com um ferro de solda e um dispositivo para aspirar solda fundida. Em seguida, o quadrado com as peças é puxado ao longo das guias de plástico da caixa, a placa é soldada dos três terminais de canto e os transistores são desmontados. O diagrama de ligação do estabilizador fabricado ao gerador 37.3701 é mostrado na fig. 3. A numeração das partes do estabilizador (está circulada com uma linha pontilhada) é a mesma da fig. 2. No gerador (é circulado com uma linha tracejada e pontilhada) OB é o enrolamento de excitação do gerador.
Todos os elementos do estabilizador (exceto o diodo VD2 e o transistor VT1) são montados em uma placa de circuito impresso de 33x24 mm feita de fibra de vidro de 1 mm de espessura. O desenho da placa é mostrado na fig. 4. O transistor é fixado em seu lugar no esquadro e os fios são dobrados em ângulo reto para que quando a placa for instalada (com o lado com as peças para dentro), cada um entre em seu furo.
Nas proximidades, como na versão de fábrica, você pode montar o mesmo segundo transistor e conectá-los em paralelo. No entanto, um aumento na confiabilidade do estabilizador pode ser esperado apenas se ambos os transistores forem cuidadosamente selecionados para serem iguais em termos de parâmetros ou se seus modos forem equalizados em termos de corrente de coletor (para os quais resistores de equalização de baixa resistência estão incluídos e selecionados em seu circuito emissor). É realmente possível aumentar a confiabilidade da operação de um nó com um (e não dois) transistores se o KT973A for substituído pelo KT853A. Para fazer isso, porém, você terá que ajustar um pouco a placa de circuito impresso, levando em consideração a diferença de pinagem. Pasta termicamente condutora deve ser colocada sob os transistores. O diodo VD2 é soldado aos pinos W e B no corpo do estabilizador. Durante a montagem final do estabilizador, a placa montada é instalada no lugar da antiga, soldada aos terminais do cotovelo e os terminais do transistor são soldados. Não se esqueça de fornecer uma conexão confiável entre o condutor comum (negativo) da placa e o cotovelo. Para isso, é fornecido um orifício A na placa - um jumper de fio com diâmetro de 0,8 mm é soldado a ele, cuja segunda extremidade é soldada ao quadrado por fora. O quadrado com a placa ao longo das guias é empurrado para o local original e fixado com um parafuso M3. A operação final é a soldagem das conclusões W e B, soldadas no início da desmontagem. Antes de montar o estabilizador montado no gerador, você deve se certificar de que está funcionando. Isso exigirá uma fonte de tensão constante, regulada em 2 ... 16 V, capaz de fornecer uma corrente de 4,5 ... 5 A à carga (em casos extremos, um LATR de nove ampères com um poderoso retificador de diodo e um eficaz filtro de suavização é adequado), um resistor de carga com resistência de 5 ... 10 Ohms com potência de pelo menos 50 W e um voltímetro DC com escala de 16 V (ou qualquer avômetro). As conclusões C e B do estabilizador estão conectadas à saída positiva da fonte e o caso está conectado ao negativo. Um resistor de carga é conectado entre a saída positiva da fonte e a saída Ш do estabilizador (pode ser temporariamente soldado à saída soldada no cotovelo do estabilizador mais próximo do parafuso M3), um voltímetro é conectado entre a saída Ш e o corpo estabilizador. A fonte de alimentação é ajustada para uma tensão de saída mínima e conectada à rede. Quando a tensão de alimentação é aumentada para 9,2 V, o voltímetro deve mostrar o mesmo aumento. Um aumento adicional na tensão de alimentação levará à abertura do diodo zener VD1, enquanto o detector começa a funcionar e o transistor VT1 abre - as leituras do voltímetro devem diminuir para a tensão de saturação do coletor-emissor do transistor, ou seja, para cerca de 1,5 V. Se você continuar a aumentar a tensão de alimentação, as leituras do voltímetro permanecerão inalteradas. No entanto, em torno de 14 V, o detector irá mudar e o transistor VT1 irá fechar - o voltímetro deve mostrar uma tensão de 14 V. Após a verificação descrita, o estabilizador é instalado em seu lugar no gerador, todas as conexões são restauradas e testadas como um todo. Em conclusão, deve-se notar que, juntamente com o KR1171SP47, outros detectores de tensão desta série podem ser usados no estabilizador com o mesmo sucesso. É necessário apenas selecionar um diodo zener VD1 (ver Fig. 2) para que sua tensão de estabilização em total com a tensão de operação do detector usado esteja dentro de 13,8 ... 14,1 V. Então, para trabalhar com o detector KR1171SP64, um diodo zener com uma tensão de 7,6 V. Se for necessário garantir o valor mínimo possível do coeficiente de temperatura da tensão de estabilização, um diodo zener de 5,6 V e um detector KR1171SP87 devem ser usados. O diodo zener VD1 no divisor de tensão (Fig. 2 e 3) pode ser substituído por um resistor, escolhendo-o para que o detector opere com uma tensão de 13,8 ... 14,1 V entre o terminal B e o fio comum. Isso aumentará ligeiramente a "histerese" do estabilizador, mas melhorará sua estabilidade térmica e eliminará a seleção do diodo zener. Literatura
Autor: Yu.Kitrar, Samara
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Comentários sobre o artigo: Alexey O gráfico mostra que o detector muda quando a tensão sobe acima de 4,7 volts, enquanto na realidade a unidade lógica em sua saída aparece quando a tensão cai abaixo desse limite.
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