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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador eletrônico de tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos Os proprietários de automóveis utilizam muitos reguladores de tensão fabricados na versão eletromecânica (PP380, PP350, etc.), que geralmente são confiáveis, mas apresentam uma série de desvantagens operacionais significativas: manutenção insuficiente de tensão em baixas velocidades, difícil ajuste à tensão necessária, queima de contatos , criação de intensa interferência de rádio, etc. Ao mesmo tempo, os reguladores eletrônicos não apresentam essas desvantagens [1, 2]. Um circuito simples de um regulador eletrônico de tensão que pode ser instalado em um carro com alternador e fio negativo conectado ao terra é mostrado na Fig.
O autor vem usando um regulador de tensão montado de acordo com este circuito há vários anos em um carro VAZ-2106. Mostrou excelentes características de desempenho. O controlador usa o chamado gatilho Schmitt [3] como dispositivo de comparação, que gera um sinal de saída retangular com uma taxa de repetição de várias centenas de hertz em condições automotivas a partir de um sinal de entrada arbitrário. Graças a isso, o transistor de saída opera em modo chaveado com baixa dissipação de potência da ordem de 0,8...1,6 W. Esta baixa dissipação de potência permite que o transistor seja usado sem dissipador de calor. Como funciona. Quando a chave de ignição VZ é ligada, a tensão da bateria de +12 V é fornecida ao regulador eletrônico de tensão. Ao mesmo tempo, devido à tensão de ruptura ser insuficiente para o diodo zener, o gatilho montado no microcircuito 159NT1B está em seu estado inicial, no qual o transistor esquerdo está fechado e o direito está aberto. Uma tensão de cerca de 2 V aparece entre o emissor e a base do transistor de saída e entra no modo de saturação. A corrente máxima flui através do enrolamento de excitação (OB), a tensão de saída do gerador G221 (ou similar) aumenta e quando a tensão especificada de 13,9...14,1 V para o sistema elétrico do veículo é excedida, uma quebra do zener ocorre o diodo VD1, o gatilho é acionado e o transistor de saída VT1 fecha (o potencial entre o emissor e a base é zero). Como resultado, a corrente de excitação diminui acentuadamente e a tensão de saída diminui. Este processo é repetido continuamente, mantendo a tensão especificada da rede de bordo do veículo. O Choke L1 foi projetado para suavizar as ondulações de tensão na entrada do trigger. Sem o indutor, conforme mostrado em [1], a comutação dos transistores reguladores ocorreria na frequência de pulsação do gerador (vários quilohertz), o que causaria um aumento na potência dissipada pelo transistor de saída VT1 e reduziria a confiabilidade do o regulador. O autor testou a versão do circuito sem indutor e não notou nenhuma alteração, mas, é claro, a presença de indutor reduz a probabilidade de falsos acionamentos devido a vários tipos de picos de tensão no sistema elétrico do carro e melhora a qualidade de o dispositivo. O resistor R2 determina o desempenho do circuito como um todo, no nosso caso sua resistência é de 2 a 30 Ohms. Os capacitores C2 e C3 são introduzidos no circuito para eliminar possíveis oscilações do circuito em altas frequências. O diodo VD3 suprime surtos no EMF de autoindução do enrolamento de excitação OB, protegendo assim o transistor de saída contra quebra. A finalidade das demais partes do circuito não requer explicação especial. projeto. O circuito é montado no tradicional plano “entrada-saída”, sobre uma plataforma de montagem retangular feita de textolite. As dimensões da plataforma repetem o assento do regulador de tensão padrão do carro. Os contatos das lâminas são fixados no local para conexão dos conectores padrão do carro, números 15 e 67. Para remover o calor do transistor VT1, é utilizado um pequeno radiador em forma de L feito de material em folha (alumínio, duralumínio, cobre) com espessura de 0,5...2 mm, cujas dimensões são mostradas na Fig.
O autor utilizou uma variante de projeto do regulador de tensão com o resistor variável R2 colocado no painel do carro e instalou-o no lugar do acendedor de cigarros, o que possibilitou regular a tensão de bordo necessária de acordo com as leituras do voltímetro (instalado em vez do relógio). Em outra opção de projeto, o resistor variável R2 é instalado diretamente no local de instalação. Neste caso, é aconselhável ter um resistor variável com trava de eixo para eliminar a influência da vibração no valor da resistência definida quando o carro está em movimento. Em vez do microcircuito DA1, você pode usar dois transistores da série KT315 e, em vez do diodo zener D818G, podem ser usados similares com tensão de ruptura de 5...8 V. Em vez de um UDZ tipo KD202A, qualquer diodo desta série é adequado, podendo ser usados diodos da série KD105 ou similares. O indutor L1 possui 700-800 voltas, enrolado com fio PEL com diâmetro de 0,15-0,20 mm em ferro com seção transversal de 0,25 cm2, indutância 0,4...0,6 H. Todos os resistores fixos são do tipo MLT. Capacitores C1, C3 tipo KLS, BM-2. O transistor regulador de tensão VT1 KT825A é do tipo composto, com ganho CC superior a 1000. Configurando o dispositivo. Conectamos o dispositivo a uma fonte de alimentação de 12 V. A saída para o terminal 67 é carregada com uma lâmpada de 12 V, 4 W. Defina o resistor variável R2 para a posição intermediária. Fornecemos ao dispositivo uma tensão de alimentação de 12 V com um consumo de corrente de pelo menos 0,5 A. Girando o controle deslizante do resistor R2, garantimos que o circuito está funcionando: a lâmpada apaga e acende. Caso isso não seja observado, verifique o grau de saturação do transistor de saída VT1. Para isso, conectamos um voltímetro entre o coletor e o emissor, ao invés de R7 e R8 instalamos um resistor variável com resistência de 1,5 kOhm, cujo terminal intermediário está conectado à base VT1. Ao girar o controle deslizante do resistor, garantimos que as leituras do voltímetro não mudam (a lâmpada está acesa, as leituras do voltímetro estão na faixa de 0,5...1,5V). Tendo medido a resistência entre os terminais central e externo do resistor variável com um ohmímetro, soldamos os resistores com os valores de resistência obtidos no diagrama de fiação. Em seguida, instalamos o dispositivo no carro, ligamos o motor, ajustamos a velocidade para 500...1000 rpm, usamos um resistor variável para definir a tensão necessária na rede de bordo do carro, por exemplo, 14 V. Alterando o velocidade do motor e conectando diversos consumidores de energia, garantimos que a tensão na rede de bordo praticamente não muda. Esta é a tensão mantida pela rede de bordo do carro. Literatura
Autor: G.Ya.Savchenko, Dnepropetrovsk
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