Электронный регулятор напряжения
Многие автомобилисты дешёвыми им средствами стремятся улучшить работу разных узлов собственной автомобили. Большую помощь в этом оказывает им электроника. Например, разнообразные совокупности электронного зажигания, о которых «М-К» неоднократно уже говорил. Сейчас мы предлагаем обладателям «Запорожцев» и «Жигулей» выстроить несложный электронный регулятор напряжения (ЗРН), сконструированный харьковчанином Б. Крутаковым.
У него отсутствуют механически размыкаемые электрические контакты, в момент запуска генератор не нагружает аккумулятор и двигатель. Тем самым облегчается запуск мотора заводной ручкой при слабо заряженном аккумуляторе. Использование аналогичного устройства исключает импульсные перенапряжения в бортовой сети, оно не формирует помех радиоприему.
Помимо этого, ЗРН разрешает осуществлять контроль совокупность давления масла.
Устройство имеет четыре выводадля подключения и системе электроснабжения автомобиля (см. принципиальную схему): «ДДМ» — к датчику давления масла, «15» — н хорошему полюсу бортовой сети, «67» — к обмотке возбуждения генератора, «М» — к массе автомобиля (минусу источника питания).
Трудится устройство следующим образом.
В то время, когда включают зажигание (S1), через клемму «15» поступает хорошее напряжение на резисторный делитель R1, R2, к которому подсоединен стабилитрон V1, делающий функции порогового элемента. Приложенное к стабилитрону напряжение ниже уровня его отпирания — тон базы транзистора V2 отсутствует: полупроводниковый триод закрыт.
Но транзисторы V3—V5 остаются закрытыми, потому, что давление масла у неработающего двигателя отсутствует и контакт S2 датчика давления масла замыкает коллекторную цепь V2 на массу автомобиля (через клемму «ДДМ»). Ток в обмотке возбуждения генератора отсутствует (в штатном регуляторе напряжения в этом случае протекает тон около 2,5 А), о чем сигнализирует лампа Н1 давления масла.
Такое состояние ЭРН сохраняется , пока по окончании запуска двигателя давление масла не приведёт к контакта S2.
Принципиальная схема электронного регулятора напряжения.
Сейчас на коллектор V2 через погасшую лампу Н1 подается хорошее напряжение н транзисторы V3, V4 выполняют ток. В следствии транзистор V5 раскрывается, и через разъем «67» в обмотку возбуждения (OB) генератора Г1 поступает питание от аккумуляторной батареи GB1.
Генератор начинает заряжать аккумулятор GB1. По мере возрастания оборотов двигателя (генератора) и повышения заряда батареи напряжение бортовой сети увеличивается. В один момент возрастает и напряжение, приложенное к стабилитрону V1.
Когда оно превысит напряжение отпирания V1, появляется базисный ток транзистора V2 и он начнет раскрываться, а транзисторы V3 — V5 закрываться, уменьшая тем самым ток в обмотке возбуждения до 0,5—0,7 А: напряженке и тон, отдаваемый генератором в аккумулятор и бортовую сеть, падают.
В то время, когда нагрузка возрастает (к примеру, при включении осветительных устройств), потребление тока возрастает, напряжение сети понижается, транзистор V2 легко закрывается и ток, протекающий через полупроводниковый триод V5 по обмотке возбуждения, возрастает.
Генератор отдает больший ток в бортовую сеть автомобиля, поддерживая постоянным напряжение в ней. К примеру, в автомобиле «Жигули» при всецело включенных осветительных устройствах, на малых оборотах двигателя через транзистор V5 и обмотку возбуждения протекает ток около 1,5 А. С повышением оборотов он уменьшается до 0,9 А. Рассеиваемая на транзисторе V5 мощность может быть около 8 Вт.
При применения ЭРН включение сигналов поворота приводит к большим изменениям тока возбуждения генератора, чем при штатном регуляторе напряжения. Это показывает на то, что ЭРН успевает «смотреть» за всеми трансформациями нагрузки бортовой сети автомобиля, не вызывал значительных перенапряжений на обмотке возбуждения, имеющей громадную индуктивность.
Разъясняется это тем, что в момент запирания транзистора V5 ЭДС обмотки возбуждения приложена к его эмиттеру в отрицательней полярности, не допускающей резкого запирания V5. Тем самым не происходит перенапряжения коллектора и надежность работы выходного транзистора возрастает.
Сопротивления резисторов R1 и R2 подобраны из расчета, дабы ЭРН поддерживал напряжение на аккумуляторе (в бортовой сети электропитания автомобиля) равным 13,5—13,8 В независимо от трансформации нагрузки.
При таком напряжении аккумуляторная батарея не заряжается выше допустимой нормы, не «выкипает» электролит. Дабы повысить напряжение генератора, достаточно уменьшить сопротивление резистора R2 либо R4 до 1 кОм.
Контролируют исправность ЭРН, измеряя напряжение на клеммах «15» и «67».
При подключенном зажигании и неработающем двигателе напряжение на первой такое же, как и у аккумулятора, а на второй оно равняется 0 В. В то время, когда двигатель трудится, напряжение на клемме «15» при любых оборотах должно составлять 13,8—14,2 В (в зависимости от настройки ЭРН).
Монтажная плата ЭРН со схемой размещения подробностей.
В электронном регуляторе напряжения в качестве элемента V5 возможно применить транзисторы серии КТ803, KT805, КТ817. а вместо двух полупроводниковых триодов V3 и V4 возможно установить один n-p-n проводимости с током коллектора не меньше 150 мА и напряжением’ на нем выше 15 В (к примеру. серии КТ503, КТ815). Транзистор V2 (КТ315А) возможно заменить на КТ312Б, В. Стабилитрон Д818Г заменяет подобный прибор марки Д814Б, Д818Д либо Д818Е.
Элементы ЭРН размещены на плате, изготовленной из одностороннего фольгированного стеклотекстолита способом прорезания фольги на токопроводящие участки. Контактные лепестки разъема изготовлены из листовой бронзы. Через отверстия в них плату крепят к гетинаксовому кронштейну (основание ЭРН). Два вторых отверстия помогают для установки радиатора транзистора V5, Радиатор — ребристый, размером 35 40×45 мм.
Сверху к нему привинчен пластмассовый корпус от штатного регулятора напряжения с вентиляционными отверстиями в нижней и верхней частях боковых стенок. Возможно применять и каждый контейнер с родными размерами.
При виходе из строя контрольной лампы либо датчика давления масла транзисторы V3—V5 запираются и загорается лампа контроля генератора.
К такому же результату приводит понижение давлення масла ниже нормы. Тем самым значительно уменьшается возможность работы двигателя с неисправной совокупностью смазки.
