נבדקו 4 מעגלי רגולטור אלטרנטור לרכב

4 מעגלי הווסת זרם המתח הפשוטים לרכב, המוסברים להלן, נוצרים כחלופה מיידית לכל רגולטור רגיל, ולמרות שפותח בעיקר עבור דינמו, הוא יתפקד ביעילות שווה עם אלטרנטור.

אם נותחים את תפקודו של וסת מתח אלטרנטיבי מסורתי לרכב, אנו מוצאים את זה מדהים כי בדרך כלל סוגים אלה של רגולטורים מהימנים כמוהם.

בעוד שרוב המכוניות העכשוויות מצוידות בווסת מתח של מצב מוצק כדי לווסת את המתח ואת זרם הזרם מהאלטרנטור, ייתכן שעדיין תמצאו אינספור מכוניות קודמות שהותקנו עם ויסות מתח מסוג אלקטרומכני שעלולים להיות בלתי אמינים.

כיצד עובד הרגולטור לרכב אלקטרו מכני

התפקוד הסטנדרטי של ויסות מתח אלטרנטיבי לרכב אלקטרו-מכני יכול להיות כמוסבר להלן:

לאחר שהמנוע נמצא במצב סרק, הדינמו מתחיל לקבל זרם שדה דרך נורת האזהרה.

במצב זה אבזור הדינמו נותר ללא קשר לסוללה מכיוון שההספק שלו קטן יותר בהשוואה למתח הסוללה, והסוללה מתחילה להתפרק דרכה.

ככל שמהירות המנוע מתחילה לעלות מתח מתח היציאה של הדינמו עולה. ברגע שהוא עולה על מתח הסוללה ממסר מופעל, מחבר את אבזור הדינמו עם הסוללה.

זה יוזם את טעינת הסוללה. במקרה שתפוקת הדינמו עולה עוד יותר ממסר נוסף מופעל בסביבות 14.5 וולט המנתק את סלילת שדה הדינמו.

זרם השדה מתפורר בזמן שמתח המוצא מתחיל לרדת ממש עד שממסר זה יושבת. הממסר בנקודה זו מפעיל / כבה בעקביות שוב ושוב, תוך שמירה על תפוקת הדינמו ב 14.5 וולט.

פעולה זו שומרת על טעינת יתר של הסוללה.

יש גם ממסר שלישי המכיל את סלילו המתפתל בסדרה עם פלט הדינמו, דרכו עובר כל זרם פלט הדינמו.

ברגע שזרם המוצא הבטוח של הדינמו נהיה גבוה בצורה מסוכנת, יכול להיות שמקורו בסוללה נטולת יתר על המידה, סלילה זו מפעילה את הממסר. ממסר זה מנתק כעת את סלילת השדה של הדינמו.

הפונקציה מבטיחה שרק לתיאוריה הבסיסית ולמעגל הספציפי של הרגולטור הנוכחי של מתח המתח לרכב עשויים להיות מפרט שונה בהתאם לממדי רכב ספציפיים.

1) שימוש בטרנזיסטורי כוח

בתכנון המצוין ממסר החיתוך מוחלף על ידי D5, שמוטה לאחור ברגע שתפוקת הדינמו יורדת מתחת למתח הסוללה.

הסוללה כתוצאה מכך אינה מסוגלת להיסחף לדינמו. אם ההצתה מופעלת למעלה, שדה הדינמו מתפתל מקבל זרם דרך אור הסיפור T1.

דיודה D3 משולבת כדי למנוע זרם נשלף מסליל השדה עקב התנגדות האבזור המופחתת של האלטרנטור. ככל שמהירות המנוע עולה, ההספק מהדינמו עולה באופן יחסי ומתחיל להעביר זרם שדה משלו באמצעות D3 ו- T1.

כאשר מתח הצד הקתודי של D3 עולה נורת האזהרה מתבהרת בהדרגה עד שהיא דוהה.

כאשר תפוקת הדינמו מגיעה לסביבות 13-14 וולט הסוללה מתחילה להיטען מחדש. IC1 עובד כמו משווה מתח העוקב אחר מתח היציאה הדינמו.

כאשר מתח המוצא של הדינמו גדל המתח על כניסת המגבר ההופכי הוא בהתחלה גדול יותר מאשר על הקלט שאינו הופך, ולכן פלט ה- IC מוחזק נמוך ו- T3 נשאר כבוי.

ברגע שמתח המוצא עולה על 5.6 וולט מתח הכניסה ההפוך מוסדר ומבוקר ברמה זו על ידי D4.

כאשר מתח המוצא עובר את הפוטנציאל הגבוה שצוין (מוגדר דרך P1), הקלט הלא-הפוך של IC1 הופך גבוה יותר מהקלט ההפוך, מה שגורם לפלט IC1 להשתנות לחיובי. זה מפעיל את T3. המכבה את T2 ו- T1 ומעכב את הזרם לשדה הדינמו.

זרם שדה הדינמו מתפוגג כעת ומתח המוצא מתחיל לרדת עד שהמשווה יחזור שוב. R6 מספקת כמה מאות מיליוולט של היסטריה אשר מסייעת למעגל לעבוד כמו וסת מיתוג. או T1 מופעל חזק יותר או מנותק כך שהוא מפיץ כוח נמוך למדי.

הרגולציה הנוכחית מושפעת באמצעות T4. ברגע שהזרם באמצעות R9 גבוה מהרמה הגבוהה ביותר שנבחרה, ירידת המתח סביבו מביאה להפעלת T4. זה מעלה את הפוטנציאל בקלט הלא הפוך של IC1 ומבודד את זרם שדה הדינמו.

הערך שנבחר עבור R9 (0.033 אוהם / 20 ואט, המורכב מ -10 ננו של נגדי 0.33 אוהם / 2 ואט במקביל) מתאים לקבל זרם יציאה אופטימלי עד 20 A. אם רוצים זרמי פלט גדולים יותר, ערך R9 יכול להיות יופחת כראוי.

יש לתקן את מתח המוצא והזרם של המכשיר על ידי הגדרה מתאימה של P1 ו- P2 כדי לעמוד בסטנדרטים של הרגולטור המקורי. יש להתקין את T1 ו- D5 על צלעות הקירור ועליהם להיות מבודדים בקפידה מהשלדה.

2) ויסות זרם מתח אלטרנטיבי פשוט יותר לרכב

התרשים הבא מציג גרסה אחרת של מתח אלטרנטור לרכב במצב מוצק ומעגל בקר זרם תוך שימוש במספר מינימלי של רכיבים.

בדרך כלל בעוד שמתח הסוללה נמוך, רמת הטעינה המלאה, פלט הרגולטור IC CA 3085 נותר כבוי, מה שמאפשר לטרנזיסטור דרלינגטון להיות במצב הולכה, השומר על סליל השדה ומופעל, והאלטרנטור פועל.

מכיוון שה- IC CA3085 מותקן כמשווה בסיסי כאן, כאשר הסוללה נטענת לרמת הטעינה המלאה שלה, היא עשויה להיות 14.2 וולט, הפוטנציאל בסיכה 6 של ה- IC משתנה ל -0 וולט, ומכבה את האספקה ​​לסליל השדה.

בשל כך הזרם מהאלטרנטור מתפורר, ומעכב כל טעינה נוספת של הסוללה. הסוללה נעצרת אם כן מהעמסת יתר.

כעת, כאשר מתח הסוללה יורד מתחת לסף pin30 CA3085, הפלט הופך להיות גבוה שוב, מה שגורם לטרנזיסטור להתנהל ולהניע את סליל השדה.

האלטרנטור מתחיל לספק לסוללה, כך שהוא מתחיל להיטען מחדש.

רשימת חלקים

3) מעגל רגולטור אלטרנטיבי לרכב טרנזיסטורי

בהתייחס לדיאגרמת הרגולטור הנוכחי של מתח אלטרנטור קן למצב מוצג להלן, V4 מוגדר כמו טרנזיסטור מעבר סדרתי המווסת את הזרם לשדה האלטרנטור. טרנזיסטור זה יחד עם שתי דיודות 20 אמפר מהודקות על גוף קירור חיצוני. מסקרן לראות כי פיזור ה- V1 אינו ממש גבוה אפילו במהלך הזרם המרבי, אלא רק בתוך 3 אמפר.

עם זאת, במקום האמצע שבו ירידת המתח על פני השטח תואמת את זו של הטרנזיסטור V1 וגורמת לפיזור הגבוה ביותר של לא יותר מ -10 וואט.

דיודה D1 מספקת הגנה על טרנזיסטור המעבר V4 מפני קוצים אינדוקטיביים הנוצרים בתוך סליל השדה בכל פעם שמתג ההתנעה נכבה. דיודה D2 המעבירה את כל זרם השדה מספקת מתח עבודה נוסף לטרנזיסטור הנהג V2 ומבטיחה כי טרנזיסטור המעבר V4 יכול להיות מנותק בטמפרטורות רקע גדולות.

טרנזיסטור V3 פועל כנהג עבור V4 ונדנדה של זרם בסיס של 3 ma ל 5 ma כאשר הטרנזיסטור הזה מאפשר החלפה מוחלטת של 'V' למלא 'off' של V4.

הנגד R8 מציע מסלול לזרם בטמפרטורות מוגזמות. קבלים C1 חיוניים להגנה מפני תנודה של הרגולטור בגלל לולאת הרווח הגבוה שנוצרת סביב המערכת. מומלץ כאן קבל טנטלום לדיוק מוגבר.

האלמנט העיקרי של מעגל חישת הבקרה מוקף במגבר הדיפרנציאלי המאוזן המורכב מטרנזיסטורים V1 ו- V2. דאגה מיוחדת הוענקה לפריסת הרגולטור האלטרנטיבי הזה היא לוודא כי אין בעיות של היסחפות טמפרטורה. כדי להשיג זאת הנגדים המקושרים ביותר חייבים להיות מסוג פצעי תיל.

פוטנציומטר בקרת המתח R2 ראוי לשיקול ספציפי מכיוון שהוא לעולם לא אמור להתרחק מהגדרותיו בגלל תנודות או תנאי קיצון בטמפרטורה. הסיר 20 אוהם המועסק בתכנון זה עבד בצורה אידיאלית עבור תוכנית זו אולם כמעט כל סיר Wirewound טוב בסגנון סיבובי עשוי להיות בסדר גמור. יש להימנע מזני הטריפוט הזקניים בתכנון זה של ויסות זרם המתח לרכב.

4) IC 741 מעגל מטען רגולטור מתח אלטרנטור לרכב

מעגל זה מציע ניהול מצב מוצק של טעינת הסוללה. סליל השדה של האלטרנטור מגורה בהתחלה דרך נורת ההצתה בדיוק כמו בשיטה מסורתית.

הזרם העובר על מסוף ה- WL עובר דרך Q1 למסוף F ואז לבסוף על סליל השדה. ברגע שהמנוע מופעל, הזרם מהדינמו של המכונית עובר דרך D2 ל- Q1. מנורת סימון ההצתה דוהה מכיוון שמתח מסוף ה- WL עולה על הסוללה. הזרם גם עובר דרך D5 לכיוון הסוללה.

בשלב זה, IC1 המתקבל כמשווה מזהה את מתח הסוללה. כאשר מתח זה בכניסה הלא-הפוך הופך גבוה יותר מהכניסה ההפוכה (מהודקת ב -4.6 וולט באמצעות זנר D4) גורמת לפלט של מגבר ה- op גבוה.

לאחר מכן הזרם עובר דרך D3 ו- R2 לכיוון בסיס Q2 ומפעיל אותו באופן מיידי. פעולה זו כתוצאה מכך מבססת את בסיס ה- Q1 לכבות אותו ולהסיר את הזרם המופעל על סלילת השדה. תפוקת האלטרנטור צונחת כעת, מה שגורם גם למתח הסוללה לרדת בהתאמה.

הליך זה מבטיח כי מתח הסוללה תמיד נשמר קבוע, ולעולם אינו מורשה לטעון יתר על המידה. ה מתח טעינה מלא בסוללה ניתן לכוונן דרך RV1 עד 13.5 וולט בערך.

בְּמַהֲלָך תנאי מזג אוויר קרים בזמן התנעת המכונית מתח הסוללה עשוי לרדת נמוך משמעותית. ברגע שהמנוע הצית גם ההתנגדות הפנימית של הסוללה נעשית נמוכה למדי, מה שמאלץ אותה למשוך יותר מדי זרם מהאלטרנטור וכך מוביל להתדרדרות אפשרית של האלטרנטור. על מנת להגביל את צריכת הזרם הגבוהה הזו, הנגד R4 מוחדר בתוך מסוף הכוח הראשי מהאלטרנטור.

התנגדות R4 נבחרה ומוודאת כי בזרם הגבוה ביותר האפשרי (בדרך כלל 20 אמפר) נוצר לרוחב 0.6 וולט הגורם להדליק את Q3. הרגע שבו Q3 מפעיל את הזרם עובר דרך קו החשמל דרך R2 לכיוון בסיס ה- Q2, מפעיל אותו, ואז מכבה את Q1 ומנתק את זרם הזרם לשדה המתפתל. בשל כך הדינמו או תפוקת האלטרנטור צונחים כעת.

אין צורך לבצע שינויים בחיווט המקורי של האלטרנטור ברכב. המעגל יכול להיות עטוף בתוך קופסת ויסות ישנה, ​​Q1, Q2 ו- D5 חייבים להיות מחוברים אל גוף קירור ממדי מתאים.