Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       РЕЛЕ-РЕГУЛЯТОРЫ
       
        Ведущий рубрики Н.П. Горейко
       На странице "ALTERNATOR SECRETS" AUTHOR UNKNOWN - DATE UNKNOWN Anozira (догадываемся - штат Аризона) есть интересный материал: реле-регулятор соединён с обмоткой реле EFE цепи подготовки газо-воздушной смеси при холодном пуске. Нас интересует схема регулятора (рис.14а) из данной страницы, потому что часты случаи перегорания этого встроенного регулятора стоимостью $200 и более. Приводим лучше прорисованную схему реле-регулятора Vortec CS-130D (рис.14б). Резко выделяются неправильно подключенные регулировочные резисторы: - R1 - в нижнем положении подвижного контакта плюсовой вывод батареи через низковольтный стабилитрон даст огромный ток в цепь базы VT1! - R5 - в верхнем положении подвижного контакта база более мощного транзистора из пары VT3 замкнута на корпус, маломощный входной транзистор нагружен на … обмотку возбуждения генератора!! Диод VD13 не выполняет никакой функции при нормальной эксплуатации, его назначение - закоротить цепь при переполюсовке батареи … и сжечь предохранитель, который в американской машине точно установлен. Если бы VD13 не было,- его функцию выполнили бы мощные диоды генератора VD4...VD9. Транзистор VT2 по замыслу конструкторов "хитро" запитывает цепь базы выходного составного транзистора только при повороте ключа зажигания. Кажется, что это неплохая задумка, но ведь входной ток транзистора Дарлингтона VT3 очень мал, а ёмкость батареи достаточно большая. Неразумно брать от батареи через R3 ток в 1...2 мА, открыть таким током транзисторный ключ VT2, при помощи которого взять 5..10 мА тока трехфазного генератора (после диодов VD10...VD12). Мощные диоды VD4...VD9 подсоединены к генератору правильно. Введение в схему диодов средней мощности VD10...VD12 для питания обмотки возбуждения генератора (чтобы не нагружать батарею), скопированное из схем коллекторных генераторов, понизило надёжность всего узла генератор-регулятор. Попытки менять сопротивление обмотки реле К1, наличие в схеме балластного резистора R6 не снимают проблему аварийности. Стабилитрон VD2 соединён последовательно с диодом VD1 для термокомпенсации бортового напряжения. А ведь напряжение батареи не должно быть стабильным, в холодное время года напряжение батареи выше, чем в тёплое. Надёжная работа стабилитрона и VT1 не обеспечена - отсутствует нагрузка стабилитрона минимальным током, база VT1 изолирована от схемы в моменты закрывания стабилитрона! Внесём изменения для повышения надёжности схемы (рис.15). В схеме указаны только новые и существенные элементы. Теперь цепь базы VT3 запитана от батареи через резистор R31. Из схемы входного делителя напряжения удалён сглаживающий конденсатор, теперь регулятор мгновенно реагирует на величину бортового напряжения. В регулятор добавлен ещё один делитель напряжения R21R11. Этот делитель контролирует вспомогательное напряжение генератора, снятое с диодов VD10...VD12. Налаживание регулятора выполняют в два этапа: 1 - регулировкой R11 устанавливают порог переключения схемы по вспомогательному напряжению немного ниже 15 B; 2 - регулировкой R1 устанавливают порог переключения схемы по напряжению батареи 14,2...14,6 B. Разумеется, регулировка производится при питании блока от регулируемого выпрямителя (точки 1 и 2 соединить вместе). После такой настройки схема будет в нормальных условиях регулировать напряжение батареи, при неконтакте в силовой проводке схема переключится на ограничение вспомогательного напряжения, и никакой аварии! Мы предлагаем удалить проволочный резистор - балластную нагрузку вспомогательного напряжения генератора, потому что в ИНЕТ были жалобы на невыход генератора на режим по причине размагничивания якоря (это применимо только при нашей схеме рис.15). Ещё одна схема регулятора с подобными недостатками показана на рис.16. Делитель напряжения A-B-C подобран так, чтобы изменения бортового напряжения вблизи нормы (14,4В) приводили к переключению входного транзистора, в противофазе с ним переключается выходной транзистор. При пониженном напряжении кремниевый стабилитрон (диод Зенера за рубежом) закрыт, входной транзистор - тоже, на базу выходного транзистора поступает ток через резисторы смещения (режима),- обмотка возбуждения генератора запитана. Повышенное бортовое напряжение приводит к "пробою" стабилитрона и переключению транзисторов - питание обмотки возбуждения снимается. Пробой (переключение) стабилитрона происходит скачком. При качественных (зарубежных) деталях схема работает почти правильно. Применение менее качественных деталей (или подкапотный перегрев схемы!) приводят к нестабильной её работе. В 60-годах даже школьники читали в "Пионерской правде" и "Юном технике" о недопустимости работы транзистора в режиме отключенной базы (входной транзистор при закрытом стабилитроне!). Сглаживающий конденсатор перед стабилитроном приводит к запаздыванию реакции регулятора на изменения бортового напряжения. Ситуация усугубляется тем, что цепь базы выходного транзистора плохо закрывается схемой (Bias Diode для тока закрывания включен как изолятор). При малой нагрузке в бортовой сети действие сглаживающего конденсатора и диода в цепи базы выходного транзистора приводят к избыточной длительности импульса тока через обмотку возбуждения. В батарею поступают импульсы тока генератора избыточной силы ("избыточной" следует понимать как "большей величины, чем требуется в данный момент времени" для поддержания стабильного бортового напряжения). Полное закрывание выходного транзистора совсем невозможно - база этого транзистора всегда запитана током одного из резисторов смещения (режима по ихнему), поэтому и надпись на схеме предупреждает о его нагреве при работе. Наличие двух ошибок в схеме и её перегрев неизбежно приводят к аварии! А для чего же установлен этот "мешающий" диод? Для улучшения режима работы и усилительных свойств входного транзистора (диод Bios обеспечивает повышение коллекторного напряжения входного транзистора в рабочей точке на 0,6 В для улучшения его усилительных свойств). Модернизируем схему (рис.17). Теперь база VT1 не бывает изолированной - R4 соединяет её с нулевой точкой. В активном режиме работы транзистора VT1 резистор R4 потребляет ток около 2 мА, поэтому токи элементов делителя входного напряжения выбраны на уровнях 8 и 10 мА (примерно). В нашей схеме стабилитрон всегда открыт (при работе генератора). Мгновенные колебания бортового напряжения воздействуют на базу VT1, сигнал разбаланса усиливается и воздействует на базу выходного составного транзистора VT2. При высоком напряжении выходной транзистор закрыт, при низком - открыт. Вблизи нормального значения бортового напряжения выходной транзистор в некоторой мере проводит ток. Совокупность посылок тока в обмотку возбуждения и пауз между импульсами обеспечивает стабилизацию величины бортового напряжения. В цепи базы VT2 диод не установлен, но режим работы входного транзистора VT1 резко улучшен - выходной каскад построен на составном транзисторе (увеличился потенциал базы на 0,6 В и выходной транзистор стал требовать меньше входного тока!). Недостатки схемы: - большое падение напряжения на составном транзисторе (проблема его перегрева и ухудшение подпитки батареи при низких оборотах двигателя); - отсутствие триггерного режима. Включение мощного диода в эмиттерные цепи транзисторов (рис.18) резко улучшает работу схемы. Положительная токовая обратная связь переводит работу схемы в режим быстродействующего триггера Шмитта, поэтому выходной транзистор работает только в двух режимах: - полностью открыт (насыщен) при низком напряжении; - полностью закрыт при высоком напряжении в бортовой сети. "Ступенька" переключения схемы немного меньше 1 В. Нагрев выходного транзистора и расход энергии батареи минимален, схема быстро реагирует на изменение оборотов двигателя и включение (выключение) мощных потребителей тока. Вместе с тем схеме присущ недостаток - большая потеря напряжения в цепи обмотки возбуждения (составной транзистор и диод вместо обычного транзистора). Модернизация схем рис.14 и рис.16 показала: нельзя безоговорочно поклоняться всему зарубежному. Второй вывод: узел триггера Шмитта с эмиттерной связью благодаря быстрому переключению транзисторов незаменим при построении схем реле-регуляторов. На рис.19 приводим нашу схему регулятора напряжения, в которой триггерный эффект обеспечивался резистором 100 кОм с выхода на вход управляемого стабилитрона. Использование новой элементной базы позволяет при малом количестве деталей обеспечить хорошую работу схемы: - прецизионная микросхема VD1 (регулируемый стабилитрон) обладает мощным выходом; - высокоомный полевой транзистор эффективно управляется стабилитроном. Для обеспечения надёжного закрывания транзистора установлена пара светодиодов HL1, HL2 и резистор R6. Введение резистора эмиттерной обратной связи R8 позволило ускорить процессы переключения полевого транзистора и уменьшить его нагрев. Триггерный эффект обеспечивается следующим образом: - увеличение бортового напряжения открывает регулируемый стабилитрон, напряжение на его выходе падает. Светодиоды HL1, HL2 обесточиваются, на затвор VT1 подаётся нулевое напряжение через R6. Выходной транзистор закрывается - на резисторе R8 резко уменьшается падение напряжения; - уменьшение напряжения с сопротивления R8 подводится к катоду VD1 и ещё больше его открывает (уточним - открывает более надёжно); - последовавшее после закрывания выходного транзистора (и прекращения тока в обмотке возбуждения) снижение бортового напряжения приводит к закрыванию VD1 - открыванию HL1, HL2 и VT1. Падение напряжения на R8 резко увеличивается - закрывание регулируемого стабилитрона усиливается. Свечение светодиодов сигнализирует о подпитке обмотки возбуждения током, поэтому настройка схемы упрощается. Переключателем S2 можно изменить порог переключения схемы применительно к сезону. Нельзя обойти вниманием схему автоматического отключения нагрузки при снижении напряжения батареи (рис.20). Напряжение батареи контролирует микросхема 555 (двумя высокоомными входами). Резистором R2 устанавливают нижний порог напряжения, при достижении которого напряжение выхода 3 резко увеличивается, транзистор Q1 открывается Q2 закрывается, электромагнитное реле К1 обесточивается, разрывая питание нагрузки. Резистором R5 настраивается верхний порог напряжения, при достижении которого напряжение выхода "3" падает к нулю, транзистор Q1 закрывается, Q2 открывается, запитывая своими контактами нагрузку. Микросхема имеет встроенный триггер, поэтому переключение в другое состояние происходит только после воздействия на другой вход Таймер может отдавать в нагрузку ток до 0,2 А, в данной схеме он нагружен при питании 7,5 В резистором 10 кОм, то есть током меньше 1мА, поэтому схема обладает неиспользованным ресурсом. Конденсаторы большой ёмкости в цепях делителей входного напряжения включены не совсем грамотно - при сопротивлениях резистора до 0,5 МOм электролитический конденсатор может работать нестабильно, особенно при повышении температуры, и вся работа схемы может быть нарушена. Модернизированная схема (рис.21) имеет меньше деталей и более надёжна в работе. В цепи питания микросхемы установлена лампа накаливания HL1, что позволяет расширить диапазон рабочих напряжений. Конденсаторы из цепей входных делителей удалены (в схеме нагрузки должны быть свои сглаживающие конденсаторы). При таком построении значительно увеличилась быстрота реагирования схемы (например, на КЗ в нагрузке). Цепь делителей напряжения имеет защиту от перенапряжения - диод VD2, поэтому высокоомные входы микросхемы не будут "пробиты". ВНИМАНИЕ! Выходы микросхемы 3 и 7 работают синфазно, но имеются отличия: - выход 3 - двухтактный в пределах напряжения питания таймера; - выход 7 - открытый коллектор с рабочим напряжением до 27 В (этот выход мы используем вместо выхода 3 в оригинале). Учитывая тот факт, что напряжение порога вывода 6 равно 2/3 питающего, а вывода 2 равно 1/3 питающего, мы смогли включить входы в две точки одного делителя напряжения R1, R2, R3, R4. Резистор R4 включен для "растяжки" шкалы R3, резистор R1 - для подбора напряжений срабатывания "грубо". На выходе таймера установлен эмиттерный повторитель VT1. Резистор R6 защищает выход микросхемы от перегрузок, R5 - способствует чёткому закрыванию транзистора (при исправных деталях эти два резистора можно было не устанавливать, но надёжность схемы была бы ниже). Мы использовали переключающую группу реле, поэтому схема может выполнять две фукции, в зависимости от использованного выходного контакта: - автоматическое отключение нагрузки при разряде батареи; - реле-регулятор, питающий обмотку возбуждения генератора в моменты понижения бортового напряжения. Для каждого из режимов требуется своя настройка порогов переключения. В материале из ИНЕТ приведён вариант предыдущей схемы в бесконтактном исполнении (рис.22). В этой схеме тоже имеется нестыковка: выход микросхемы нагружен чрезмерно мало, к выходу присоединены два усилительных элемента - транзистора! Можно удалить биполярные транзисторы из схемы и повысить её надёжность (рис.23). Данная схема предназначена для автоматического отключения нагрузки при падении напряжения батареи. Минимальное сопротивление в цепи выхода 7 равно 150 Ом. Мы разбили эту величину на две составляющие: - 300 Ом коллекторная нагрузка; - 300 Ом сопротивление в цепях затворов всех полевых транзисторов. Таким образом, чем больше транзисторов ключа соединены в параллель, тем больше номинал затворного резистора. В истоке каждого "полевика" установлен выравнивающий ток проволочный резистор - только при таком построении схемы рассеиваемая мощность будет разделена между транзисторами ключа равномерно. Вариант бесконтактного выхода для реле-регулятора (рис.24) содержит две выходные цепи с ограничением тока на уровне 2 А. Такой выход имеется у реле РНТ (и его аналогов), подключаемого к генераторам с двумя обмотками возбуждения. Схемы устанавливаются в бортовых сетях бульдозеров с напряжением 28 В. Данные этой схемы специально "приблизительные", чтобы предотвратить простое копирование.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100