|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Udoskonalenie samochodowego regulatora napięcia 59.3702-01. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne Proponowane ulepszenia regulatora zapewniają zwiększoną stabilność napięcia wyjściowego generatora samochodowego, gdy zmienia się prąd jego obciążenia i tryb pracy silnika. Nowoczesne samochody posiadają złożone i wielofunkcyjne wyposażenie elektryczne, którego niezawodne działanie zapewnia sprawność pojazdu i bezpieczeństwo jego eksploatacji. Niezawodność urządzeń elektrycznych w dużej mierze zależy od stabilności napięcia w sieci pokładowej. Zapewnienie stabilności tego napięcia jest trudnym zadaniem, zwłaszcza w warunkach przejściowych, kiedy prędkość generatora i prąd jego obciążenia zmieniają się diametralnie. Wraz z regulatorem napięcia, który utrzymuje jego stałość, generator tworzy układ automatycznej regulacji. W pewnych warunkach taki układ może stracić stabilność, co objawia się ostrymi wahaniami napięcia wyjściowego generatora i prądu ładowania akumulatora. Dlatego bardzo ważne jest zapewnienie stabilności układu sterowania w każdych warunkach pracy. Najszerzej stosowane są dziś regulatory elektroniczne pracujące w przekaźnikowym trybie samooscylacyjnym. Taki regulator, gdy napięcie wyjściowe generatora przekroczy zadaną górną granicę, odłącza swoje uzwojenie wzbudzenia od sieci pokładowej. Prąd w uzwojeniu zaczyna się zmniejszać, co prowadzi do spadku generowanego napięcia. Gdy tylko spadnie poniżej dolnego progu, uzwojenie wzbudzenia jest ponownie podłączane do sieci pokładowej, a prąd w nim, a wraz z nim napięcie wyjściowe generatora, wzrasta. Tak więc napięcie generatora cały czas się waha, ale jego średnia wartość jest stabilna. Regulatory z „wymuszonym” PWM są doskonalsze. Ze względu na zwiększoną częstotliwość przełączania uzwojenia wzbudzenia napięcie generatora w stanie ustalonym jest praktycznie niezmienione, chociaż oscylacje mogą nadal występować w trybach przejściowych. Regulatory takie (jeden z nich jest opisany w artykule E. Tyszkiewicza „Shi voltage regulator” – Radio, 1984, nr 6, s. 27, 28) nie są powszechnie stosowane, prawdopodobnie ze względu na to, że ich parametry niewiele lepsze niż konwencjonalne samooscylujące. Chociaż są produkowane masowo, trudno je znaleźć w sklepach. Sprzedawcy albo nic nie wiedzą o takich regulatorach, albo twierdzą, że nie ma na nie popytu. Podczas eksploatacji samochodu ważną rolę odgrywa taki parametr, jak ładowność generatora przy niskich prędkościach obrotowych silnika. Określa minimalną prędkość obrotową silnika, przy której akumulator jest ładowany. Elektroniczne regulatory napięcia najczęściej tracą stabilność właśnie w sytuacjach, gdy prędkość obrotowa jest niska, a prąd obciążenia duży. Cecha ta jest dobrze znana kierowcom, z których część wymienia elektroniczne regulatory na przestarzałe, stykowo-wibracyjne, bardziej niezawodne pod tym względem. Ale wraz ze zwiększoną stabilnością mają wady właściwe dla tego typu regulatorów. Wielu kierowców wymienia standardową baterię na inną o zwiększonej pojemności, ponieważ uważają, że poprawia to stabilność elektronicznych regulatorów. Niestety wahania napięcia wyjściowego generatora nie są eliminowane w serwisach samochodowych. Jednocześnie ich pracownicy twierdzą, że nie ma awarii, ponieważ akumulator nadal się ładuje, chociaż pulsuje zarówno prąd ładowania, jak i napięcie generatora. Biorąc pod uwagę powyższe, autor starał się zwiększyć stabilność standardowego elektronicznego regulatora napięcia 59.3702-01. na ryc. 1 pokazuje jego obwód po pierwszej wersji udoskonalenia, która została zredukowana do zainstalowania dodatkowego obwodu z rezystora R8 i kondensatora C2, zaznaczonego na rysunku kolorem. Importowaną diodę S1M można wymienić na krajową z serii KD202 lub KD209.
Zasada działania regulatora pozostaje taka sama. Wraz ze wzrostem napięcia w sieci pokładowej, przyłożonej do wyjścia „15” regulatora, potencjał bazowy tranzystora VT1 względem jego emitera staje się bardziej ujemny, a przy określonej wartości tego napięcia (ustawionej zworkami S1-S3), tranzystor otwiera się. W rezultacie tranzystory VT2 i VT3 są zamknięte, przerywając obwód zasilania uzwojenia wzbudzenia generatora podłączonego między zaciskiem „67” regulatora a wspólnym przewodem. Ale prąd w uzwojeniu o znacznej indukcyjności nie może natychmiast się zatrzymać. Nadal przepływa przez otwartą diodę VD2, stopniowo zmniejszając się. Wraz z prądem wzbudzenia maleje również napięcie dostarczane przez generator do sieci pokładowej. Po pewnym czasie tranzystor VT1 zamyka się, a VT2 i VT3 otwierają się, co prowadzi do wzrostu prądu w uzwojeniu wzbudzenia generatora i wzrostu napięcia. Opisany proces jest okresowo powtarzany, a średnia wartość napięcia generatora pozostaje niezmieniona. Obwód R7C3 przyspiesza proces przełączania tranzystorów VT1 -VT3. Wraz ze wzrostem napięcia w sieci pokładowej, spowodowanym np. wyłączeniem dużego obciążenia lub zwiększeniem obrotów silnika, nowo zainstalowany kondensator C2 jest ładowany, a prąd ładowania, którego część przepływa przez podstawę obwód tranzystora VT1 jest proporcjonalny do szybkości wzrostu napięcia. W rezultacie VT1 otwiera się, a tranzystory VT2 i VT3 zamykają się wcześniej niż bez kondensatora. Zanik prądu w uzwojeniu wzbudzenia rozpoczyna się również wcześniej, co znacznie spowalnia lub całkowicie eliminuje wzrost napięcia wywołany czynnikiem zewnętrznym. Podobny proces zachodzi przy szybkim spadku napięcia. Powstające oscylacje są tłumione, a ich amplituda znacznie zmniejszona. Przy powolnych zmianach napięcia prąd płynący przez kondensator C2 jest niewielki i praktycznie nie wpływa na pracę regulatora w stanie ustalonym, a także na dokładność stabilizacji wartości średniej napięcia. Aby sprawdzić stabilność układu stabilizacji napięcia, gdy silnik i generator pracują, włączaj i wyłączaj potężne odbiorniki, takie jak reflektory, monitorując prąd akumulatora za pomocą amperomierza. W takim przypadku wskazówka amperomierza po początkowym maksymalnym odchyleniu od stanu ustalonego (jest to związane z bezwładnością generatora i jest nieuniknione nawet przy idealnym regulatorze) powinna powrócić do starej lub monotonnie dojść do nowego stanu ustalonego, bez żadnych wahań. Możliwe jest regulowanie charakterystyk dynamicznych układu w określonych granicach poprzez dobór pojemności kondensatora C2 i rezystancji szeregowo z nim połączonego rezystora R8. Minimalny czas trwania stanu przejściowego jest zwykle osiągany przy pojemności kondensatora C2 nieco większej niż ta, przy której występują oscylacje. Dalszy wzrost pojemności prowadzi do silnego spowolnienia reakcji systemu na zmieniające się warunki zewnętrzne. Należy zaznaczyć, że dla regulatora z opisaną modyfikacją moment jego pierwszego podłączenia do sieci pokładowej jest bardzo niebezpieczny. Kondensator C2 jest w tym czasie całkowicie rozładowany. Jego prąd ładowania może osiągnąć niebezpieczną wartość dla tranzystorów i je wyłączyć. Dlatego nie należy znacząco zmniejszać wartości rezystora R8 ani całkowicie go eliminować. Chociaż w praktyce autora awarie zmodyfikowanego regulatora z opisanego powodu nie miały miejsca, zaleca się podjęcie działań w celu ograniczenia prądu płynącego przez podstawę tranzystora VT1, na przykład włączenie dodatkowego rezystora w obwód otwarty łączący podstawę z punktem połączenia rezystorów R6-R8, kondensatora C1 i diody Zenera VD1 . Jego wartość należy wybrać jako maksymalną, która nie pogarsza zauważalnie pracy regulatora bez kondensatora C2. Wiadomo, że aby wydłużyć żywotność akumulatora, napięcie w sieci pokładowej musi rosnąć wraz ze spadkiem temperatury. Dlatego w praktyce przeprowadzana jest sezonowa regulacja napięcia. W regulatorze 59.3702-01 zworki S1-S3, zamykające rezystory R1-R3, średnie napięcie generatora można zmieniać w zakresie 13,8 ... 14,6 V. Po zdjęciu zworek maleje. Rezystory R1-R3 można wymienić na jeden trymer, który pozwoli na płynną regulację napięcia generatora. Przeznaczenie diod HL1 i HL2 nie zmieniło się po rewizji. Pozwalają ocenić działanie systemu sterowania. Przy włączonym zapłonie i wyłączonym silniku powinna świecić się tylko dioda HL2, sygnalizująca podanie napięcia na uzwojenie wzbudzenia generatora. Świecenie diody HL1 przy wyłączonym silniku oznacza uszkodzenie regulatora. Gdy silnik pracuje, zapalają się obie diody LED. Zmniejszenie częstotliwości jego rotacji lub zwiększenie obciążenia sieci pokładowej prowadzi do tego, że jasność diody HL2 wzrasta, a HL1 maleje. Wraz ze wzrostem prędkości lub spadkiem obciążenia jasność zmienia się w przeciwnym kierunku. Regulator przed i po opisanym dopracowaniu został przetestowany na starym aucie ze starą baterią. Zauważono, że w tym samochodzie, z powodu utlenienia styków, zauważalnie wzrosła rezystancja instalacji elektrycznej, a także wzrosła wewnętrzna rezystancja akumulatora. Oba te czynniki prowadzą do obniżenia stabilności układu regulacji napięcia. Przy niedokończonym regulatorze 59.3702-01 wskazówka amperomierza, zawarta w przerwie w przewodzie łączącym dodatni biegun akumulatora z siecią pokładową samochodu, zwykle wahała się z wychyleniem 5.10 A. Zaraz po uruchomieniu silnika, huśtawka często przekraczała 10 A, reflektory zaczęły migać. Podczas długiej jazdy z dużą prędkością wahania czasami spadały poniżej 5 A, ale zdarzało się to rzadko. Po dopracowaniu regulatora omówionym powyżej wskazówka amperomierza nigdy nie wahała się z wychyleniem większym niż 0,5.1 A. Po uruchomieniu silnika włączone reflektory ani razu nie mrugnęły. Podczas dłuższej jazdy z dużą prędkością zasięg oscylacji strzały zwykle zmniejszał się na tyle, że trudno było je zauważyć. Po dalszym udoskonaleniu rezystor R7 i kondensator C3 zostały usunięte z rozważanego kontrolera, a między podstawą tranzystora VT2 a punktem połączenia kolektora tranzystora VT1 z kondensatorem C1 i rezystorem R9 wstawiono węzeł, którego obwód jest pokazany na ryc. 2. Na schemacie pokazanym na ryc. 1 lokalizacje przerw w obwodzie zaznaczono krzyżykami. Numeracja elementów na ryc. 2 kontynuuje to, co zostało rozpoczęte na ryc. 1.
Do kontrolera dodano wykładniczy generator impulsów na elementach logicznych DD1.1 i DD1.3 oraz urządzenie progowe na elemencie DD1.2 ze wzmacniaczem impulsów na tranzystorze VT4. Chip DD1 jest zasilany napięciem 5 V ze zintegrowanego stabilizatora DA1. Po zakończeniu tranzystor VT1 służy jako wzmacniacz sygnału niedopasowania. Napięcie na jego obciążeniu - rezystorze R9 - zależy liniowo od różnicy między wartościami prądu i napięcia znamionowego w sieci pokładowej. Napięcie to za pomocą rezystorów R13 i R14 jest dodawane do impulsów generatora. Kwota jest podawana na wejście urządzenia progowego. W rezultacie na jego wyjściu powstają impulsy, których czas trwania zależy od odchylenia napięcia w sieci pokładowej od wartości nominalnej, a częstotliwość powtarzania jest stała (około 2 kHz). Poprzez wzmacniacz na tranzystorze VT4 wchodzą do podstawy tranzystora VT2 i kontrolują napięcie na uzwojeniu wzbudzenia generatora.
Widok zmodyfikowanego regulatora ze zdjętą pokrywą przedstawiono na rys. 3. Dodatkowe części są dodawane do niego przez montaż powierzchniowy. Po zamontowaniu tego regulatora w aucie wskazówka amperomierza nigdy nie wychylała się o więcej niż 0,5 A. Można założyć, że przy małej rezystancji przejściowej styków instalacji elektrycznej i przy nowym akumulatorze wahania prądu będą jeszcze mniejsze . Autor: A. Siergiejew
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Samsung z nowym systemem operacyjnym ▪ Szybkie i elastyczne obwody elektryczne do noszenia elektroniki ▪ Asystent głosowy Amazon Alexa do samochodów BMW
▪ sekcja serwisu Dla początkującego radioamatora. Wybór artykułu ▪ artykuł Kompensacja głośności. Sztuka dźwięku ▪ artykuł Kto jako pierwszy odkrył biegun północny? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Zastępca Dyrektora ds. Handlowych. Opis pracy ▪ artykuł Miniaturowy wykrywacz metali. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Zahipnotyzowana ręka. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony