4 Katı Hal Araç Alternatör Regülatörü Devresi Keşfedildi

Aşağıda açıklanan 4 basit araba voltaj akım regülatörü devresi, herhangi bir standart regülatöre acil bir alternatif olarak yaratılmıştır ve temelde bir dinamo için geliştirilmiş olmasına rağmen, bir alternatörle eşit derecede etkili bir şekilde çalışacaktır.

Geleneksel bir araba alternatör voltaj regülatörünün işleyişi analiz edilirse, bu tür regülatörlerin çoğu zaman olduğu kadar güvenilir olmasını şaşırtıcı buluyoruz.

Çağdaş otomobillerin çoğu, alternatörden voltaj ve akım çıkışını düzenlemek için katı hal voltaj regülatörleri ile donatılmış olsa da, potansiyel olarak güvenilmez olan elektromekanik tipte voltaj regülatörleri ile kurulmuş sayısız eski araba bulabilirsiniz.

Elektro-Mekanik Araç Regülatörü Nasıl Çalışır?

Elektromekanik bir araba alternatör voltaj regülatörünün standart işleyişi aşağıda açıklandığı gibi olabilir:

Motor rölanti moduna geçtiğinde, dinamo, ateşleme uyarı lambasından alan akımı almaya başlar.

Bu pozisyonda dinamo armatürü, çıkışı akü voltajına göre daha küçük olduğu için aküye bağlı kalmaz ve akü bunun içinden deşarj olmaya başlar.

Motorun hızı artmaya başladıkça, dinamonun çıkış voltajı da yükselmeye başlar. Akü voltajını geçtiği anda, dinamo armatürünü aküye bağlayan bir röle açılır.

Bu, pilin şarj edilmesini başlatır. Dinamo çıkışının daha da artması durumunda 14,5 volt civarında ek bir röle etkinleştirilerek dinamo alan sargısı kesilir.

Bu röle devre dışı kalana kadar çıkış voltajı düşmeye başlarken alan akımı azalır. Bu noktada röle, dinamo çıkışını 14,5 V'ta tutarak sürekli olarak tekrar tekrar AÇIK / KAPALI konuma geçer.

Bu eylem, pilin aşırı şarj olmasını önler.

Ayrıca tüm dinamo çıkış akımının geçtiği dinamo çıkışıyla seri olarak bobin sargısını içeren 3. bir röle de bulunmaktadır.

Dinamonun güvenli çıkış akımı tehlikeli bir şekilde yükseldiğinde, aşırı boşalmış akü nedeniyle olabilir, bu sargı röleyi etkinleştirir. Bu röle şimdi dinamonun alan sargısını ayırır.

İşlev, yalnızca temel teorinin ve önerilen araba voltaj akım regülatörünün belirli devresinin, belirli bir araba boyutlarına bağlı olarak farklı özelliklere sahip olmasını sağlar.

1) Güç Transistörlerini Kullanma

Belirtilen tasarımda, kesme rölesi, dinamo çıkışı akü voltajının altına düştüğünde ters taraflı hale gelen D5 ile değiştirilir.

Sonuç olarak pil, dinamoya boşalamaz. Ateşleme başlatılırsa, dinamo alanı sargısı gösterge ışığı ve T1 üzerinden akım alır.

Diyot D3, alternatörün armatür direncinin azalması nedeniyle alan bobininden akım çekilmesini önlemek için dahil edilmiştir. Motorun hızı arttıkça dinamodan gelen çıktı da orantılı olarak artar ve D3 ve T1 vasıtasıyla kendi alan akımını vermeye başlar.

D3'ün katot tarafı voltajı arttıkça, uyarı ışığı sönene kadar kademeli olarak söner.

Dinamo çıkışı 13-14 V civarına ulaştığında pil yeniden şarj olmaya başlar. IC1, dinamo çıkış voltajını izleyen bir voltaj karşılaştırıcısı gibi çalışır.

Dinamo çıkış voltajı arttıkça, op amp ters çevirme girişindeki voltaj ilk başta ters çevirmeyen girişten daha büyüktür, bu nedenle IC çıkışı düşük tutulur ve T3 kapalı kalır.

Çıkış voltajı 5,6 V'nin üzerine çıktığında, ters çeviren giriş voltajı bu seviyede D4 tarafından düzenlenir ve kontrol edilir.

Çıkış voltajı belirtilen en yüksek potansiyeli geçtiğinde (P1 aracılığıyla ayarlanır), IC1'in ters çevirmeyen girişi, ters çevirme girişinden daha yüksek hale gelir ve IC1 çıkışının pozitif olarak değişmesine neden olur. Bu, T3'ü etkinleştirir. T2 ve T1'i kapatarak dinamo alanına giden akımı engeller.

Dinamo alan akımı şimdi azalır ve çıkış voltajı, karşılaştırıcı tekrar geri dönene kadar düşmeye başlar. R6, devrenin bir anahtarlama regülatörü gibi çalışmasına yardımcı olan birkaç yüz milivolt histerezis sağlar. T1 ya daha sert bir şekilde AÇIK konuma getirilir ya da oldukça düşük gücü dağıtacak şekilde kesilir.

Mevcut düzenleme T4'ten etkileniyor. R9 aracılığıyla akım seçilen en yüksek seviyeden daha yüksek olduğunda, etrafındaki voltaj düşüşü T4'ün devreye girmesine neden olur. Bu, IC1'in ters çevirmeyen girişindeki potansiyeli yükseltir ve dinamo alan akımını izole eder.

R9 için seçilen değer (0.033 Ohm / 20 W, paralel olarak 10nos 0.33 Ohm / 2 W dirençlerden oluşan) 20 A kadar yüksek optimum çıkış akımı elde etmeye uygundur. Daha büyük çıkış akımları istenirse, R9 değeri uygun şekilde azaltılabilir.

Cihazın çıkış voltajı ve akımı, orijinal regülatörün standartlarını karşılamak için P1 ve P2 uygun şekilde ayarlanarak sabitlenmelidir. T1 ve D5 soğutucuların üzerine takılmalı ve kasadan kesinlikle izole edilmelidir.

2) Daha Basit Bir Araba Alternatör Voltaj Akım Regülatörü

Aşağıdaki diyagram, minimum sayıda bileşen kullanan katı hal araba alternatör voltajı ve akım kontrol devresinin başka bir varyantını göstermektedir.

Normalde akü voltajı tam şarj seviyesinin altındayken, regülatör IC CA 3085 çıkışı KAPALI kalır, bu da Darlington transistörünün iletken modda olmasına izin vererek alan bobinini enerjilendirir ve alternatörü çalışır durumda tutar.

IC CA3085 burada temel bir karşılaştırıcı olarak donatıldığından, pil tam şarj seviyesine geldiğinde 14,2 V olabilir, IC'nin 6 numaralı pimindeki potansiyel 0V olarak değişir ve saha bobinine giden beslemeyi KAPATIR.

Bundan dolayı, alternatörden gelen akım azalır ve akünün daha fazla şarj edilmesini engeller. Böylece pilin aşırı şarj olması durdurulur.

Şimdi, batarya voltajı CA3085 pin6 eşiğinin altına düştüğünde, çıktı bir kez daha yükselir ve transistörün alan bobinini iletmesine ve güç sağlamasına neden olur.

Alternatör aküyü beslemeye başlar, böylece tekrar şarj olmaya başlar.

Parça listesi

3) Transistörlü Araba Alternatör Regülatörü Devresi

Aşağıdaki yuvalı katı hal alternatör voltaj akım regülatörü diyagramına atıfta bulunularak, V4 alternatör alanına akımı düzenleyen bir seri geçişli transistör gibi yapılandırılmıştır. Bu transistör, iki 20 amper diyotla birlikte harici bir soğutucuya kenetlenir. Maksimum alan akımı sırasında bile V1'in yayılmasının gerçekten çok yüksek olmadığını, sadece 3 amper içinde olduğunu görmek ilgi çekicidir.

Bununla birlikte, alan boyunca voltaj düşüşünün orta aralık yerine, transistör V1'in 10 watt'tan fazla olmayan en yüksek dağılıma neden olan değerine karşılık gelir.

Diyot D1, kontak anahtarı her kapatıldığında alan bobini içinde üretilen endüktif artışlardan V4 geçiş transistörüne koruma sağlar. Tüm alan akımını aktaran Diyot D2, sürücü transistörü V2 için ekstra çalışma voltajı sağlar ve geçiş transistörü V4'ün büyük arka plan sıcaklıklarında kesilebileceğini garanti eder.

Transistör V3, V4 için bir sürücü gibi çalışır ve bu transistörde 3 ma'dan 5 ma'ya kadar bir temel akım salınımı, V4'ün toplam 'açık' ila tam 'kapalı' geçişine izin verir.

Direnç R8, aşırı sıcaklıklar sırasında akım için bir yol sunar. Kapasitör C1, sistemin çevresinde oluşturulan yüksek kazanç döngüsü nedeniyle regülatörün salınımına karşı koruma sağlamak için gereklidir. Daha fazla hassasiyet için burada bir Tantal kondansatör önerilir.

Kontrol algılama devresinin birincil elemanı, V1 ve V2 transistörlerinden oluşan dengeli diferansiyel amplifikatörün içindedir. Bu alternatör regülatörünün düzenine özel bir ilgi, sıcaklık kayması sorunu olmadığından emin olmaktı. Bunu başarmak için en çok bağlantılı dirençler tel yaralı tipler olmalıdır.

Voltaj kontrol potansiyometresi R2, titreşimler veya aşırı sıcaklık koşulları nedeniyle ayarlarından asla uzaklaşmaması gerektiğinden özel bir değerlendirmeyi hak ediyor. Bu tasarımda kullanılan 20-ohm pot, bu program için ideal olarak iyi çalıştı, ancak döner tarzdaki hemen hemen her iyi Wirewound potu gayet iyi olabilir. Bu araba alternatörü voltaj akım regülatörü tasarımında doğrusal trimpot çeşitlerinden kaçınılmalıdır.

4) IC 741 Araç Alternatör Voltaj Akım Regülatörü Şarj Devresi

Bu devre, pil şarjının katı hal yönetimini sunar. Alternatörün alan sargısı, tıpkı geleneksel bir yöntemde olduğu gibi başlangıçta ateşleme ampulü aracılığıyla uyarılır.

WL terminali boyunca hareket eden akım, Q1 üzerinden F terminaline ve ardından son olarak alan bobinine gider. Motor çalıştırılır çalıştırılmaz, otomobilin dinamosundan gelen akım D2'den Q1'e geçer. WL terminal voltajı akünün voltajını aştığı için ateşleme uyarı lambası söner. Akım da aynı şekilde D5'ten bataryaya doğru hareket eder.

Bu noktada, karşılaştırıcı olarak donatılan IC1 akü voltajını algılar. Ters çevirmeyen girişteki bu voltaj, ters çevirme girişinden daha yüksek olduğunda (zener D4 aracılığıyla 4,6 voltta sıkıştırılmış) op amp çıkışının yüksek olmasına neden olur.

Akım daha sonra D3 ve R2 üzerinden Q2 tabanına geçer ve anında AÇIK konuma getirir. Sonuç olarak bu eylem, Q1 tabanını kapatır ve alan sargısına uygulanan akımı kaldırır. Alternatör çıkışı şimdi düşer ve akü voltajının da buna göre düşmesine neden olur.

Bu prosedür, akü voltajının her zaman sabit tutulmasını sağlar ve asla aşırı şarj edilmesine izin verilmez. akü tam şarj voltajı RV1 ile kabaca 13,5 volta ayarlanabilir.

Sırasında soğuk hava koşulları otomobili çalıştırırken akü voltajı önemli ölçüde düşebilir. Motor ateşlenir ateşlenmez bataryanın iç direnci de oldukça düşük hale gelir, bu da onu alternatörden çok fazla akım çekmeye zorlar ve böylece alternatörde olası bir bozulmaya yol açar. Bu yüksek akım tüketimini sınırlamak için, alternatörden birincil güç terminaline direnç R4 eklenir.

R4 direnci, mümkün olan en yüksek akımda (Genellikle 20 amper) 0,6 volt üretildiğinden ve Q3'ün AÇIK hale gelmesine neden olacak şekilde seçilir. Q3'ün akımı etkinleştirdiği an, güç hattı boyunca R2 üzerinden Q2 tabanına doğru hareket eder, onu açar, ardından Q1'i kapatır ve alan sargısına giden akım akışını keser. Bundan dolayı dinamo veya alternatör çıkışı artık düşer.

Araçtaki alternatörün orijinal kablolamasında herhangi bir değişiklik yapılmasına gerek yoktur. Devre, eski bir regülatör kutusu içine yerleştirilebilir, Q1, Q2 ve D5, uygun şekilde boyutlandırılmış bir soğutucuya takılmalıdır.