|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Сигнализатор разрядки аккумулятора автомобиля Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства Чтобы продлить срок эксплуатации автомобильной
аккумуляторной батареи, необходим эффективный контроль за
режимом ее зарядки. Описываемое устройство сигнализирует
водителю, когда напряжение на аккумуляторной батарее
повышено и когда оно понижено, а генератор не работает. В
случае повышенного потребления тока в бортовой сети при
малой частоте вращения ротора генератора сигнализатор не
срабатывает. При разработке устройства ставилась цель разместить его в корпусе имеющегося
в автомобиле сигнального реле РС702, что обусловило особенности конструкции
сигнализатора и типы примененных транзисторов. Принципиальная схема электронного сигнализатора вместе с цепями связи
его с элементами бортовой сети приведена на рис. 1.  На транзисторах VT2, VT3 выполнен триггер Шмитта, на VT1 - узел
запрета его срабатывания. В коллекторную цепь транзистора VT3 включена
индикаторная лампа HL1, размещенная на приборном щитке. В горячем
состоянии нить накала имеет сопротивление около 50 Ом. Сопротивление
холодной нити в 7...10 раз ниже. В связи с этим транзистор VT3 должен
выдерживать бросок тока в коллекторной цепи до 2,5 А. Этому требованию
удовлетворяет транзистор КТ814. Аналогичные транзисторы используются и в качестве VT1 и VT2. Но здесь
причиной их выбора послужило стремление получить малые геометрические
размеры устройства - три транзистора устанавливают один под другим и
закрепляют общим винтом с гайкой. Напряжение бортовой сети за вычетом напряжения на стабилитроне VD2
через делитель R5-R6 подается на базу транзистора VT2. Если оно выше 13,5
В, триггер Шмитта переключается в состояние, при котором выходной
транзистор VT3 закрыт и лампа HL1 не горит. База транзистора VT2 через стабилитрон VD1 и делитель R1R2 соединена
также со средней точкой обмотки генератора. При исправном генераторе в
ней относительно его плюсового вывода создается пульсирующее напряжение
с амплитудой, равной половине генерируемого напряжения. Поэтому, если
даже из-за большой токовой нагрузки в бортовой сети напряжение упадет
ниже 13,5 В, ток с делителя R1R2 поступает в базу транзистора VT2 и не
разрешает горение лампы. Чтобы исключить запрещение на включение
сигнализации, когда отсутствует ток в обмотке возбуждения генератора,
используется цепь, состоящая из делителя R1R2 и стабилитрона VD1. Она
предотвращает попадание тока утечки через выпрямительные диоды
генератора (в худшем случае до 10 мА) в базу транзистора VT2. Напряжение бортовой сети за вычетом напряжения на стабилитроне VD2
через делитель R3R4 подается также на базу транзистора VT1, участок
коллектор - эмиттер которого шунтирует базовую цепь транзистора VT2. При
напряжении сети выше 15 В транзистор VT1 переходит в режим насыщения.
При этом триггер Шмитта переключается в состояние, при котором
транзистор VT3 открыт и, следовательно, зажигается лампа HL1. Таким образом, лампа красного света на приборном щитке загорается,
когда отсутствует ток зарядки и напряжение сети ниже 13,5 В, а также
когда оно выше 15 В. При использовании в автомобиле электронного регулятора напряжения, не
имеющего отдельного провода к клемме аккумуляторной батареи, из-за
падения напряжения (около 0,1...0,2 В) в цепи до входной клеммы
регулятора (чаще всего в режиме холостого хода) при выключенных
потребителях тока наблюдается кратковременное периодическое пропадание
зарядного тока от генератора. Длительность и период такого эффекта
обусловлены временем спадания напряжения на аккумуляторной батарее на
0,1...0,2 В и временем повышения его на то же значение и составляют, в
зависимости от состояния аккумуляторной батареи, около 0,3...0,6 с и
1...3 с соответственно. При этом с таким же тактом срабатывает
сигнальное реле РС702, зажигая лампу. Такой эффект нежелателен.
Описываемый электронный сигнализатор исключает его, так как при
кратковременных пропаданиях зарядного тока напряжение в бортовой сети не
достигает нижнего порога 13,5 В. Электронный сигнализатор выполнен на базе имеющегося в автомобиле
сигнального реле РС702. Само реле с гетинаксовой платы удалено (после
ликвидации заклепки). Кроме того, удалены заклепка с контактного
лепестка "87" и Г-образная стойка у его основания. Элементы сигнализатора монтируют на печатной плате (рис, 2) из
фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Транзисторы VT1
-VT3 размещены по оси центрального отверстия платы: VT3 со стороны
печатного монтажа коллекторной пластиной от платы, a VT2, VT1 (в
указанном порядке) -с противоположной стороны платы коллекторными
пластинами в сторону платы. Перед пайкой все три транзистора нужно
стянуть винтом МЗ с гайкой. Их выводы соединяют деточками платы
облуженными медными проводниками, впаянными в нужные отверстия платы.
Резисторы R3 и R5 припаивают не к токопроводящим дорожкам, а к штырям из
провода. Это облегчит их замену при налаживании устройства. Элементы VD1
и VD2 устанавливают вертикально жестким выводом к плате. Так же
вертикально расположен конденсатор С1, помещенный в хлорвиниловую трубку
по диаметру конденсатора.  В сигнализаторе следует применять резисторы (кроме R8) - ОМЛТ (МЛТ) с
номиналами и мощностью рассеивания, указанными на схеме. Допуск по
номиналам ±10 %. Резистор R8 изготавливают из высокоомного провода,
намотанного (1-2 витка) на резистор МЛТ-0,5. Конденсатор С1 - К50-12.
Транзисторы VT1- VT3-любые из серии КТ814 или КТ816. Элемент VD1
-стабилитрон Д814 с любым буквенным индексом, VD2-Д814Б или Д814В. После окончания монтажа печатной платы электронный сигнализатор
собирают в такой последовательности:
При налаживании сигнализатора требуются блок питания с регулируемым
напряжением от 12 до 16 В и лампа мощностью 3 Вт на 12 В. Сначала при
отключенном резисторе R5 подбирают резистор R3. Необходимо добиться,
чтобы при увеличении напряжения лампа загоралась в момент достижения
14,5...15 В. Затем подбирают резистор R5 так, чтобы лампа зажигалась,
когда напряжение снижается до 13,2...13,5 В. Налаженный сигнализатор устанавливают на место реле РС702, при этом вывод "86" соединяют с "массой" автомобиля коротким проводом под винт крепления самого сигнализатора. К остальным выводам подключают провода электрооборудования, как это предусмотрено штатной схемой автомобиля с реле РС702, т. е. к выводу "85" - провод от средней точки генератора (желтый), к "30/51"-провод от лампы индикации (черный), к "87"-провод "±12 В" (оранжевый). Испытания сигнализатора показали следующий результат. При коротком
замыкании регулятора свечение лампы наблюдается при повышении частоты
вращения генератора и зависит от нее. При изъятии предохранителя в цепи
регулятора лампа загорается примерно через минуту независимо от частоты
вращения. Этой информации достаточно, чтобы установить причину и вид
неисправности системы генератор - регулятор напряжения. При включении зажигания через час и более после остановки двигателя
индикация работает, как и с релейным сигнализатором. Если же оно
включается через незначительное время (менее 5 мин), лампа-сигнализатор
зарядки не зажигается, но при пуске двигателя стартером вспыхивает и
гаснет, свидетельствуя об исправности сигнализатора. Установка описанного регулятора вместо штатного РС702 в автомобилях
"Жигули" (ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 и др.) позволит
однозначно предупредить водителя о всех отклонениях в режиме работы
аккумуляторной батареи и сохранить ее от губительной перезарядки. Автор: А. Коробков. В помощь радиолюбителю, выпуск 99; Публикация: cxem.net
Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства
журналы Радиосхема (годовые архивы) журналы Химия и жизнь (годовые архивы) книга Как выбрать сечение проводов и кабелей. Карпов Ф.Ф., 1973 книга Антенны. Драбкин А.Л., 1995 статья Антикризисное управление. Конспект лекций справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия 9
|
