Стабилизатор бортового напряжения на микросхеме КР1171СП47. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Электронные устройства

Комментарии к статье

На автомашине вышел из строя электронный стабилизатор бортового напряжения. Что делает хозяин? Если он не радиолюбитель, покупает новый и заменяет им испорченный. Радиолюбитель же самостоятельно изготовит оригинальное устройство, да такое, что оно по характеристикам не уступит старому (а зачастую и превзойдет его). Помещенная ниже статья - еще одно подтверждение сказанного.

При отказе автомобильного стабилизатора напряжения (выполненного в виде малогабаритного узла, встраиваемого непосредственно в корпус генератора) не всегда удается без проблем приобрести исправный для замены. Решив изготовить на основе публикаций в журнале "Радио" самодельный стабилизатор взамен 17.3702 для генератора 37.3701 (ВАЗ 2104, 2105, 2107, 2108, 2109), я сразу же столкнулся с необходимостью использования в устройстве только миниатюрных деталей и минимизации их числа. Это диктовалось дефицитом свободного места для установки стабилизатора.

Одно из решений этой задачи - использование в стабилизаторе микросхемного детектора понижения напряжения КР1171СП47 (зарубежный аналог - PST529) [1]. Детектор по схеме (рис. 1,а) как нельзя лучше подходит для стабилизатора в качестве его первой ступени. Принцип действия детектора иллюстрирует рис. 1,б.

При достижении увеличивающимся входным напряжением порогового уровня (4,7 В для КР1171СП47 и 4,8 В для PST529) детектор скачкообразно переключается из нулевого состояния в единичное (выходное напряжение снимают с нагрузочного резистора, включаемого между выводами 1 и 3). Температурный коэффициент напряжения переключения детектора находится в пределах ±0,03 %/°С. Прибор выпускают в пластмассовом трехвыводном корпусе КТ - 26. Собственный потребляемый ток не превышает нескольких десятков микроампер.

Автомобильный стабилизатор напряжения должен управлять током через обмотку возбуждения генератора так, чтобы напряжение на аккумуляторной батарее находилось в пределах 13,8...14,1 В [2].

Уход напряжения из этого интервала приводит к преждевременному износу батареи.

Детектор в стабилизаторе можно питать с выхода делителя напряжения, состоящего из стабилитрона и токозадающего резистора. Стабилитрон должен быть таким, чтобы сумма напряжения стабилизации и напряжения срабатывания детектора находилась в указанных пределах, т. е. со стабилитроном на 9,2 В и детектором КР1171СП47 стабилизатор обеспечит напряжение на аккумуляторной батарее 13,9 В (с PST529 - 14 В).

Поскольку ток обмотки возбуждения при коммутации может достигать нескольких ампер, на выходе стабилизатора потребуется мощный составной транзистор. Принципиальная схема стабилизатора показана на рис. 2.

Диоды VD2 и VD3 защищают мощный транзистор VT1 от высоковольтных выбросов напряжения. Работа стабилизатора каких-либо особенностей не имеет. Ширину петли "гистерезиса" напряжения на батарее целиком определяют характеристики компаратора в детекторе напряжения; она близка к 0,2 В.

Работу по изготовлению нового стабилизатора начинают с разборки вышедшего из строя (17.3702). Для этого отключают выводы стабилизатора и снимают его с генератора. Отвинчивают винт М3, прикрепляющий к корпусу латунный угольник, и распаивают (удаляют припой) два вывода - ближайший к этому винту и ближайший к первому - это выводы от графитовых коллекторных щеток, находящихся на противоположной стороне корпуса и обозначенных буквами Ш и В. Распайку удобнее всего проводить, пользуясь паяльником и приспособлением для отсасывания расплавленного припоя. Затем выдвигают угольник с деталями по пластмассовым направляющим корпуса, отпаивают плату от трех уголковых выводов и демонтируют транзисторы.

Схема подключения изготовленного стабилизатора к генератору 37.3701 показана на рис. 3. Нумерация деталей стабилизатора (он обведен пунктирной линией) сохранена такой же, как на рис. 2. В генераторе (он обведен штрихпунктирной линией) ОВ - обмотка возбуждения генератора.

Все элементы стабилизатора (кроме диода VD2 и транзистора VT1) монтируют на печатной плате размерами 33x24 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 4. Транзистор крепят на свое место на угольнике и изгибают выводы под прямым углом так, чтобы при установке платы (стороной с деталями - внутрь) они вошли каждый в свое отверстие.

Рядом, как и в заводском варианте, можно смонтировать второй такой же транзистор и соединить их параллельно. Однако увеличения надежности работы стабилизатора можно ожидать лишь в том случае, если оба транзистора либо тщательно подобраны одинаковыми по параметрам, либо уравнены их режимы по току коллектора (для чего в их эмиттерную цепь включают и подбирают уравнивающие резисторы малого сопротивления).

Действительно повысить надежность работы узла с одним (а не двумя) транзистором можно, если КТ973А заменить на КТ853А. Для этого, однако, придется незначительно скорректировать печатную плату с учетом различия в их цоколевке. Под транзисторы следует заложить теплопроводящую пасту.

Диод VD2 припаян к выводам Ш и В на корпусе стабилизатора.

При окончательной сборке стабилизатора смонтированную плату устанавливают на место старой, припаивают ее к выводам угольника и пропаивают выводы транзистора. Не забудьте обеспечить надежное соединение между общим (минусовым) проводником платы и угольником. Для этого на плате предусмотрено отверстие А - в него впаивают проволочную перемычку диаметром 0,8 мм, второй конец которой припаивают к угольнику снаружи. Угольник с платой по направляющим вдвигают на прежнее место и закрепляют винтом М3. Заключительная операция - пропайка выводов Ш и В, распаянных в начале разборки.

Прежде чем монтировать собранный стабилизатор на генератор, следует убедиться в его работоспособности. Для этого потребуются источник постоянного напряжения, регулируемого в пределах 2...16 В, способный отдать в нагрузку ток 4,5...5 А (в крайнем случае подойдет девятиамперный ЛАТР с выпрямителем на мощных диодах и эффективным сглаживающим фильтром), нагрузочный резистор сопротивлением 5...10 Ом мощностью не менее 50 Вт и вольтметр постоянного тока со шкалой на 16 В (или любой авометр).

Выводы В и Б стабилизатора соединяют с плюсовым выводом источника, а корпус - с минусовым. Нагрузочный резистор включают между плюсовым выводом источника и выводом Ш стабилизатора (можно временно припаять к пропаиваемому выводу на угольнике стабилизатора, ближайшему к винту М3), вольтметр - между выводом Ш и корпусом стабилизатора.

Источник питания устанавливают на минимум выходного напряжения и включают в сеть. При увеличении напряжения питания до 9,2 В вольтметр должен показывать такое же увеличение. Дальнейшее увеличение питающего напряжения приведет к открыванию стабилитрона VD1, при этом начинает работать детектор и открывается транзистор VT1 - показания вольтметра должны уменьшится до напряжения насыщения коллектор - эмиттер транзистора, т. е. примерно до 1,5 В.

Если продолжать увеличивать напряжение питания, то показания вольтметра останутся без изменения. Однако на отметке 14 В произойдет переключение детектора и закрывание транзистора VT1 - вольтметр должен показать напряжение 14 В.

После описанной проверки стабилизатор устанавливают на свое место на генераторе, восстанавливают все соединения и испытывают в комплексе.

В заключение необходимо заметить, что наряду с КР1171СП47 в стабилизаторе с тем же успехом можно использовать другие детекторы напряжения этой серии. Необходимо лишь подобрать стабилитрон VD1 (см. рис. 2), чтобы его напряжение стабилизации в сумме с напряжением срабатывания применяемого детектора находилось в пределах 13,8... 14,1 В. Так, для работы с детектором КР1171СП64 потребуется стабилитрон на напряжение 7,6 В.

Если требуется обеспечить минимально возможное значение температурного коэффициента напряжения стабилизации, следует использовать стабилитрон на напряжение 5,6 В и детектор КР1171СП87.

Стабилитрон VD1 в делителе напряжения (рис. 2 и 3) можно заменить резистором, подобрав его таким, чтобы детектор срабатывал при напряжении 13,8...14,1 В между выводом Б и общим проводом. Это несколько увеличит "гистерезис" стабилизатора, но зато улучшит его термостабильность и избавит от подборки стабилитрона.

Литература

1. Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Справочник (изд. второе, исправл. и дополн). - М.: ДОДЭКА, 1998.
2. Автомобили ЖИГУЛИ. ВАЗ 2104, 2105, 2107. Устройство. Ремонт. Справочник (изд. второе). - М.: Транспорт, 1991.

Автор: Ю.Китрарь, г.Самара

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Электронные устройства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Автономный водородный источник энергии в контейнерном исполнении для судоходства 14.09.2022 Компания HAV Hydrogen анонсировала контейнерную энергосистему как решение модернизации судов. Это автономный и масштабируемый источник питания на основе модулей водородных топливных элементов мощностью 200 кВт, установленных на палубе. Решение, включающее все системы поддержки и безопасности, а также управление электроэнергией, может быть установлено в стандартном 20-футовом контейнере мощностью 1000 кВт, сообщает норвежский системный интегратор решений на топливных элементах судоходства. Используя более крупные контейнеры или комбинируя несколько контейнеров, также возможны энергетические системы с большей мощностью. "Контейнерная система на палубе - это наш ответ судовладельцам, которым нужен вариант модернизации, который влечет значительно более низкие затраты и риски для судов, которые еще не подготовлены для традиционной установки под палубой", - объясняет Кристиан Оснес, управляющий директор HAV Hydrogen. Но это решение можно использовать не только на существующих судах. Установленная мощность может быть использована для основных двигательных установок или дополнительного источника питания на борту корабля. Исходный эффект рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить оптимальную работу без выбросов в желаемых рабочих ситуациях, при определенных режимах движения и соответствующего типа судна. HAV Hydrogen предлагает поддержку судовладельцам, проектировщикам судов и верфям, чтобы обеспечить оптимальный процесс проектирования, интеграции и установки. Контейнерное решение H2 Hydrogen основано на водородной энергетической системе, разработанной в рамках проекта FreeCO2ast с резервуаром с жидким водородом под палубой. Ранее в этом году Норвежская морская администрация и DNV предоставили предварительное разрешение на подпалубную систему.

Другие интересные новости:

▪ Видеокарта Radeon RX 640

▪ Саке из древесины

▪ Телефон в часах

▪ Компакт-диск 500 ТБ

▪ Сверхточные атомные часы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Отдаленные последствия вредных, травмирующихи поражающих факторов. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как образовался уголь? Подробный ответ

▪ статья Никола Тесла. Биография ученого

▪ статья УКВ-ЧМ тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Светомузыкальная установка Самоцвет-128. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025