В мотоцикле YAMAHA XV 400 вышел из строя выпрямитель-стабилизатор бортового напряжения. Так как блок с выпрямителем и устройством регулирования, установленный на теплоотвод, залит компаундом, его ремонт оказался невозможным. Приобрести новый блок или аналогичный не удалось. Автомобильный регулятор напряжения бортовой сети не подходит.

Поэтому было принято решение разработать и изготовить самодельный выпрямитель-стабилизатор. Он должен обеспечивать преобразование(выпрямление) трехфазного переменного напряжения генератора в постоянное напряжение бортовой сети и поддержание его в пределах 13,8... 14,2 В при потребляемом токе до 15 А. В блоке предполагалось использовать имеющиеся в наличии или доступные в приобретении детали.

Рис. 1

Результатом работы стала простая и удачная, на наш взгляд, конструкция. Принципиальная схема блока показана на рис. 1. Выпрямление трехфазного переменного напряжения, вырабатываемого генератором, выполняют диоды VD1-VD6. Поддержание напряжения бортовой сети в пределах 13,8...14,2 В происходит путем замыкания каждой фазы генератора при ее избыточном напряжении на общий провод тринисторами VS1-VS3.

Для управления тринисторами служит устройство управления А1. За уровнем напряжения следит детектор превышения напряжения DA1. Бортовое напряжение мотоцикла приложено к входу детектора через делитель напряжения R12-R14, понижающий напряжение 14,2 В примерно до 4,7 В (напряжение переключения детектора). Под-строечный резистор R13 предназначен для точной установки напряжения стабилизации. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения на входе детектора.

Транзисторы VT1, VT2 обеспечивают усиление выходного сигнала детектора до уровня обеспечивающего устойчивое управление тринисторами. Светодиод HL1 служит для визуального контроля работы блока. Питание на стабилизатор поступает при включении зажигания мотоцикла Пока напряжение бортовой сети не превышает 14,2 В, напряжение на входе детектора (на выводе 1) меньше порога его переключения, и на выходе детектора напряжение находится в пределах 0,4...0,6 В. При этом транзисторы VT1, VT2 остаются закрытыми, напряжение на управляющие выводы тринисторов VS1-VS3 не поступает, они тоже закрыты.

Как только бортовое напряжение превысит 14,2 В, на выходе детектора напряжение скачкообразно увеличится до 4,5...5,2 В. Это приведет к открыванию транзисторов VT2, VT1. На управляющие выводы тринисторов поступит открывающее напряжение. Через открывшиеся тринисторы обмотки генератора переменного тока окажутся замкнутыми на общий провод. В результате напряжение, вырабатываемое генератором, уменьшится, а значит, уменьшится и напряжение бортовой сети. Наличие открывающего напряжения на управляющих выводах тринисторов отметит светодиод HL1.

При уменьшении бортового напряжения до 13,8 В напряжение на входе детектора DA1 станет меньше порога его переключения, и на выходе детектора оно скачкообразно уменьшится до первоначального уровня. Транзисторы VT1, VT2 закроются, и вслед за ними закроются и тринисторы VS1 - VS3. Напряжение, вырабатываемое генератором, снова начнет увеличиваться до нового переключения детектора DA1 Процесс открывания и закрывания тринисторов непрерывно повторяется, в результате чего напряжение бортовой сети находится в пределах 13,8... 14,2 В.

Выпрямительные диоды VD1- VD6 можно использовать любые, рассчитанные на прямой ток не менее 25 А и обратное напряжение не менее 100 В. Тринисторы VS1- VS3 должны иметь допустимый прямой ток не менее 10 А и прямое неоткрывающее напряжение не менее 100 В. Вместо КТ814Б можно использовать транзистор КТ816Б, а вместо КТ3102БМ - KT3117А.

Детектор превышения напряжения КР1171СП47 можно заменить другим из этой же серии с порогом срабатывания не более 13 В, но при этом придется заново рассчитать сопротивление резисторов R12, R14 так, чтобы при контролируемом напряжении 14,2 В и положении движка резистора R13, близком к сред нему, происходило переключение детектора. Подстроечный резистор R13 - СП4-1.

Элементы узла управления А1 размещают на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы показан на рис. 2. Для защиты собранного устройства от атмосферных воздействий его после налаживания покрывают с обеих сторон двумя-тремя слоями лака УР-231 или ФЛ-582. При этом необходимо защитить головку винта, перемещающего движок резистора R13, от попадания на него защитного лака.

Рис. 2

Диоды VD1-VD6 и тринисторы VS1 - VS3 следует установить на теплоотводе с полезной площадью не менее 500 см2, изолировав их слюдяными прокладками. Резисторы R1-R6 припаивают непосредственно к выводам тринисторов. Электромонтаж цепей выпрямительных диодов и тринисторов (кроме управляющих цепей тринисторов) необходимо выполнить проводом сечением не менее 2,5 см2.

Блок устанавливают на мотоцикл в таком месте, где обеспечено обдувание его теплоотвода встречным потоком воздуха.

При налаживании необходимо сначала установить движок подстроечного резистора R13 в верхнее по схеме положение. Выводы 2 и 3 узла А1 подключают к источнику постоянного тока, позволяющему плавно регулировать выходное напряжение от 12 до 15 В. Включают источник и устанавливают на его выходе напряжение 14,2 В. Плавно перемещают движок резистора R13 до включения светодиода HL1.

Если теперь уменьшить выходное напряжение источника питания до 12 В, светодиод HL1 выключится. Плавно увеличивая выходное напряжение источника питания, убеждаются в том, что при достижении уровня 14,2 В включается светодиод и светит при дальнейшем увеличении напряжения. При плавном уменьшении выходного напряжения источника питания светодиод HL1 должен выключиться при напряжении 13,8 В и остаться выключенным при дальнейшем уменьшении напряжения.

После установки блока на мотоцикл выполняют окончательную регулировку. Запускают двигатель и по свечению светодиода на плате управления убеждаются в исправности блока и правильности его подключения. Комбинированным прибором или цифровым мультиметром проверяют напряжение на аккумуляторной батарее мотоцикла. При необходимости резистором R13 устанавливают напряжение на аккумуляторной батарее равным 14,1...14,2 В. После этого необходимо винт резистора R13 покрыть автогерметиком.

Изготовленный по предлагаемой схеме и установленный на мотоцикле YAMAHA XV 400 выпрямитель-стабилизатор безотказно проработал в течение времени пробега более 4000 км. При этом недозарядки аккумуляторной батареи или выкипания электролита отмечено не было.

Автор: В. Перолайнен, Ю. Прусаков, г. Балашов Саратовской обл.; Публикация: radioradar.net