Электронный регулятор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

В эксплуатации у владельцев автомобилей находится много регуляторов напряжения, выполненных в электромеханическом варианте (РР380, РР350 и т.д.), которые, в общем, надежны, но имеют ряд существенных эксплуатационных недостатков: недостаточная величина поддержания напряжения при малых оборотах, затруднительная настройка на требуемое напряжение, подгорание контактов, создание интенсивных радиопомех и т.п. В то же время электронные регуляторы лишены перечисленных недостатков [1, 2].

Простая схема электронного регулятора напряжения, который можно устанавливать на автомобиль с генератором переменного тока и минусом, подсоединенным к массе, показана на рис.1.

(нажмите для увеличения)

Собранный по этой схеме регулятор напряжения автор эксплуатирует уже в течение нескольких лет на автомобиле ВАЗ-2106. Он показал отличные эксплуатационные характеристики.

В качестве устройства сравнения в регуляторе применен так называемый триггер Шмитта [3], который формирует из входного сигнала произвольной формы выходной сигнал прямоугольной формы с частотой следования несколько сотен герц в автомобильных условиях. Благодаря этому выходной транзистор работает в ключевом режиме с малой мощностью рассеивания порядка 0,8...1,6 Вт. Такая низкая мощность рассеивания позволяет использовать транзистор без радиатора.

Принцип работы. При включении замка зажигания ВЗ напряжение аккумуляторной батареи +12 В подается на электронный регулятор напряжения. При этом из-за недостаточного для стабилитрона пробойного напряжения триггер, собранный на микросхеме 159НТ1Б, находится в исходном состоянии, при котором левый транзистор закрыт, а правый открыт. Появляется напряжение между эмиттером и базой выходного транзистора порядка 2 В, и он входит в режим насыщения. Через обмотку возбуждения (ОВ) протекает максимальный ток, выходное напряжение генератора Г221 (или аналогичный) увеличивается, и при превышении заданного напряжения 13,9...14,1 В для бортсети автомобиля возникает пробой стабилитрона VD1, триггер срабатывает, и выходной транзистор VT1 закрывается (потенциал между эмиттером и базой равен нулю). В результате ток возбуждения резко снижается и уменьшается выходное напряжение. Этот процесс непрерывно повторяется, поддерживая заданное напряжение бортовой сети автомобиля.

Дроссель L1 предназначен для сглаживания пульсаций напряжения на входе триггера. Без дросселя, как показано в [1], переключение транзисторов регулятора происходило бы с частотой пульсаций генератора (несколько килогерц), что вызывало бы увеличение мощности, рассеиваемой выходным транзистором VT1, и снижало бы надежность регулятора. Автор проверил вариант схемы без дросселя и каких-либо изменений не заметил, но, безусловно, присутствие дросселя снижает вероятность ложного срабатывания триггера от различного рода всплесков напряжения в бортсети автомобиля и улучшает качество устройства.

Резистор R2 определяет быстродействие схемы в целом, в нашем случае его сопротивление от 2 до 30 Ом. Конденсаторы С2 и C3 введены в схему для устранения возможной генерации схемы на высокой частоте.

Диод VD3 подавляет всплески ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения ОВ, тем самым, защищая выходной транзистор от пробоя. Назначение остальных деталей схемы не требует особых пояснений.

Конструкция. Схема собрана в традиционном плане "вход-выход", на прямоугольной монтажной площадке из текстолита. Размеры площадки повторяют посадочное место штатного регулятора напряжения автомобиля. На площадке закрепляют ножевые контакты для подключения штатных соединителей автомобиля, номера которых 15 и 67.

Для отвода тепла от транзистора VT1 используют небольшой радиатор Г-образной формы из листового материала (алюминий, дюраль, медь) толщиной 0,5...2 мм, размеры которого показаны на рис.2.

Автор использовал конструктивный вариант регулятора напряжения с выносом переменного резистора R2 на приборную панель автомобиля и установил его вместо прикуривателя, что позволило регулировать по показаниям вольтметра (установленного вместо часов) требуемое бортовое напряжение. В другом варианте конструкции переменный резистор R2 установлен непосредственно на монтажной площадке. Переменный резистор в этом случае желательно иметь со стопорением вала, чтобы исключить влияние вибрации на величину установленного сопротивления при движении автомобиля. Вместо микросхемы DA1 можно применить два транзистора из серии КТ315, а вместо стабилитрона Д818Г - аналогичные с пробивным напряжением 5...8 В.

Вместо УДЗ типа КД202А подходит любой диод из этой серии, можно применить диоды из серии КД105 или аналогичные.

Дроссель L1 имеет 700-800 витков, намотанных проводом ПЭЛ диаметром 0,15-0,20 мм на железе сечением 0,25см2, индуктивность 0,4...0,6 Гн.

Все постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы С1, C3 типа КЛС, БМ-2. Транзистор регулятора напряжения VT1 КТ825А составного типа, с коэффициентом усиления по постоянному току больше 1000.

Налаживание устройства. Подключаем устройство к блоку питания 12 В. Выход на клемму 67 нагружен на лампу 12 В, 4 Вт. Устанавливаем переменный резистор R2 в среднее положение. Подаем напряжение питания 12 В с током потребления не меньше 0,5 А на устройство. Вращая движок резистора R2, убеждаемся, что схема работоспособна: лампа гаснет-загорается.

Если этого не наблюдается, то проверяем степень насыщения выходного транзистора VT1. Для этого подключаем вольтметр между коллектором и эмиттером, вместо R7 и R8 устанавливаем переменный резистор сопротивлением 1,5 кОм, средний вывод которого подключаем к базе VT1. Вращая движок резистора, добиваемся отсутствия изменения показаний вольтметра (лампа при этом светит, показания вольтметра в интервале значений 0,5...1,5В). Замерив омметром сопротивления между центральным и крайними выводами переменного резистора, впаиваем в монтажную схему резисторы с полученными значениями сопротивлений.

Затем устройство устанавливаем в автомобиль, запускаем двигатель, устанавливаем обороты 500...1000 об/мин, переменным резистором устанавливаем необходимое напряжение в бортсети автомобиля, например, 14 В. Изменяя обороты двигателя и подключая, различные потребители энергии, убеждаемся, что напряжение в бортсети практически не меняется. Это и есть поддерживаемое напряжение бортсети автомобиля.

Литература

1. Синельников АХ., Электронные приборы для автомобилей. - М: Энергоатомиздат, 1986.
2. Справочник по схемотехнике для радиолюбителя /Под ред. В. П. Боровского. - Киев: Техника,1989.
3. Титце У., Шенк К., Полупроводниковая Схемотехника. -М.:Мир, 1983.

Автор: Г.Я.Савченко, г.Днепропетровск

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Новая концепция интернета от AllSeen Alliance 12.12.2013 Производители устройств, сетевого оборудования и электронных компонентов объявили о создании альянса AllSeen Alliance. Его цель заключается в разработке единого промышленного стандарта, посредством которого будет осуществляться связь между устройствами в концепции "интернет вещей". Члены альянса называют ее "интернет всего" и будут вместе разрабатывать программное обеспечение и направлять ресурсы для создания открытого каркаса. Он позволит производителям устройств, поставщикам услуг и разработчикам создавать совместимые устройства и сервисы. В альянс вошли Panasonic, Haier, LG Electronics, Sharp, TP-Link, HTC, Harman, Qualcomm, Cisco, D-Link, Silicon Image, Canary, Fon, LeTV, LIFX, LiteOn, Moxtreme, Sears Holdings, Sproutling, The Sprosty Network, Weaved, doubleTwist и Wilocity - всего 24 компании. В своих решениях они будут использовать операционные системы с ядром Linux, а за разработку программного обеспечения будет отвечать некоммерческая организация Linux Foundation. За основу для связи устройств в концепции "интернет всего" производители оборудования и компонентов возьмут открытую платформу AllJoyn, разработанную крупнейшим в мире производителем чипов для смартфонов и планшетов Qualcomm, который также вошел в альянс. Платформа базируется на топологии сети с узловой структурой, в которой каждый узел служит не только для передачи и приема собственных данных, но и промежуточным пунктом для передачи данных между соседними узлами. Qualcomm выбрала такую топологию, потому что не считает необходимым подключение всех устройств к интернету. "Когда у вас дома будет полторы тысячи устройств, вы вряд ли захотите, что бы все это добро было подключено к публичной сети", - прокомментировал глава центра инноваций Qualcomm Роб Чандхок (Rob Chandhok). Qualcomm представила плафторму AllJoyn в феврале 2013 г. Она может быть использована на процессоре с любой архитектурой и в устройстве под управлением любой операционной системы. Работа над платформой велась несколько лет. Помимо самой платформы, Qualcomm предлагает пакет инструментов для разработки программного обеспечения (SDK) и примеры внедрения. Передавать данные между устройствами планируется с помощью различных сетей, включая Wi-Fi, Ethernet и электрическую сеть. "Интернет вещей" является одной из наиболее перспективных сфер на рынке информационных технологий. По прогнозу IDC, к 2020 г. объем этого сегмента в денежном выражении достигнет $8,9 трлн. "Толчок к развитию рынка интернета вещей был обеспечен рядом факторов, - считает Вернон Тернер (Vernon Turner), старший вице-президент IDC. - Мы не сомневаемся в том, что спрос на соответствующие технологии и услуги присутствует как среди компаний, так и конечных потребителей. Мы уверены, что этот спрос будет расти".

Другие интересные новости:

▪ Письмо от руки делает детей умнее

▪ Черная дыра родила планету

▪ Прибор следит за здоровьем пилота

▪ Отопление компьютерами

▪ Спортивный электромобиль Detroit Electric SP:01

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Вернадский Владимир. Биография ученого

▪ статья Как долго длится самый длинный год? Подробный ответ

▪ статья Оператор стиральных машин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Люминесцентные лампы. Принцип построения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электродвигатели и их коммутационные аппараты. Защита электродвигателей напряжением до 1 кВ (асинхронных, синхронных и постоянного тока). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026