Замена регулятора напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Случилась неприятность - на вашей иномарке вышел из строя регулятор напряжения. Как быть? На этот вопрос радиолюбитель ответит без колебаний: собрать новый. Да чтоб он был лучше прежнего! О том, как это сделать практически, и рассказывает автор в представленной здесь статье.

На автомобиле NISSAN-MARCH перестал работать генератор. Проверка показала, что причина отказа - неисправность регулятора напряжения, в результате чего ротор генератора остался без тока возбуждения.

Регулятор напряжения конструктивно выполнен в виде гибридной микросхемы, устаноаленной в щеткодержателе генератора (фирмы HITACHI; напряжение 12 В, ток нагрузки 40 А).

Поскольку вышедшую из строя микросхему приобрести не удалось, я решил изготовить альтернативный вариант регулятора, который обеспечил бы высокую точность поддержания напряжения 13,8 В на зажимах аккумуляторной батареи и имел габариты, позволяющие встроить его в щеткодержатель генератора взамен отказавшего.

Падение напряжения на зажимах аккумуляторной батареи при работе генератора с регулятором фирмы HITACHI при включении большинства потребителей (дальний свет, обогреватель заднего стекла, стеклоочиститель, вентилятор отопителя) в режиме холостого хода двигателя автомобиля не превышало 0,5 В. Во всех других возможных режимах работы двигателя и электрооборудования изменения напряжения на зажимах батареи зарегистрировать не удалось. Измерения я проводил универсальным стрелочным прибором РМ2502 фирмы PHILIPS, имеющим класс точности 1,5 при измерении постоянного напряжения.

Как показала практика эксплуатации аккумуляторной батареи на автомобиле, срок ее службы в значительной степени зависит от значения напряжения на ее зажимах, которое должно быть равно 13,8 В, и точности его поддержания [1]. Автор статьи [2] отмечает, что применение в рассматриваемом случае регулятора от отечественных автомобилей нецелесообразно, так как он не обеспечивает высокую точность поддержания напряжения на зажимах аккумуляторной батареи. Кроме того, отечественные реле-регуляторы требуют внесения изменений в проводку автомобиля, да и встроить их на место испортившегося устройства не представляется возможным.

Между тем постааленным требованиям, как оказалась, вполне удовлетворяет регулятор напряжения, описанный в [3]. Небольшое число используемых в нем деталей позволило разместить их на плате размерами 30x20 мм и без особого труда встроить ее в щеткодержатель генератора фирмы HITACHI. Подобным образом возможно восстановить работоспособность генераторов и других моделей зарубежных автомобилей.

Схема регулятора изображена на рис. 1. Там же показано его включение в бортовую сеть автомобиля. Как уже сказано, за основу устройства взят регулятор из [3]. Изменению подвергнута лишь его выходная ступень. Транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме составного транзистора, коллекторной нагрузкой которого служит обмотка ротора генератора.

При замыкании контактов замка зажигания SA1 напряжение от аккумуляторной батареи GB1 поступит (через выв. 2) к операционному усилителю (ОУ) DA1 регулятора. На неинвертирующем входе ОУ появится стабилизированное напряжение около 8,2 В, снимаемое со стабилитрона VD1. На инвертирующем входе ОУ постоянно присутствует напряжение, определяемое резистивным делителем R1R2R3 и равное примерно 7,3 В.

Поскольку ОУ DA1 работает без обратной связи, на его выходе появится почти полное напряжение батареи GB1, приложенное к выв. 7 ОУ. Это напряжение через диод VD3 и резистивный делитель R6R7 поступит на базу составного транзистора VT1VT2. В результате транзистор VT2 откроется и от батареи через лампу HL1, обмотку ротора генератора G1 и транзистор VT2 потечет ток. Включится контрольная лампа HL1, и в роторе G1 появится магнитное поле.

После запуска двигателя вырабатываемое рабочими обмотками генератора напряжение выпрямляется диодами, прикладывается к ротору генератора G1 и через разъем Х1 - к батарее GB1, обеспечивая ее подзарядку. Напряжение на обоих выводах лампы HL1 относительно общего провода становится почти одинаковым, и лампа HL1 гаснет, что свидетельствует об исправной работе генератора.

По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя (и связанного с ним вала генератора) напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1 увеличивается. Как только оно станет равным напряжению на неинвертирующем входе, операционный усилитель переключится, его выходное напряжение уменьшится почти до нуля, что приведет к закрыванию составного транзистора VT1VT2 и прекращению тока через обмотку ротора генератора G1. Напряжение на разъеме Х1 уменьшается, ОУ снова переключается, и процесс повторяется.

Таким образом, на разъеме Х1 устанавливается среднее напряжение, устанавливаемое подборкой резистора R2. Легко видеть, что составной транзистор работает в переключательном режиме - либо он надежно закрыт, либо открыт и насыщен.

Резистор R8 обеспечивает полное закрывание транзистора VT2, когда ток возбуждения спадает до нуля. Номинал резистора R5 уменьшен до 1,5 МОм, благодаря чему более четко проявляется электрический "гистерезис" ОУ, уменьшающий вероятность перехода выходной ступени в линейный режим.

Диод VD2 гасит ЭДС самоиндукции обмотки ротора генератора, возникающую в момент закрывания составного транзистора. Диод V1 из исходного устройства исключен, поскольку соединение входного делителя R1R2R3 регулятора с выходным разъемом Х1 конструктивно выполнен внутри щеткодержателя генератора.

Подстроечный резистор R3 также исключен, так как налаженное один раз на стенде устройство в процессе эксплуатации никакой корректировки не требует. Более того, наличие подстроенного резистора в условиях резких изменений температуры, воздействия пыли, влаги (конденсата) и вибрации снизило бы надежность регулятора.

Устройство смонтировано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2. Резисторы R4, R6, R7 и диод VD3 припаяны со стороны печатных проводников. Выводы транзистора VT1 изогнуты под углом 90 град.; его располагают торцом к торцу микросхемы. Под транзистор следует вложить картонную прокладку толщиной около 0,5 мм.

Транзистор VT2 крепят вне платы, на внутренней стороне задней крышки генератора на свободном месте рядом со щеткодержателем, через слюдяную прокладку.

В регуляторе можно использовать конденсатор С1-КМ-5, КМ-6 или К10-17; стабилитрон VD1 - КС182Е, КС191Е, КС182Ж или КС191Ж в корпусе КД-2 (КД-3). Вместо КД522Б (VD3) подойдут любые из серий КД521, КД522; диод VD2 - любой из серии КД209 в каплевидном корпусе.

Транзистор КТ817В можно заменить наКТ815Б-КТ815Г, КТ817Б, КТ817Г. Транзистор КТ819В заменим на КТ819Б, КТ819Г

Крепежный винт изолируют от теплоотводящего фланца транзистора VT2 изолирующей втулкой и шайбой. Крышку генератора в месте установки транзистора следует зачистить мелкой наждачной бумагой. Перед окончательной установкой транзистора слюдяную прокладку нужно смазать с обеих сторон теплопроводящей пастой КТП. При ее отсутствии используют смазку ЛИТОЛ-24. Как показала практика, использование ЛИТОЛа дает даже более долговременный результат, чем паста КТП.

Микросхему КР140УД608 заменять другими не рекомендуется из-за их склонности к возбуждению при работе в описываемом регуляторе. В крайнем случае можно попробовать применить КР140УД708.

Целесообразно те печатные дорожки платы, по которым течет значительный ток, продублировать медным голым проводником диаметром 0,5 мм.

При сборке генератора следует проследить за тем, чтобы соединительные провода от транзистора VT2 к плате регулятора не задевали ротора генератора при его вращении. Для этого после монтажа платы выполняют пробную сборку щеткодержателя с платой и задней крышки и подбирают оптимальную длину проводов.

Для налаживания устройства его выводы 1 -3 соединяют вместе и подключают к плюсовому выводу регулируемого источника тока напряжением 12...15 В, обеспечивающего ток нагрузки 3...5 А, а вывод 5 - к минусовому выводу источника. К выводам 1-3 и 4 присоединяют эквивалент нагрузки (ротора генератора) - проволочный резистор сопротивлением 4 Ом мощностью 25...50 Вт. Можно включить и сам ротор генератора, присоединяя (не припаивая) провода к контактным кольцам коллектора. Параллельно нагрузке подключают вольтметр с верхним пределом 15...30 В.

Вместо резистора R2 временно припаивают подстроечный многооборотный резистор СП5-3 сопротивлением 33 кОм, соединив вместе средний и один из крайних его выводов.

Включают источник и устанавливают питающее напряжение 13,8 В. Если вольтметр показывает напряжение, близкое к указанному, вращают винт подстроечного резистора точно до момента пропадания напряжения на нагрузке. Затем питающее напряжение уменьшают до 12 В, при этом вольтметр должен снова показывать напряжение. Плавно увеличивают напряжение питания до момента пропадания напряжения на нагрузке. Переключение должно происходить при показании вольтметра 13,8 В.

Если напряжение переключения не равно указанному, еще точнее повторяют предыдущую операцию. В том случае, когда при первом включении вольтметр не показывает напряжения, вращением винта подстроечного резистора добиваются отклонения стрелки, а затем проводят описанные операции.

Налаживание следует проводить быстро, следя за тем, чтобы не перегреть и нагрузку, и транзистор VT2.

Выпаяв из платы подстроечный резистор, возможно более точно измеряют его сопротивление и заменяют постоянным такого же сопротивления. Еще раз повторяют указанные операции и убеждаются, что переключение происходит четко и при указанном напряжении.

Налаженную плату с обеих сторон покрывают двумя слоями клея БФ-2 с промежуточной сушкой. Готовую плату вклеивают герметиком ВГО-1 в щеткодержатель, который, в свою очередь, устанавливают в заднюю крышку генератора. Затем монтируют транзистор VT2, собирают генератор и проверяют его работу на автомобиле. Контролируют напряжение на зажимах аккумуляторной батареи при различных режимах работы двигателя и электрооборудования.

Эксплуатация автомобиля с описанным регулятором напряжения в течение более двух лет подтвердила его надежность и высокую стабильность поддержания напряжения в бортовой сети.

Аналогичным образом был отремонтирован более мощный (12 В; 60 А) генератор автомобиля NISSAN-SUNNY.

Литература

1. Суетин В. Долголетие - от заботы. - За рулем, 1985, № 2, с. 27.
2. Ломанович В. Термокомпенсированныи регулятор напряжения. - Радио, 1985, № 5, с. 24-27.
3. Трунин В. Регулятор напряжения. - Радио, 1983, №8, с. 33.

Автор: Э.Адигамов, г.Ташкент, Узбекистан

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Ракеты в пять раз быстрее звука 03.02.2020 В Министерстве обороны США заявили о предстоящем испытании четырех новых гиперзвуковых ракет, способных пятикратно превышать скорость звука в полете. Помощник главы Минобороны США Майк Уайт сообщил, что до конца 2020 года ведомство намерено осуществить как минимум четыре тестовых запуска прототипов гиперзвуковых ракет, которые должны развивать скорость в пять раз быстрее звука и маневрировать в полете. Глава Пентагона Марк Эспер назвал гиперзвуковое оружие ключевым элементов "великого противостояния" с потенциальными противниками. Специально для этих целей из бюджета будет выделено еще пять миллиардов долларов. Особенную тревогу у американских военных вызывает тот факт, что Китай осуществил в 20 раз больше гиперзвуковых испытаний, чем США, не говоря об успехах российского военно-промышленного комплекса. "Этот год ознаменует собой новый уровень развития нашего оружия", - пообещал министр обороны США. "У нас есть планы по запуску прототипов гиперзвуковых ракет наземного, морского и воздушного базирования", - добавил Эспер. Глава отдела исследований и разработок Пентагона Марк Льюис добавил, что "мы должны быть готовы потерпеть неудачу и учиться на собственном опыте", чтобы достичь успехов в области гиперзвука.

Другие интересные новости:

▪ 32-разрядные микроконтроллеры с рекордно малым энергопотреблением

▪ Новое применение винограда

▪ Жидкость с пьезоэлектрическим эффектом

▪ Автомобиль не наедет на пешехода

▪ МОП-транзистор 160 А для автомобильного применения от Toshiba

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сборка кубика Рубика. Подборка статей

▪ статья К штыку приравнять перо. Крылатое выражение

▪ статья Зачем змее чешуя? Подробный ответ

▪ статья Органы государственного надзора и контроля

▪ статья Высококачественный транзисторный УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Несгораемая карта. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026