Генератор реле напряжения своими руками

Реле регулятора напряжения генератора своими руками: схема

Стабилизатор напряжения в бортовой электросистеме автомобиля – самый важный узел без всякого преувеличения. От качества его работы будет зависеть не только стабильность и длительность срок эксплуатации аккумулятора. При этом даже вполне исправное устройство стабилизации не всегда дает гарантию соответствия напряжения и качества питания электросети автомобиля. Нередко автолюбители задаются вопросом как сделать реле регулятор напряжения генератора более надежным – обратиться к специалистам СТО, собрать или усовершенствовать самостоятельно? Вариантов много.

Современные стабилизаторы

На современном автотранспорте, как правило, устанавливаются автоколебательные реле. Они работают по принципу отключения питания катушки возбуждения при достижении напряжения верхнего предела 13,5-13,8 В и подключения при нижнем пороге напряжения 14,5-14,6 В.

Таким образом, выходное напряжение постоянно колеблется. Теоретически это не считается недостатком, так как напряжение не выходит за допустимые рамки. Все же это не совсем безопасно. Наверняка опытные водители знают, что слабым местом у этого вида реле являются переходные моменты, когда резко меняются обороты ротора или нагрузочный ток. Особенно неблагоприятный момент возникает при большом токе нагрузки на малых оборотах. В эти моменты колебания напряжения часто превышают верхний порог. За счет кратковременности таких скачков аккумулятор не выйдет со строя сразу, но каждый раз его емкость и соответственно ресурс сокращается.

Решают эту проблему по-разному. Иногда автолюбители просто меняют автоколебательное реле на устаревшее контактно-вибрационное. Более оптимальным решением станет заменить реле на широтно-импульсный стабилизатор или модернизировать «родной» с помощью небольших дополнений.

ШИ-стабилизатор

Широтно-импульсные стабилизаторы характеризуются более стабильной работой, то есть в сеть автомобиля подается почти постоянное напряжение, а небольшие отклонения в пределах нормы носят плавный характер. В схеме устройства использованы те же детали, что и в оригинале, но в то же время включена микросхема К561ТЛ1. Это позволило собрать мультивибратор и формирователь коротких импульсов на 1-м узле. Также упрощен узел управления выходным ключом за счет применения полевого транзистора, повышенной мощности.

Цикл работы стабилизатора

С включением зажигания на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. В следствии, этого током зарядки конденсатора СЗ открывается транзистор VT1. Он в свою очередь начинает подавать на входы элемента DD1.2 высокий уровень, единовременно разряжая конденсатор С4. С появлением на выходе низкого уровня DD1.2 открывает полевой транзистор VT3. Ток с вывода стабилизатора протекает обмотку возбуждения генератора.

После прекращения импульса на выходе DD1.1 образуется высокий уровень и транзистор VT1 закрывается. Происходит зарядка конденсатора С4 током, проходящим через резистор R5 от генератора, который управляется транзистором VT2. В то время как напряжение на конденсаторе С4 опуститься до нижнего предела переключения триггера DD1.2, он переключится. На его выходе возникнет высокий уровень, который закроет транзистор VT3. В целях защиты входных цепей микросхемы DD1 напряжение конденсатора С4 ограничивается диодом VD4, что при его последующей зарядке не приведет к переключению DD1.2. Когда же на выходе генератора снова формируется импульс низкого уровня, процесс начинает повторяться.

Таким образом, стабилизация осуществляется длительностью включенного состояния полевого транзистора, а процессом управляет измерительное устройство, а также генератор тока. Когда возрастает напряжение на выводе генератора нарастает ток коллектора транзистора VT2. При увеличении ампеража конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее и продолжительность включенного состояния транзистора VT3 уменьшается. В следствии ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора уменьшается и, конечно же, уменьшается выходное напряжение генератора.

При понижении напряжения на выводе от генератора ток на коллекторе транзистора VT2 снижается. В результате время зарядки конденсатора С4 возрастает. Это приводит к более длительному периоду включенности транзистора VT3 и ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора, возрастает. Выходное напряжение генератора также увеличивается.

Широтно-импульсный стабилизатор своими руками

Хотя эффективность представленного реле и его серийного производства устройство трудно найти в продаже. К тому же узнать о нем что-либо у продавцов консультантов не всегда удается. Поэтому если есть опыт в радиотехнике, реле регулятор напряжения генератора можно собрать своими руками.

Для приведенной выше принципиальной схемы можно применить следующие элементы и их альтернативные замены.

Модернизация регулятора напряжения

Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.

На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.

На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.

Источник



Генератор реле напряжения своими руками

• Регистрация
• Вход

• В начало форума
• Правила форума
• Старый дизайн
• FAQ
• Поиск
• Пользователи

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• >

На форуме 14 лет Сообщения: 242 Авто: Деревянный

Имея проблемы с недозарядом аккумулятора, решил сделать самодельный трёхуровневый регулятор напряжения на базе штатного. Идею решил реализовать на двух диодах шоттки и переключателе. Для чего нужны дополнительные диоды в генератор, я описывать не буду. Эта тема не раз уже обсуждалась на форуме. Я лишь хочу предоставить небольшой фотоотчёт о том как и из чего я это сделал.

На фото1 представлены комплектующие для изготовления заветного устройства. Это:
1. Две диодной сборки с барьером шоттки 25CTQ045 на ток 30А и падением напряжения на диоде 0,4 В. В одном корпусе два диода( их можно запаралелить), но у них катоды общие. Поэтому пришлось брать две диодной сборки. Оговорюсь сразу, что для данной схемы не нужны такие мощные диоды. Достаточно 5А. Я какие в продаже нашёл, такие и купил.
2. Радиаторы охлаждения для диодов. Решил поставить, так как не знаю какой ток диоды выдерживают без них.
3. Тумблер со средним положением 6А 125В постоянки/3А 250В переменки.
4. Пластмассовый фиксатор провода в корпусе.
5. Пластмассовый корпус. Взял от блока центрального замка.
6. Пластмассовая крышка корпуса.
7. Металлическая планка крепления электро-приводов замков дверей. Я использовал её для крепления корпуса к кузову.
8. Провод. Я взял красно-чёрный провод(лапша) для питания ?музыки?. Провод такой взял для того, что бы продеть его через прорезь пластмассовой крышки генератора.

На фото2 изображена схема включения диодов. К клемме ?ВХ? я подключил красный провод, а клемме ?Вых? чёрный провод. Когда тумблер S1находится в положении ?1?, то генератор работает в штатном режиме. В положении ?3? тумблера S1 подключен один диод шоттки. Напряжение на выхоже генератора увеличивается на 0,3-0,4В. Когда тумблер S1 в положении ?2?, то к схеме генератора подключены два последовательно включенных диода шоттки. Напряжение на выходе генератора увеличивается на (0,3-0,4В)*2. Также на фото2 изображена схема выводов диодной сборки 25CTQ045.

На фото3 показано расположение деталей в корпусе и крепление металлической планки на крышке корпуса.

На фото4 показано устройство в сборе без крышки. Крышка в корпусе крепится на защёлках.
Для подключения коробочки с диодами к генератору пришлось снимать пластмассовую крышку. Через прорезь в крышке генератора я продел провода (для удобства можно выломать перегородку между двумя прорезями крышки). Затем к красному проводу припаял клемму ?папа?. ?Папа? подключается к проводу с ?мамой?, идущему от дополнительных диодов диодного моста. К чёрному проводу припаял клемму ?мама? с заделкой провода под 90 градусов. Этот провод подключается непосредственно на клемму возбуждения регулятора напряжения. Подключив эти провода в схему генератора, надеваем пластмассовую крышку на место и подсоединяем штатные провода идущие к гене. Как это выглядит в сборе показано на фото5.

Далее на металлическую планку крепления пластмассовой коробочки с диодами надеваем металлическую клипсу и прикручиваем её саморезом к кузову машины между адсорбером и правой фарой. Как это выглядит показано на фото6 и фото7. Далее на провод одеваем пластмассовую ?кишку?, что бы всё выглядело как штатная проводка. Провод в ?кишке? укладываем вдоль штатной проводки и закрепляем на ней пластмассовыми хомутами.

Что было:
13,9В на холодную. С прогревом (отрицательная термокомпенсация) 13,6В. Под max нагрузкой( габариты, ближний свет, передние и задние противотуманки, обогрев заднего стекла, вентилятор печки на ?4? положении 13,3В.
Что стало(использую пока один диод):
14,2В на холодную. С прогревом 13,9В. Под max нагрузкой 13,6В.
С двумя диодами 14,5В. С прогревом 14,1В. Под max нагрузкой 13,8В.
Испытания проводил вчера и в городе и на трассе. Температура за бортом за 30 градусов.

В итоге получился трёхуровневый регулятор напряжения, что и требовалось доказать.

Источник