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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Relé de control electrónico de carga. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Baterías, cargadores Todos los entusiastas de los automóviles quieren controlar más completamente el estado del sistema de suministro de energía en el automóvil. Tanto la sobrecarga como la carga insuficiente de la batería afectan negativamente a su "salud", reduciendo la vida ya corta del dispositivo de almacenamiento de energía. El artículo propuesto está dedicado a los problemas de garantizar condiciones óptimas de funcionamiento para la batería. El regulador-relé-generador de batería (estabilizador de voltaje a bordo), por regla general, es un relé de control de carga como elemento para monitorear el estado del sistema regulador-relé-generador de batería. La experiencia operativa del clásico Zhiguli muestra que es posible mejorar el contenido de información de la lámpara de control reemplazando su relé estándar PC702 con su versión electrónica. Un análisis de los dispositivos de control publicado en las páginas de la revista Radio durante los últimos 75 años no ha revelado una opción adecuada en todos los aspectos. Aún así, parece óptimo aquello en el que la lámpara de señalización del cuadro de instrumentos, además de la falta de carga, también indicara exceso de tensión en el sistema de alimentación. El dispositivo que se ofrece a la atención de los lectores se diferencia de los conocidos por su completa intercambiabilidad estructural y eléctrica con el relé PC702, rápido montaje y desmontaje. Implementa un principio mixto de monitoreo del estado de la red a bordo del vehículo. La ausencia o presencia de una carga de batería no está determinada por el nivel de voltaje, sino por la ausencia o presencia de una corriente de carga. Así funciona el relé PC702. Este principio proporciona ciertas ventajas: asegura la simplicidad y fiabilidad del dispositivo, la ausencia de la necesidad de determinar y establecer el umbral de respuesta y la práctica independencia de la temperatura, que es importante para las unidades de medida. Monitoreo de sobretensiones - tradicional, mediante sensor de máxima tensión (PMS). El relé de control de carga se puede dividir funcionalmente en los siguientes componentes (ver diagrama esquemático): sensor de corriente de carga con amplificador de voltaje - R1-R3, VT1; DMN-R5-R7, DA1; generador de impulsos - C2, R8, DD1.1; amplificador de corriente - VT2; inversor de búfer - DD1.2-DD1.4.
Cuando los contactos del interruptor SA1 "Encendido" están cerrados (el motor no arranca o funciona a baja velocidad), el transistor VT1 permanece cerrado, ya que en su circuito base fluye una ligera corriente inversa de los diodos VD2, VD4, VD6 de la unidad generadora. Por lo tanto, el voltaje en el capacitor C1 y la entrada inferior del disparador Schmitt DD1.1 según el circuito es prácticamente cero. DMN es un comparador de voltaje hecho en un diodo zener controlado DA1 (TL431ILP, análogo doméstico de KR142EN19 [1]). El diodo zener está cerrado, ya que en su salida de control el voltaje tomado del divisor R5R6 es menor que el de referencia interna (es igual a 2,5 V). Por lo tanto, el condensador C2 a través del diodo de bloqueo VD1 del dispositivo se carga casi al voltaje de suministro. El generador de impulsos está inhibido y su salida es alta. La salida del búfer DD1.2-DD1.4 es baja, el transistor VT2 está abierto y saturado, la lámpara de control HL1 está encendida, lo que indica la ausencia de corriente de carga de la batería. A medida que aumenta la velocidad del motor, aumenta el voltaje generado por el generador G1 del vehículo. Tan pronto como supera la tensión de la batería, los diodos del puente trifásico VD1-VD6 de la unidad generadora se abren. Aparece una corriente pulsante en el circuito base del transistor VT1. Como resultado, se forma una secuencia de pulsos con un ciclo de trabajo variable en su colector. El condensador de integración C1 separa el componente de CC. Tan pronto como su valor supere aproximadamente dos tercios de la tensión de alimentación del microcircuito, el disparador Schmitt DD1.1 cambiará al estado opuesto. Como resultado, el transistor VT2 se cierra y la lámpara HL1 se apaga. Tenga en cuenta que de acuerdo con la lógica de operación en ambos modos descritos, el dispositivo no difiere del relé PC702. La operación en el tercer modo depende del nivel de voltaje en la red de a bordo. Si se instala un estabilizador con compensación de temperatura similar a [2, 3] en el automóvil, entonces el límite de control superior se puede tomar igual a 15,5 ... 16 V. Cuando se usa un relé-regulador convencional (estabilizador) 121.3702, este umbral se puede reducir a 14,5 ... 15 V. Al alcanzar el umbral seleccionado, el DMN se activa y el voltaje en el ánodo del diodo de bloqueo VD1 disminuye a aproximadamente 2 V. El capacitor cargado C2 cierra el diodo VD1, eliminando el bloqueo del generador de pulsos. El condensador C2 comienza a descargarse a través de la resistencia R8 y la salida del disparador Schmitt DD1.1. Tan pronto como el voltaje del capacitor, al disminuir, alcance un tercio del voltaje de suministro del microcircuito, el disparador DD1.1 cambiará y aparecerá un nivel alto en su salida. El capacitor comenzará nuevamente a cargarse a través de la resistencia R8 desde la salida del disparador; el generador comenzará a producir pulsos rectangulares. Como resultado, el transistor VT2 se abrirá y cerrará periódicamente, la lámpara HL1 parpadeará, lo que indica un mal funcionamiento en el equipo eléctrico y provocará un exceso de voltaje en la red de a bordo. El uso de un microcircuito con disparadores Schmitt se debe a su buena inmunidad al ruido debido a la característica de "histéresis". Los elementos HL2, R11 forman un indicador duplicado. No es necesario, pero ayudará si la lámpara HL1 se quema. En el relé, en lugar de KT502A, puede funcionar cualquier transistor p-n-p de silicio, y en lugar de KT973A, puede funcionar cualquier estructura compuesta de silicio pn-p con una corriente de colector permisible de al menos 2A. Es recomendable no cambiar el microcircuito KR1561TL1 por otros debido a su mayor capacidad de carga. Al elegir un chip DA1, debe tenerse en cuenta que el rango de temperatura de funcionamiento del diodo zener TL431ILP (y sus variedades relacionadas con el estándar industrial) es de -40 a +80 ° С; para el análogo doméstico KR142EN19 - de -10 a +70 ° С. El relé se ensambla en una placa de circuito de 47x29 mm hecha de textolita o getinaks de 1 mm de espesor. Las conexiones se realizan con hilo MGTF de 0,07 mm2 de sección, y los de mayor corriente son de 0,35 mm2. La placa está unida a la placa getinax del relé PC702 a través de dos casquillos de plástico. Para instalar un análogo electrónico, es necesario expandir la carcasa metálica del relé, quitar el relé electromagnético ejecutivo del tablero, acortar el terminal 3 a 5 ... 87 mm, soldar conductores flexibles a los terminales 30/51, 85 y 87. Conecte el cable común del análogo electrónico del relé a la carcasa de metal para garantizar el contacto durante la instalación con la carrocería del automóvil. Después de instalar la placa en la carcasa, vuelva a enrollarla alrededor del perímetro. Para probar el rendimiento del relé, se requiere una fuente de voltaje de CC ajustable de 10 a 16 V con una corriente de salida de hasta 1,5 A. La salida positiva de la fuente se conecta al terminal 87 y la salida negativa se conecta a un cable común. Una lámpara indicadora de automóvil AA30-51 está conectada al terminal 12/3. Al cambiar el voltaje de suministro de 10 a 14 V, la lámpara se enciende. Conecte el terminal 85 a través de una resistencia con una resistencia de 51 ... 100 ohmios a un cable común; la lámpara debe apagarse. Luego se aumenta gradualmente la tensión de alimentación y se observa el encendido y apagado pulsado de la lámpara. La "histéresis" de la tensión umbral no suele superar los 20 mV. Como se describe, verifique el rendimiento del relé en el automóvil. Encienda el encendido: la luz indicadora en el panel lateral se enciende y brilla continuamente. El motor arranca y, en el modo inactivo, la lámpara se apaga. Cierre los conductores entre sí, adecuados para los terminales 15 y 67 del relé-regulador, habiéndolos retirado previamente de los pines. Aumente con cuidado la velocidad del motor y, dependiendo de la carga de la red de a bordo, controle el funcionamiento pulsado de la lámpara con una frecuencia de varios hercios (depende de las clasificaciones de los elementos R8, C2). Literatura
Autor: V. Khromov, Krasnoyarsk
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