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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sustitución del regulador de voltaje. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de potencia, termómetros, estabilizadores de calor Hubo una molestia: el regulador de voltaje de su automóvil extranjero falló. ¿Cómo ser? El radioaficionado responderá a esta pregunta sin dudarlo: armar uno nuevo. ¡Sí, que era mejor que antes! Cómo hacer esto en la práctica, y el autor lo cuenta en el artículo presentado aquí. En un automóvil NISSAN-MARCH, el generador dejó de funcionar. La verificación mostró que la causa de la falla fue un mal funcionamiento del regulador de voltaje, como resultado de lo cual el rotor del generador quedó sin corriente de excitación. El regulador de voltaje está hecho estructuralmente en forma de un microcircuito híbrido instalado en el portaescobillas del generador (HITACHI; voltaje 12 V, corriente de carga 40 A). Como no era posible comprar un microcircuito averiado, decidí hacer una versión alternativa del regulador, que proporcionaría una alta precisión en el mantenimiento de un voltaje de 13,8 V en los terminales de la batería y tendría dimensiones que permitieran integrarlo en el generador. portaescobillas para sustituir el averiado. La caída de voltaje en los terminales de la batería durante el funcionamiento del generador con el regulador HITACHI con la mayoría de los consumidores encendidos (luces altas, calefacción de la luneta trasera, limpiaparabrisas, ventilador de la calefacción) en el modo de ralentí del motor del automóvil no superó los 0,5 V En todos los demás modos de funcionamiento del motor y equipos eléctricos posibles, no se pudieron registrar cambios de voltaje en los terminales de la batería. Realicé las mediciones con un dispositivo puntero universal PHILIPS PM2502, que tiene una clase de precisión de 1,5 al medir voltaje continuo. Como ha demostrado la práctica de operar una batería en un automóvil, su vida útil depende en gran medida del valor de voltaje en sus terminales, que debe ser igual a 13,8 V, y la precisión de mantenerlo [1]. El autor del artículo [2] señala que no es recomendable el uso de un regulador de automóviles domésticos en este caso, ya que no proporciona una alta precisión en el mantenimiento del voltaje en los terminales de la batería. Además, los relés-reguladores domésticos requieren cambios en el cableado del vehículo y no es posible instalarlos en lugar de un dispositivo dañado. Mientras tanto, resultó que el regulador de voltaje descrito en [3] satisface completamente los requisitos postales. Un pequeño número de piezas utilizadas hizo posible colocarlas en un tablero de 30x20 mm e integrarlas fácilmente en el portaescobillas del generador HITACHI. Del mismo modo, es posible restaurar el rendimiento de los generadores y otros modelos de automóviles extranjeros. El circuito del controlador se muestra en la fig. 1. Muestra también su inclusión en la red de a bordo del vehículo. Como ya se mencionó, el regulador de [3] se tomó como base del dispositivo. Solo se ha cambiado su etapa de salida. Los transistores VT1 y VT2 están conectados de acuerdo con el circuito de un transistor compuesto, cuya carga de colector es el devanado del rotor del generador.
Cuando los contactos del interruptor de encendido SA1 están cerrados, el voltaje de la batería GB1 se suministrará (a través del pin 2) al amplificador operacional (op-amp) DA1 del regulador. Aparecerá un voltaje estabilizado de aproximadamente 8,2 V en la entrada no inversora del amplificador operacional, tomado del diodo zener VD1. Un voltaje está constantemente presente en la entrada inversora del amplificador operacional, determinado por el divisor resistivo R1R2R3 e igual a aproximadamente 7,3 V. Dado que el amplificador operacional DA1 funciona sin retroalimentación, su salida mostrará casi todo el voltaje de la batería GB1 aplicada al pin. 7 OU. Este voltaje a través del diodo VD3 y el divisor resistivo R6R7 irá a la base del transistor compuesto VT1VT2. Como resultado, el transistor VT2 se abrirá y la corriente fluirá desde la batería a través de la lámpara HL1, el devanado del rotor del generador G1 y el transistor VT2. La lámpara de control HL1 se encenderá y aparecerá un campo magnético en el rotor G1. Después de arrancar el motor, el voltaje generado por los devanados de trabajo del generador se rectifica mediante diodos, se aplica al rotor del generador G1 y, a través del conector X1, a la batería GB1, proporcionando su recarga. El voltaje en ambos terminales de la lámpara HL1 en relación con el cable común se vuelve casi el mismo y la lámpara HL1 se apaga, lo que indica que el generador está funcionando correctamente. A medida que aumenta la velocidad del motor (y el eje del generador asociado con él), aumenta el voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional DA1. Tan pronto como sea igual al voltaje en la entrada no inversora, el amplificador operacional cambiará, su voltaje de salida disminuirá a casi cero, lo que conducirá al cierre del transistor compuesto VT1VT2 y la terminación de la corriente a través del devanado del rotor del generador G1. El voltaje en el conector X1 disminuye, el amplificador operacional cambia nuevamente y el proceso se repite. Por lo tanto, el voltaje promedio se establece en el conector X1, que se establece mediante la selección de la resistencia R2. Es fácil ver que el transistor compuesto opera en un modo de conmutación, ya sea que esté bien cerrado o que esté abierto y saturado. La resistencia R8 asegura que el transistor VT2 esté completamente cerrado cuando la corriente de excitación cae a cero. La resistencia R5 se ha reducido a 1,5 MΩ, lo que hace que la "histéresis" eléctrica del amplificador operacional sea más pronunciada, lo que reduce la probabilidad de que la etapa de salida se vuelva lineal. El diodo VD2 extingue la EMF de autoinducción del devanado del rotor del generador, que se produce en el momento de cerrar el transistor compuesto. El diodo V1 está excluido del dispositivo original, ya que la conexión del divisor de entrada R1R2R3 del regulador con el conector de salida X1 se realiza estructuralmente dentro del portaescobillas del generador. La resistencia de sintonización R3 también está excluida, ya que el dispositivo ajustado una vez en el soporte no requiere ningún ajuste durante la operación. Además, la presencia de una resistencia sintonizada en condiciones de cambios bruscos de temperatura, exposición al polvo, humedad (condensación) y vibraciones reduciría la fiabilidad del regulador. El dispositivo está montado en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de un solo lado de 1 mm de espesor. El dibujo del tablero se muestra en la fig. 2. Las resistencias R4, R6, R7 y el diodo VD3 están soldados en el lado de los conductores impresos. Los terminales del transistor VT1 están doblados en un ángulo de 90 grados; se coloca de extremo a extremo del microcircuito. Coloque un trozo de cartón de unos 0,5 mm de grosor debajo del transistor.
El transistor VT2 se monta fuera de la placa, en el interior de la tapa trasera del generador en el espacio libre junto al portaescobillas, a través de una junta de mica. En el regulador, puede usar el condensador C1-KM-5, KM-6 o K10-17; diodo zener VD1 - KS182E, KS191E, KS182Zh o KS191Zh en el cuerpo KD-2 (KD-3). En lugar de KD522B (VD3), cualquiera de las series KD521, KD522 servirá; diodo VD2: cualquiera de la serie KD209 en una caja en forma de gota. El transistor KT817V se puede reemplazar con KT815B-KT815G, KT817B, KT817G. Reemplazaremos el transistor KT819V con KT819B, KT819G El tornillo de fijación está aislado de la brida del disipador de calor del transistor VT2 con un manguito aislante y una arandela. La cubierta del generador en el sitio de instalación del transistor debe limpiarse con papel de lija fino. Antes de la instalación final del transistor, la junta de mica debe lubricarse en ambos lados con pasta conductora de calor KTP. En su defecto se utiliza grasa LITOL-24. Como ha demostrado la práctica, el uso de LITOL da incluso más resultados a largo plazo que la pasta KTP. No se recomienda reemplazar el microcircuito KR140UD608 por otros debido a su tendencia a excitarse cuando se trabaja en el regulador descrito. Como último recurso, puede intentar aplicar KR140UD708. Es recomendable duplicar aquellas pistas impresas de la placa por las que circula una corriente importante con un conductor de cobre desnudo de 0,5 mm de diámetro. Al ensamblar el generador, asegúrese de que los cables de conexión del transistor VT2 a la placa del regulador no toquen el rotor del generador cuando gira. Para ello, después de montar la placa, se realiza un montaje de prueba del portaescobillas con la placa y la tapa trasera y se selecciona la longitud óptima de los cables. Para establecer el dispositivo, sus salidas 1-3 se conectan entre sí y se conectan a la salida positiva de una fuente de corriente ajustable con un voltaje de 12 ... 15 V, que proporciona una corriente de carga de 3 ... 5 A, y la salida 5 a la salida negativa de la fuente. A los terminales 1-3 y 4, se conecta una carga equivalente (rotor del generador): una resistencia de cable con una resistencia de 4 ohmios con una potencia de 25 ... 50 vatios. También puede encender el rotor del generador conectando (sin soldar) los cables a los anillos colectores del colector. En paralelo con la carga, se conecta un voltímetro con un límite superior de 15 ... 30 V. En lugar de la resistencia R2, se suelda temporalmente una resistencia multivuelta de sintonización SP5-3 con una resistencia de 33 kOhm, conectando el centro y una de sus conclusiones extremas. Encienda la fuente y configure el voltaje de suministro a 13,8 V. Si el voltímetro muestra un voltaje cercano al especificado, gire el tornillo de la resistencia de corte exactamente hasta que el voltaje caiga en la carga. Luego, el voltaje de suministro se reduce a 12 V, mientras que el voltímetro debería mostrar nuevamente el voltaje. Aumente gradualmente el voltaje de suministro hasta que el voltaje caiga en la carga. El cambio debe ocurrir cuando el voltímetro indique 13,8 V. Si la tensión de conmutación no es igual a la especificada, repita la operación anterior con mayor precisión. En el caso de que, cuando el voltímetro se enciende por primera vez, no muestra voltaje, al girar el tornillo de la resistencia de sintonización, la flecha se desvía y luego se llevan a cabo las operaciones descritas. El ajuste debe realizarse rápidamente, asegurándose de no sobrecalentar tanto la carga como el transistor VT2. Después de soldar una resistencia de corte fuera de la placa, es posible medir su resistencia con mayor precisión y reemplazarla con una constante de la misma resistencia. Una vez más, repita las operaciones indicadas y asegúrese de que la conmutación se produzca de forma clara y con el voltaje especificado. El tablero ajustado se cubre por ambas caras con dos capas de cola BF-2 de secado intermedio. El tablero terminado se pega con sellador VGO-1 en el portaescobillas, que, a su vez, se instala en la tapa trasera del generador. Luego montan el transistor VT2, ensamblan el generador y verifican su funcionamiento en el automóvil. El voltaje en los terminales de la batería se controla en varios modos de funcionamiento del motor y del equipo eléctrico. La operación de un automóvil con el regulador de voltaje descrito durante más de dos años ha confirmado su confiabilidad y alta estabilidad para mantener el voltaje en la red de a bordo. De manera similar se reparó un generador más potente (12 V; 60 A) del automóvil NISSAN-SUNNY. Literatura
Autor: E.Adigamov, Tashkent, Uzbekistán
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