Стабилизатор напряжения является одним из важнейших узлов системы электрооборудования современного автомобиля. По этой причине статьи, посвященные устройству и работе узла, появлялись неоднократно. И все же, судя по всему, точку на этой теме ставить еще рано…

Наиболее удачные конструкции стабилизатора из опубликованных в литературе, например, [1; 2], позволяют поддерживать оптимальный заряд аккумуляторной батареи при различной температуре. В статье [3] описан стабилизатор напряжения с широтноим- импульсным управлением, отличающийся от подобных постоянством рабочей частоты.

Вместе с очевидными достоинствами указанных устройств им присущ и существенный недостаток — значительная мощность собственных потерь. В предлагаемом мною варианте стабилизатора мощность потерь снижена в три раза, что позволило исключить проблему отведения тепла

от выходных элементов устройства. Для обеспечения максимальной термокомпенсации температурный датчик погружен непосредственно в раствор электролита батареи. Стабилизатор более прост по схеме, но обладает лучшей стабилизацией напряжения.

Известно, что в «классических» моделях автомобилей ВАЗа из-за относительной удаленности стабилизатора 121.3702 от генератора и батареи точно отслеживать напряжение на зажимах батареи не удается из-за падения напряжения на соединительных проводах, контактах разъемов. Из-за этого стабилизация имеет весьма условный характер. Как показали измерения, нестабильность даже у нового автомобиля может достигать нескольких сотен милливольт.

Предлагаемый вниманию читателей стабилизатор предназначен для установки взамен узла 121.3702 и имеет следующие основные технические характеристики:

• Интервал рабочей температуры, °С ……………-40…+80
• Ток, потребляемый устройством, мА, не более ………..50
• Ток, потребляемый измерительным элементом, мА, не более . ……………….

.6

±20

При разработке стабилизатора учтены идеи, предложенные в [1—3], а также опыт эксплуатации автомобиля в различных погодных условиях.

Принципиальная схема устройства изображена на рис. 1. Функционально оно состоит из двух частей — измерительной А1 и регулирующей А2. Плату с измерительной частью монтируют вблизи аккумуляторной батареи, а с регулирующей — на месте прежнего стабилизатора.

При замыкании контактов SA1 открывается электронный коммутатор, роль которого исполняет полевой транзистор VT1, и подключает к аккумуляторной батарее GB1 датчики напряжения и температуры, образующие мостовой измерительный элемент. Датчик напряжения представляет собой резистивный делитель R5R6, а датчик температуры — последовательная цепь диодов VD1 —VD4.

Сигнал, снимаемый с диагонали моста, поступает на вход дифференциального усилителя. Усиленный сигнал преобразуется в импульсную последовательность с переменной скважностью, пропорциональной уровню сигнала. Частоту импульсов определяет вспомогательный генератор пилообразного напряжения. Далее сигнал после усиления по току поступает на выходной коммутатор.

Основным звеном стабилизатора является широтно-импульсный контроллер DD1, в состав которого входят упомянутые дифференциальный усилитель, генератор, преобразователь и усилитель тока. Применение двухтактного синхронного коммутатора, выполненного на полевых транзисторах VT3—VT5, позволяет значительно уменьшить мощность потерь.

В обычной системе электрооборудования при включении зажигания через обмотку возбуждения генератора начинает протекать ток и, если запуск двигателя по тем или иным причинам отложен, происходит бесполезный расход энергии на ее нагревание. Для устранения этого недостатка в описываемый стабилизатор введено блокирующее устройство, электрически связанное с датчиком давления масла. Иначе говоря, пока двигатель не вышел на рабочий режим (и на щитке приборов включена индикаторная лампа «Нет давления масла»), ток в обмотку возбуждения не поступает.

В исходном состоянии контакты замка зажигания SA1 разомкнуты, а контакты датчика давления масла SF1 замкнуты. Коммутатор VT1 закрыт. При включении зажигания открываются транзисторы VT2 и VT1, напряжение с аккумуляторной батареи GB1 поступает к датчикам напряжения и температуры. Применение для коммутатора полевого транзистора с индуцируемым каналом обусловлено, во-первых, простотой управления открыванием — закрыванием, во-вторых, отсутствием остаточного напряжения, характерного для биполярных транзисторов, и, в-третьих, малым сопротивлением открытого канала.

Одновременно на приборном щитке автомобиля включается контрольная лампа HL1, указывающая на отсутствие давления масла. Ток, определяемый резистором R7, через диоды VD1—VD4 пока не протекает, так как замыкается через внутренний диод контроллера DD1, включенный между выводами 1

и 2, и замкнутые контакты SF1 на общий провод. Описание принципа работы контроллера К1156ЕУ1 и его электрические параметры здесь опущены, но с ними можно ознакомиться в [4; 5], поскольку он является аналогом известного контроллера цА78840 фирмы Motorola. Поскольку на неинвертирующем входе (вывод 6) внутреннего ОУ микросхемы DD1, включенного дифференциальным усилителем, напряжение больше, чем на инвертирующем (вывод 7), на его выходе OAout (вывод 4) присутствует высокий уровень.

На неинвертирующий вход СМР (вывод 9) компаратора с делителя R12R13 подано напряжение смещения, равное половине питающего, а поскольку на инвертирующем входе (вывод 10) высокий уровень, на выходе компаратора напряжение близко к нулю.

Логика работы контроллера такова, что, если на выходе компаратора низкий уровень, запрещено включение внутреннего выходного транзистора усилителя тока. Этот усилитель имеет несимметричный выход, а для правильной работы синхронного коммутатора необходимо парафазное управление. С этой целью в стабилизатор

введен фазоинвертор на полевом транзисторе VT3.

Делитель напряжения R15—R17 обеспечивает открывание транзисторов VT3, VT5, a VT4 закрыт, поскольку падение напряжения на резисторе R19 не превышает напряжения отсечки. Конденсатор СЗ вольтодобавки заряжен током через диод VD5 и транзистор VT5 до питающего напряжения.

После запуска двигателя размыкаются контакты SF1 датчика давления масла, и гаснет лампа HL1. Ток через внутренний диод контроллера DD1 (выводы 1 и 2) прерывается и начинает течь через датчик температуры VD1 — VD4, на нем устанавливается напряжение, пропорциональное температуре электролита. С этого момента напряжение на диагонали измерительного моста меняет знак, в связи с чем напряжение на выходе OAout контроллера становится меньшим половины питающего напряжения, компаратор переключается в состояние высокого уровня, включается усилитель тока.

В результате закрываются транзисторы VT3 и VT5, причем закрывание транзистора VT5 происходит ускоренно благодаря диоду VD6. Напряжение с заряженного конденсатора СЗ через резистор R18 поступает на затвор транзистора VT4 в открывающей полярности, что приводит к его открыванию.

Фактически напряжение на затворе транзистора VT4 в установившемся режиме приблизительно равно удвоенному напряжению питания. В этом состоянии транзистор остается некоторое время tвкл, определяемое емкостью конденсатора С2 [4; 5]: tвкл = 25·10і- С2, где tвкл — в микросекундах, С2 — в микрофарадах.

Для надежной работы транзистора VT4 необходимо, чтобы постоянная времени цепи разрядки tpaзp3 конденсатора СЗ удовлетворяла условию: tpaзp3 = (R18 + R19)·C3 >> tвкл. Нужно отметить, что дозаряжается этот конденсатор в рабочем режиме через нагрузку (обмотку возбуждения). Соотношение времени открытого и закрытого состояния на выходе контроллера внутренне ограничено и равно приблизительно 9:1. Поэтому через определенное время усилитель тока закрывается, а транзистор VT3 открывается. Транзистор VT4 выключается и включается VT5. На этом цикл (период) коммутации заканчивается. Длительность открытого и

закрытого состояния транзисторов VT4 и VT5 выбрана такой, чтобы сквозной ток был минимальным.

Поскольку за один период коммутации ток в обмотке возбуждения генератора не достигает необходимого значения, то контроллер работает с указанной скважностью несколько тактов. Ток в обмотке и напряжение на батарее увеличиваются. Как только напряжение в измерительной диагонали моста приблизится к нулю, контроллер, изменяя скважность, будет поддерживать это состояние. Реально, учитывая инерционность системы (индуктивность обмотки возбуждения и т. д.) и сдвиг по фазе, форма зарядного напряжения имеет трапецеидальную форму.

На рис. 2 представлены для сравнения семейства характеристик собственных потерь автомобильного промышленного стабилизатора 121.3702 и описанного выше. Графики показывают, что у стабилизатора с ШИ управлением мощность потерь Рпот меньше и постоянна во всем интервале изменения нагрузки Рн и частоты вращения коленчатого вала N двигателя. Соответственно выше и его КПД. Очевиден и выигрыш в энергетике по сравнению с [1; 2]. Все сказанное подтверждает целесообразность применения синхронного коммутатора на полевых транзисторах.

В устройстве применены прецизионные резисторы R5—R11 С2-29В, С2-14 и др. с ТКС не хуже ± 200·10-6·°С-

¹. Допустимо вместо R5 и R6 применить подстроечный резистор СП5-1В или подобный; остальные резисторы — общего назначения. Конденсаторы С1, СЗ — К50-35, С2 — К73-17. Дроссель L1 — ДМ0,1 индуктивностью 160 мкГн.

Полевой транзистор BS250 может быть заменен любым другим р — канальным транзистором с изолированным затвором и сопротивлением открытого канала не более 10 Ом. Вместо BSS91 подойдет любой n-канальный полевой транзистор средней мощности с изолированным затвором и сопротивлением канала не более 20 Ом.

Мощные n — канальные транзисторы VT4, VT5 должны иметь сопротивление канала не более 0,03 Ом и рабочее напряжение затвор— исток не менее 20 В. Удобнее всего использовать транзисторы в малогабаритных корпусах DPAK (ТО-252), например, MTD3302 фирмы Motorola. Диоды КД102А можно заменить на КД103 с любым буквенным индексом. Вместо К1156ЕУ1 подойдет контроллер КР1156ЕУ1, если не предполагается эксплуатировать автомобиль при температуре ниже -15 °С.

Конструктивно измерительная и регулирующая части собраны на двух монтажных платах, соединения выполнены проводом МПГФ 0,07. Для цепей с большим током использован монтажный провод сечением не менее 0,75 ммІ. Платы соединены между собой двухпроводным гибким кабелем РВШЭ1 в экранирующей оплетке;

провода свиты в шнур. Такой же шнур, но без оплетки, использован для соединения измерительной части с батареей аккумуляторов. Измерительную плату надо поместить в подходящую металлическую коробку.

Конструкция датчика температуры в общем не отличается от описанной в [2]. Колба с диодами изготовлена из полиэтиленовой оболочки кабеля. Диоды погружены в теплопроводящую пасту КПТ-8 для лучшей передачи тепла от стенок внутрь к диодам. На проводники (витая пара) с натягом надета полиэтиленовая трубка меньшего диаметра. Паяльником, прогретым до температуры плавления полиэтилена, заранее заваривают дно колбы. В последнюю очередь заваривают место соединения колбы и трубки кабеля. Герметичность швов должна быть высокой, так как колба в работе будет погружена в электролит батареи.

Для налаживания стабилизатора напряжения потребуются источник постоянного тока с регулируемым от 10 до 15В выходным напряжением при токе нагрузки до 3А, вольтметр постоянного тока класса точности не хуже 0,1, нагрузочный резистор сопротивлением 5 Ом. Параллельно источнику необходимо подключить оксидный конденсатор емкостью не менее 10000 мкФ. Временно резистор R6 заменяют переменным, имеющим сопротивление 3 кОм, а вывод 1 контроллера соединяют с общим проводом.

Сначала от источника питания подают напряжение 15В и контролируют потребляемый устройством ток — он не должен превышать 50 мА. Размыкают временное соединение вывода 1 с общим проводом и уменьшают напряжение питания до 13,6 В. Переменным резистором R6 добиваются появления на выходах DC и SC контроллера импульсной последовательности, а на выходе стабилизатора — инвертированной последовательности импульсов с амплитудой, равной напряжению питания. Транзистор VT4 не должен нагреваться.

Окончательно налаживают стабилизатор после его установки на автомобиль. Датчик температуры через отверстие в пробке одной из средних банок аккумуляторной батареи погружают в раствор электролита. Подключают все цепи согласно схеме, включают зажигание и убеждаются в отсутствии напряжения на выходе стабилизатора.

Запускают двигатель, и на холостом ходу с выключенными потребителями устанавливают переменным резистором R6 зарядное напряжение на батарее в соответствии с рекомендациями [1]. Если автомобиль длительное время не работал, можно считать значения температуры окружающего воздуха и электролита равными. После установки напряжения переменный резистор R6 заменяют постоянным.

Изменяя частоту вращения коленчатого вала двигателя и нагрузку генератора, контролируют нестабильность зарядного напряжения; она должна быть не хуже ±0,02 В. При езде в зимних условиях иногда может потребоваться уточнить номинал резистора R7. Необходимо помнить, что после корректировки резистора R7 необходимо вновь подобрать R6.

Для эффективной работы стабилизатора и продления срока службы аккумуляторной батареи желательно, во-первых, уравнять плотность электролита во всех банках до ± 0,01 г/смі, причем плотность должна соответствовать климатической зоне [6], во-вторых, периодически протирать крышку батареи слабым водным раствором нашатыря (1

0 %) для предотвращения утечки тока через загрязнения, в-третьих, оклеить корпус батареи по периметру, если он имеет черный цвет, алюминиевой фольгой (например, клеем «Квинтол» или «Момент») — это позволит понизить температуру электролита на 5. .. 10 °С, что особенно актуально летом.

За трехлетний период эксплуатации стабилизатора на автомобиле ВАЗ 2106 замечаний в его работе не отмечено, электролит в батарее не кипел, доливать воду необходимости не было. При ежегодном техническом осмотре батареи я проверяю плотность электролита и зарядное напряжение.

В. Хромов

Литература:

1. Ломанович В. Термокомпенсированный регулятор напряжения. — Радио, 1985, № 5,с.24-27.

2. Бирюков С. Простой термокомпенсированный регулятор напряжения. — Радио, 1994,№ 6,с.27,28.

3. Тышкевич Е. Широтно-импульсный регулятор напряжения. — Радио, 1984, № 6, с. 27, 28.

4. CD-ROM. Электронные компоненты фирмы «MOTOROLA», версия 1.0. — «ДОДЭКА», 1998г.

5. Микросхемы для импульсных источников питания. — «ДОДЭКА», 1998.

6. Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные. Инструкция по эксплуатации. ЖУИЦ.563410.001 ИЭ.

Материал подготовил Ю. Погребан (UA9XEX).

ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ
РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Большинство
автомобильных электронных
регуляторов напряжения,
серийно выпускаемых и
описанных в литературе, не в
полной мере отвечают специфике
работы системы генератор -
аккумуляторная батарея. Как
известно, с понижением
температуры способность
аккумулятора принимать заряд
сильно уменьшается. Например,
при минус 10 градусов С
аккумуляторная батарея,
включенная в систему
электрооборудования
автомобиля, способна
зарядиться не более чем на 62 %
от полной емкости, а при минус 30
градусов С она вообще не
принимает заряда.

Кроме этого, отклонение
зарядного напряжения от
оптимального не должно
превышать ±3 %. Если же оно
колеблется на 10…12 % в ту или
иную сторону, то срок службы
батареи может сократиться в
2…2,5 раза. Оптимальное зарядное
напряжение для
двенадцативольтовой батареи
кислотных аккумуляторов равно
13,8 В при температуре 15 градусов
С. Зависимость изменения
зарядного напряжения от
изменения температуры должна
иметь коэффициент
пропорциональности, равный -40,5
мВ/градусов С. При этом
точность поддержания
напряжения не должна быть хуже
±3 %.

Конечно, большинство
современных электронных
регуляторов имеют
термокомпенсацию, но она
направлена только на то, чтобы
стабилизировать напряжение в
бортовой сети. Например, в
описании серийного
электронного регулятора РН-3
указано, что при изменении
температуры от минус 20 до +65 °С
регулируемое напряжение
находится в пределах 13,8…14,2 В. А
батарее при минус 20 градусов С
требуется зарядное напряжение
15,22 В. Понятно, что ни о какой
точности поддержания
зарядного напряжения говорить
здесь не приходится. Таким
образом, в температурной
коррекции заключается
значительный резерв
долговечности аккумуляторной
батареи.

При уменьшении частоты
вращения коленчатого вала
двигателя напряжение
генератора снижается.
Регулятор напряжения при этом
увеличивает ток в обмотке
возбуждения генератора (ОВ),
компенсируя понижение
выходного напряжения
генератора. При работе
двигателя в режиме холостого
хода ток в ОВ достигает
максимума. Так, генератор Г-221
автомобилей «Жигули»
потребляет 2,5…3 А; около 0,4 А
расходует реле-регулятор РР-380,
работающий совместно с этим
генератором. Несмотря на
максимальную намагниченность
полюсов генератора его
выходной мощности
недостаточно для питания
бортовых потребителей, и
нагрузку принимает на себя
аккумуляторная батарея. Таким
образом, в этом режиме ОВ
генератора и реле-регулятор
бесполезно нагружают батарею.
Если в режиме холостого хода
отключать 0В то это избавило бы
батарею от бесцельных циклов
разрядка-зарядка.

Описываемый ниже регулятор
напряжения сконструирован с
учетом реальных особенностей
его работы на автомобиле.
Регулятор обеспечивает
точность поддержания
регулируемого напряжения не
хуже 25 мВ (0,2 %) при температуре
окружающего воздуха в пределах
от -30 до +40 градусов С. Он
автоматически контролирует
температуру батареи
аккумуляторов и изменяет
зарядное напряжение так, чтобы
при любой температуре
поддерживать оптимальный
режим зарядки. При уменьшении
частоты вращения вала
двигателя ниже порогового
значения устройство
автоматически отключает ток
возбуждения, предотвращая
бесполезную разрядку батареи
(режим отсечки тока
возбуждения). При повышении
частоты вращения режим
возбуждения
восстанавливается.

Принципиальная схема
регулятора напряжения
представлена на рис. 1, Для
измерения зарядного
напряжения и контроля
температуры аккумуляторной
батареи предусмотрен датчик,
состоящий из двух делителей
напряжения -
термочувствительного R1VD1VD2VD3 и
термонезависимого R2R3.

Типономиналы
элементов делителей
напряжения подобраны так,
чтобы температурный
коэффициент входного
напряжения датчика, при
котором напряжение между
точками А и Б равно нулю, был
близок к оптимальному (-40,5
мВ/град.С). ТКН стабисторов
КС119А равен -5…-6 мВ/град.С, а
всей цепи VD1 — VD3:-15…-18 мВ/град.С.
Считая коэффициент передачи
делителя напряжения R2R3 равным

R3 /
R2+R3 = 560 / 910 + 560 = 0,381

получаем
результирующий температурный
коэффициент входного
напряжения датчика

-15…-18
/ 0,381 = -39,4. ..-47,2 мВ/град.С

что хорошо
согласуется с заданным
значением.

Для
обеспечения правильной работы
устройства датчик должен,
во-первых, иметь хороший
тепловой контакт с корпусом
аккумуляторной батареи и,
во-вторых, быть подключенным
непосредственно к ее выводам
через контакты К.1.1
малогабаритного реле К1,
срабатывающего при включении
зажигания.

Элементы датчика включены так,
что образуют измерительный
мост. Сигнал, снимаемый с
диагонали АБ моста, подан на
вход компаратора, выполненного
на микросхеме DА1. Входная цепь
компаратора симметрична, что
позволяет ослабить действие
помех и наводок, которые всегда
имеются в бортовой сети
автомобиля. Блокирующий
конденсатор С1 увеличивает
степень синфазности помех,
которые ОУ способен эффективно
подавлять (до 80 дБ и более).

Когда напряжение на входе
датчика мало, компаратор DА1
открыт. Его выходное
напряжение через делитель
R10R11R12 поступает на базу
транзистора VТ1 и он, а вслед за
ним и транзистор VТ2,
открываются. Через обмотку
возбуждения генератора
протекает ток (предположим, что
транзистор VT3 пока закрыт).
Напряжение на выходе
генератора станет
увеличиваться (если частота
вращения вала двигателя
значительна).

Как только напряжение в
бортовой сети превысит
уровень, определяемый
датчиком, компаратор
закроется, а вслед за ним
закроются и транзисторы VT1, VT2.
Напряжение в сети начнет
уменьшаться, что в некоторый
момент приведет к новому
срабатыванию компаратора и
повторению описанного
процесса. Диод VD4 защищает
транзистор VT2 от импульсов
напряжения самоиндукции,
возникающих на обмотке
возбуждения при коммутации
тока через нее.

Импульсный
характер регулирования
позволяет получить высокий КПД
устройства, так как транзистор
VT2 работает в ключевом режиме.
Для снижения потерь в этом
транзисторе следует выбирать
его с минимальным напряжением
насыщения.

При
изменении температуры
аккумуляторной батареи будет
смещаться пороговое
напряжение датчика, а
следовательно, и напряжение в
бортовой сети. Точность
регулирования определяется
микросхемой DА1 и может быть,
вообще говоря, очень высокой
(единицы и даже доли
милливольта).

Узел
отсечки тока возбуждения
собран на ОУ DA2, DA3 и ключевом
транзисторе VT3. ОУ DА1 включен по
схеме одновибратора. Через
емкостный таходатчик,
представляющий собой 1-2 витка
провода, намотанного на
высоковольтный провод катушки
зажигания, импульсы поступают
на вход одновибратора и
запускают его. С выхода
одновибратора положительные
импульсы постоянной
длительности через диод VD5
передаются на двузвенную
интегрирующую цепь R22С7, R23С8.
Напряжение на нагрузке R24
интегрирующей цепи прямо
пропорционально частоте
вращения коленчатого вала
двигателя.

Компаратор DA3 сравнивает
напряжение на резисторе R24 с
напряжением, снимаемым с
резистивного делителя R25R27.
Когда частота вращения вала
двигателя невелика, напряжение
с интегрирующей цепи ниже
напряжения с делителя, и
компаратор DА3 открыт.
Напряжение с его выхода через
делитель R29R30 поступает на базу
транзистора VT3 и открывает его.
Открытый транзистор блокирует
выходной сигнал компаратора DA1
и поддерживает транзисторы VT1 и
VT2 закрытыми, поэтому ток в
обмотке возбуждения
генератора отсутствует.

При увеличении частоты
вращения повышается
напряжение на инвертирующем
входе ОУ DA3, компаратор
закрывается, напряжение на его
выходе снижается почти до нуля
и транзистор VT3 закрывается.
Теперь он никакого влияния на
работу двигателя регулятора
уже не оказывает.

При уменьшении частоты
вращения вала двигателя
процесс протекает в обратном
направлении и в некоторый
момент вновь происходит
отсечка тока возбуждения.

Регулятор может быть
смонтирован на печатной плате
либо на опорных штырях или
лепестках, важно лишь
обеспечить надежность
крепления всех деталей и
прочность паек. Необходимо
помнить, что устройство будет
работать в условиях вибрации,
значительного перепада
температуры и влажности,
повышенной запыленности.
Чертеж платы и размещение
деталей на плате показаны на
рис. 2. Транзистор VT2 следует
установить на теплоотводящую
пластину размерами 50х50 мм
толщиной 3 мм. Такие размеры
теплоотвода позволяют
располагать его в моторном
отсеке автомобилей всех марок,
кроме «Запорожца», у
которого удобнее разместить
регулятор за спинкой заднего
сиденья (там, где в кузов входит
жгут проводов из моторного
отсека).

Диод КД206В
можно заменить на КД202Р. Реле К1
— РЭС49, паспорт РС4.599.424.
Подстроечный резистор К7 -
СП5-6А, остальные резисторы -
МЛТ. Конденсатор С1 — КМ-6, С2, С4-С6
— КМ-1 или КМ-2; оксидные
конденсаторы — К.50-6 (их лучше
заменить морозостойкими).
Вместо К153УД2 можно
использовать ОУ К553УД2,
К140УД6—К140УД9. Для изготовления
таходатчика на высоковольтный
провод, выходящий из катушки
зажигания, наматывают
несколько витков
фторопластовой ленты шириной
50. ..60 мм. На этой ленте посредине
закрепляют бандаж из
одного-двух витков
изолированного провода,
свободный конец которого
подключают к электронному
блоку.

Пороговую
частоту вращения вала
двигателя в узле отсечки тока
возбуждения устанавливают
подборкой резистора R27
(большему номиналу
соответствует большая
частота). Рекомендуется
устанавливать порог на уровне
1000 мин-1 (частота следования
импульсов 32…34 Гц). Для
предварительной настройки
можно воспользоваться любым
генератором прямоугольных
импульсов, подключив его к
входу узла (к резистору R15).
Амплитуду запускающих
импульсов устанавливают в
пределах 3…5 В.

В узле
регулирования напряжения
устанавливают порог
срабатывания компаратора
грубо подборкой резистора R3 и
точно подстроечным резистором
R7. При температуре в месте
установки датчика +15 град.С
узел должен срабатывать при
напряжении в бортовой сети 13,8
В.

После
установки порога срабатывания
элементы К1, R1-R3, VD1-VD3 заливают
эпоксидной смолой так, чтобы
получился прямоугольный
брусок размерами примерно
40х25х10 мм. На верхней плате
аккумуляторной батареи в
удобном месте разогревают
битумную мастику и вдавливают
в нее брусок с датчиком. Если
корпус батареи изготовлен из
поливинилхлорида, датчик
следует тем или иным способом
плотно к нему прижать и надежно
закрепить.

Описываемое
устройство испытано в
длительной эксплуатации,
причем отмечено существенное
увеличение срока службы
аккумуляторной батареи.
Следует обратить внимание на
некоторые характерные
особенности эксплуатации
описанного регулятора. Как и
обычно, при минимальной
частоте вращения вала
двигателя («холостой ход»)
на приборном щитке должна
гореть красная контрольная
лампа, означающая, что ток
возбуждения отсутствует и
потребители питаются от
батареи; при повышении частоты
вращения лампа гаснет. При
полностью заряженной батарее
во время движения возможно
периодическое включение лампы,
показывающее, что напряжение
на батарее достигло верхнего
предела к генератор обесточен,
а потребители в эти моменты
питаются от батареи. Как только
напряжение батареи немного
уменьшится, лампа погаснет, так
как регулятор включит ток
возбуждения генератора, и он
примет нагрузку на себя. Далее
процесс повторится.

При работе
ламп указателя поворотов
красная лампа вспыхивает в
такт с его работой, если
частота вращения вала
двигателя при этом выше
минимальной. Причина этого в
том, что при включении ламп
указателя поворотов
напряжение в бортсети
уменьшается, и регулятор
увеличивает ток возбуждения
генератора. В момент, когда
лампы указателя гаснут,
напряжение в сети повышается и
происходит отсечка тока
возбуждения, на что красная
лампа отзывается
кратковременным вспыхиванием.
Контрольная лампа может также
вспыхивать, когда приходится
«мигнуть» фарами, нажать
на педаль тормоза и т. д.

Если на
автомобиле установлена
электронная система зажигания
с преобразователем напряжения,
возможны сбои в работе узла
отсечки возбуждения
регулятора. Чтобы этого
избежать, блок электронного
зажигания следует питать через
Г-образный LС-фильтр с целью
исключения помех по цепям
питания. Дроссель этого
фильтра можно выполнить на
магнитопроводе Ш 15х20 проводом
ПЭВ-2 1,0 до заполнения окна
(должно уложиться около 70
витков). Емкость конденсатора
фильтра не должна быть менее 500
мкФ.

Если
автомобиль оборудован
выключателем в цепи общего
провода, то реле включения
датчика можно изъять из
регулятора, а общую точку
резисторов R1 и R2 соединить с
плюсовым выводом батареи.

В
заключение можно отметить, что
в случае, когда регулятор
напряжения работает совместно
с дизельным двигателем и
генератором переменного тока,
тахосигнал можно снимать с
фазной обмотки генератора. Как
известно, частота переменного
напряжения генератора прямо
пропорциональна частоте
вращения его ротора. При
минимальной частоте вращения
ротора недовозбужденного
генератора (в режиме отсечки
тока возбуждения) фазовое
напряжение равно 2…3 В из-за
остаточного магнитного поля. С
помощью несложного
формирующего узла это
переменное напряжение можно
превратить в импульсы для
запуска одновибратора узла
отсечки тока. Например, для
этой цели пригоден
ограничитель, собранный на
двух встречно-последовательно
включенных стабилитронах и
дифференцирующей RС-цепи, с
выхода которой снимают
запускающие импульсы.

Следует
подчеркнуть, что снятие
тахосигнала непосредственно
от фазы генератора превращает
регулятор в универсальное
устройство пригодное не только
для установки на любые
автомобили, но и везде, где
частота вращения ротора
генератора непостоянна
(например, на ветряных
электростанциях). Подобрав
соответствующие элементы
регулятора, его легко можно
приспособить для работы с
любыми напряжением (до 400 В) и
током возбуждения (десятки
ампер).

В. ЛОМАНОВИЧ

Радио 5/85

ЛИТЕРАТУРА

1. Ильин Н.М.
Электрооборудование
автомобилей и тракторов. М.:
Транспорт, 1968.

2. Ковалев В.Г. Электронные
регуляторы напряжения для
автомобилей. М.:Энергия, 1971.

3. Козлов В.Е., Квайт С.М., Чижков
Ю.П. Особенности эксплуатации
автотракторных двигателей
зимой. М.: Колос, 1977.

4. Синельников А. Электронный
регулятор напряжения. М.:
ДОСААФ, «В помощь
радиолюбителю». вып. 72. 1981.

5. Вайнел Д.В. Аккумуляторные
батареи. М.: Воениздат, 1947.

6. Василевский В.И., Купеев Ю.А.
Автомобильные генераторы. М.:
Транспорт, 1971.

7. Вайнел Д.В. Аккумуляторные
батареи. Л.: Госэнергоиздаг, 1960.

Общая информация:

Регулятор напряжения 1702. 3702-02 имеет повышенный
напряжение регулирования. Эта модификация
разработан специально для выполнения требований энергетического баланса автомобиля с
большое количество потребителей и высокий уровень общего энергопотребления. Это особенно эффективно
в холодное время года, когда генератор требует повышенного напряжения для заряда аккумулятора, а при
при этом требования к уровню заряда аккумулятора возрастают из-за возросшей нагрузки на него
во время запуска.

Регулятор обеспечивает оптимальный режим заряда современных («кальциевых» и др.) аккумуляторных батарей
которые требуют повышенного зарядного напряжения.

Применяемость: Автомобили с карбюраторными двигателями ВАЗ-2108, -09, -10, ВАЗ-21213 и др. с
Генератор 37.3701 или его модификации.

Выходной ключ контроллера выполнен по технологии MOSFET, в результате чего
потери мощности, вырабатываемые в виде тепла, резко снижаются, надежность
контроллер увеличен. Нагрев регулятора относительно температуры окружающей среды менее 5°С,
что позволило дать точную характеристику термокомпенсации
регулируемое напряжение.

Из-за использования дополнительного провода напряжение на генераторе
поддерживается непосредственно на выходной клемме генератора.
При этом достигаются высочайшие параметры тока
скоростные и нагрузочные характеристики. Функция температурной компенсации корректирует напряжение
уровень генератора в зависимости от температуры окружающей среды, повышение напряжения заряда при
низких температурах, и понижение ее в жаркую погоду, что обеспечивает оптимальные условия эксплуатации
батареи и всех потребителей электроэнергии, тем самым повышая надежность всех
электрооборудование автомобиля.

Регулятор выпускается в климатическом исполнении О2. 1 по ГОСТ 15150 для
внутренний рынок и на экспорт. По степени защиты от проникновения посторонних
водоемов и водоемов, изделие соответствует исполнению IP68 по ГОСТ 14254. Все
электроконтактное соединение
элементы
регулятор изготовлен из латунного проката с гальваническим покрытием
что гарантирует надежность электрических соединений
в течение всего периода службы.
режим работы контроллера S1 по ГОСТ
3940.

Регулятор устанавливается непосредственно на генератор, с помощью штатных винтов, дополнительный провод
крепится к стандартной цепи винтом «30».
Не рекомендуется устанавливать регулятор напряжения 1702.3702-02
на генераторах в автомобилях с электрическим
схема, отличная от типовой.
Признаком несоответствия схемы включения или типа генератора является нехватка длины провода,
возможная работа двигателя после выключения зажигания.
Также не рекомендуется использовать этот тип регулятора совместно с аккумулятором старого типа.
или с аккумулятором с низким уровнем напряжения.

Гарантийный срок эксплуатации 3 года со дня
ввода в эксплуатацию или со дня продажи в розничную коммерческую
сеть. Гарантия производителя действует в течение 4 лет с даты изготовления изделия.
продукт. Дата производства напечатана на корпусе изделия.

Технические характеристики:

Рабочий диапазон температура, °С -45 . . +100   Напряжение регулирования с аккумуляторной батареей при t°=(25 ± 2) °С и нагрузкой генератора 3А, В 14,7 ± 0,1   Напряжение регулирования с аккумулятором при t°=(25 ± 2) °С в диапазоне генератора нагрузка от 3А до 0,9·Imax**, В 14,7 ± 0,15   Максимальный ток выходной цепи, А 5,0   Термокомпенсация регулирующего напряжения, мВ/°С -4,5 ± 1,5   Остаточное напряжение на выходе «DF», не более, В 0,1   Максимально допустимое длительное влияние повышенного напряжения питания, В 18,0   Максимально допустимое воздействие повышенного напряжения питания до 5 мин. , В 25,0   Максимально допустимое импульсные перенапряжения по ГОСТ 28751, В 200,0

** — Согласно техническим условиям на товар

Схема подключения:

Габаритный чертеж:

Характеристики генератора: