Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника


Схемное и конструктивное исполнение регуляторов напряжения



Конструкция, технология изготовления и схемное исполнение регуляторов напряжения тесно связаны друг с другом. Основные тенденции развития конструкций и схем обуславливаются стремлением миниатюризировать регулятор, чтобы при встраивании в генератор он занимал меньше места, увеличить число выполняемых им функций (например, наряду со стабилизацией напряжения сообщать о работоспособности генераторной установки, предотвращать разряд аккумуляторной батареи при неработающем двигателе), а также повысить качество выходного напряжения.

Вибрационные реле-регуляторы и контактно-транзисторные регуляторы в настоящее время полностью заменены электронными транзисторными регуляторами напряжения. С развитием электроники наметились существенные изменения в схемном и конструктивном решениях электронных регуляторов. Теперь их можно разделить на две группы- регуляторы традиционного схемного исполнения с частотой переключения, меняющейся с изменением режима работы генератора, и регуляторы со стабилизированной частотой переключения, работающие по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ). По конструкции регуляторы традиционного схемного исполнения выполняются либо на навесных элементах, расположенных на печатной плате, либо в виде гибридных схем, регуляторы с ШИМ могут быть гибридного исполнения или полностью выполненными на монокристалле кремния. Число транзисторов в традиционных схемах невелико, обычно значительно меньше десятка, в регуляторах с ШИМ это число составляет несколько десятков. Последнее стало возможно с развитием электроники, так как в микросхемах, выполненных на монокристалле кремния, стоимость схемы мало зависит от числа транзисторов. Применение же ШИМ позволяет повысить качество стабилизации напряжения и предотвратить влияние на регулятор внешних воздействий.

Современные регуляторы выполняются в основном встроенными в генератор. Тем не менее, отечественная промышленность выпускает целую серию малогабаритных регуляторов напряжения для размещения вне генератора. Эти регуляторы выполняются в идентичных корпусах, по практически одинаковой схеме, на унифицированной крепежной панели с набором отверстий, позволяющих устанавливать регуляторы на разные модели автомобилей. Регуляторы предназначены для замены ранее выпускавшихся реле-регуляторов, контактно-транзисторных регуляторов и устаревших транзисторных регуляторов, кроме регулятора 13.3702-01 автомобилей «Волга» ГАЗ-31029 и «Газель» ГАЗ-33021, схема которого представлена на рис. 3.17.

Рис. 3.17. Схема регулятора напряжения 13.3702-01

 

Измерительным элементом этого регулятора является делитель напряжения на резисторах R1, R3, R4, причем резистор R1 подбирается при настройке. Элементом сравнения представлен стабилитрон VD1, причем стабилитрон, в отличие от схемы на рис. 3.4, включен в эмиттерную цепь транзистора VT1, что увеличивает величину тока через стабилитрон и, следовательно, точность поддержания стабильности напряжения.

Часть схемы на транзисторах VT1, VT4 является регулирующим органом. Транзисторы VT3, VT4- включены по схеме составного транзистора (схема Дарлингтона).

Схема работает следующим образом: при открытом транзисторе VT1 открыт и транзистор VT2, так как его базовый ток протекает через переход эмиттер -коллектор VT1. В то же время закрыт составной транзистор VT3, VT4, поскольку его переход эмиттер-база зашунтирован переходом эмиттер-коллектор транзистора VT2. Если транзистор VT1 закрыт, что бывает при напряжении ниже напряжения настройки регулятора (ток через стабилитрон VD1 не протекает), то закрыт и транзистор VT2 и открыт составной транзистор VT3, VT4.

В схеме регулятора имеется резистор жесткой обратной связи R2. Переход составного транзистора VT3, VT4 в открытое состояние подключает резистор R2 параллельно резистору R4 входного делителя напряжения, что приводит к скачкообразному повышению напряжения на стабилитроне VD1, ускоренному отпиранию транзисторов VT1, VT2 и запиранию транзисторов VT3, VT4. Запира­ние этих транзисторов отключает резистор R2 от резистора R4, что способствует скачкообразному уменьшению напряжения на стабилитроне VD1 и его ускоренному запиранию. Таким образом, резистор R2 повышает частоту переключения регулятора напряжения.

Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию колебаний входного напряжения и исключает их влияние на работу регулятора напряжения.

Транзистор VT5 выполняет в схеме две функции. При нормальном режиме работы он обеспечивает форсированный переход транзисторов VT2- VT4 регулятора из закрытого состояния в открытое и обратно, чем снижает потери в них при переключении, т.е. вместе с конденсатором С2 и резистором R12 осуществляет гибкую обратную связь в регуляторе.

Запирание составного транзистора VT3, VT4 вызывает резкое понижение потенциала его коллектора. При этом по цепи: переход эмиттер-база транзистора VT5, резистор R12, конденсатор С2 начинает протекать ток, что приводит к отпиранию транзистора VT5 и обеспечивает в результате форсированное отпирание транзистора VT2 и ускорение запирания составного транзистора VT3, VT4. При отпирании транзистора VT3, VT4 транзистор VT5 находится в закрытом состоянии и конденсатор С2, разряжаясь, форсирует запирание VT2 и сокращает время отпирания составного транзистора VT3, VT4.

В аварийном режиме схема на транзисторе VT5 осуществляет защиту выходного транзистора регулятора VT3, VT4 от перегрузки. Замыкание в цепи обмотки возбуждения генератора вызывает изменение потенциала коллектора транзистора VT4. Зарядный ток конденсатора С2 открывает VT5 и, следовательно, транзистор VT2. При этом транзистор VT3, VT4 запирается.

После заряда конденсатора ток в его цепи пропадает, VT5 закрывается, закрывается VT2, открывается VT3, VT4. Процесс повторяется, а выходной транзистор переходит в автоколебательный режим. При этом среднее значение силы тока через транзистор невелико и не может вывести его из строя. Диод VD3 является в схеме регулятора гасящим диодом. Диод VD4 защищает регулятор от импульсов напряжения обратной полярности. Остальные элементы схемы обеспечивают нужный режим работы полупроводниковых элементов схемы.

Регулятор напряжения 131.3702 автомобилей ГАЗ-3307 имеет дублированный вывод Ш и дополнительный вывод «+» для создания второго уровня регулируемого напряжения, регулятор 121.3701 в малогабаритном исполнении имеет аналогичную схему, измененную, однако, таким образом, что он может работать с генератором по схеме рис. 3.6, а, т.е. имеющим обмотку возбуждения, соединенную с «массой». Регулятор 201.3702, призванный заменить устаревшие регуляторы РР350, РР350А; 2012.3702, заменивший РР350Б; 22.3702, заменивший РР362 и 221.3702, заменивший РР362А, имеют идентичное схемное исполнение.

Рис 3.78. Схема регулятора напряжения 4202.3702

 

Регулятор напряжения 4202.3702 автомобиля ЗИЛ-5301 «Бычок» (рис. 3.18) снабжен автоматической системой изменения уровня напряжения в зависимости от температуры электролита аккумуляторной батареи. Терморезистор, помещенный в электролит, включен параллельно одному из плеч входного делителя напряжения. Изменение сопротивления терморезистора из-за изменения температуры охлаждающей жидкости и перестраивает регулятор.

Рис. 3.19. Схемы интегральных регуляторов напряжения:

а - Я112А1; б - Я112В1; в - Я120М1

 

Интегральные регуляторы напряжения встраиваются в генератор, они неразборны и ремонту не подлежат. На рис. 3.19 представлены схемы регуляторов Я112А1, Я112В1 и Я120М1. Они выполнены по гибридной технологии на керамической подложке с нанесением на нее толстопленочных резисторов, распайкой переходов выходного транзистора, гасящего диода и навеской микросхемы, состоящей из стабилитрона и входного транзистора. Схемы регуляторов достаточно просты.

Базовым является регулятор напряжения Я112А1. Регулятор Я112В1 отличается тем, что для работы в схеме рис. 3.6, в, в нем добавлен выход «Б», к которому напряжение подводится через выключатель зажигания. При неработающем двигателе на выходе «Б» нет напряжения, ток в базовой цепи транзистора VT2 не протекает, он закрыт, не пропускает ток от аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения.

Регулятор Я120М1 также имеет дополнительный вывод Д, т.к. он работает в схеме по рис. 3.6, е, а также вывод Р для подключения переключателя посезонной регулировки. Схема регулятора напряжения 17.3702, в который встраивается щеточный узел генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ, приведена на рис. 3.20.





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 399 | Нарушение авторских прав


© 2015-2017 lektsii.org.

Ген: 0.007 с.