Электрическая схема регулятора напряжения для
|
Климатический район |
Время года |
Установка аккумулятора |
|
|
наружная |
подкапотная |
||
|
зарядное напряжение, В |
|||
|
Северные районы и районы с резко кон- |
Зима |
15,0 |
14,5 |
|
тинентальным климатом с температурой эимой ниже — 40° С |
Лето |
14,0 |
13,7 |
|
Центральные районы с температурой зимой до — 40° С |
В течение года |
14,2 |
13,7 |
|
Южные районы |
В течение года |
13,5 |
13,5 |
Рис. 34. Электрическая схема регулятора напряжения для автомобилей «Жигули» с цепями подключения на автомобиле
Электрическая принципиальная схема регулятора с цепями подключения иа автомобиле «Жигули» приведена на рис. 34. Регулятор имеет следующие основные узлы:
измерительное пороговое устройство с фильтром нижних частот на стабилитроне V2, диоде V3, резисторах R1 — R3 и конденсаторе С1;
усилитель постоянного тока на транзисторах V6, V8, V9, нагрузкой которого является обмотка возбуждения ОВ генератора Г221;
каскад включения контрольной лампы заряда аккумулятора, состоящий из выпрямителя на диодах VI2, V13 и усилителя постоянного тока на транзисторах V11, V14; ключевое устройство на транзисторах V1, V4; цепь блокировки обмотки возбуждения на диоде V7.
Регулятор работает следующим образом. При включении питания выклю-чателем зажигания ВЗ при неработающем двигателе транзистор V4 остает-ся закрытым, так как его базовая цепь зашунтирована через диод V7 замкнутыми контактами датчика давления масла ДДМ. При этом диод V5 обеспечивает надежное закрывание транзистора V4. Контрольная дампа Н2 давления масла в это время горит. Поскольку транзистор V4 закрыт, транзистор V1 тоже закрыт, и напряжение на базе V8 отсутствует. Стабилитрон V2 и транзисторы V6, V8, V9 усилителя постоянного тока закрыты. Обмотка воз-буждения генератора обесточена. Транзистор V14 каскада включения конт-рольной лампы заряда аккумулятора закрыт, а VI1 открыт через резистор R17 и диод V15. Контрольная лампа заряда аккумулятора HI горит. После запуска двигателя и появления давления в масляной магистрали контакты ДДМ размыкаются и лампа Н2 гаснет. Транзисторы V4 и VI открываются, первый через резистор R9, а второй через резистор R5. Напряжение питания через транзистор VI поступает к измерительному пороговому устройству и к базе транзистора V8. Однако до тех пор, пока напряжение в бортовой электросети меньше заданного, стабилитрон V2 и транзистор V6 за-крыты, транзисторы V8 и V9 открыты, вследствие чего через обмотку возбуждения протекает ток.
По мере увеличения частоты вращения ротора генератора напряжение в бортовой электросети увеличивается и, когда оно достигает заданного значения, стабилитрон V2 открывается, что вызывает открывание транзистора V6, (запирание транзисторов V8, V9 и отключение обмотки возбуждения ОВ от источника питания. Напряжение на обмотке возбуждения меняет свой знак, и ток в обмотке убывает, протекая теперь через диод V10. Напряжение в бор-говой электросети (напряжение, развиваемое генератором) уменьшается. Стабилитрон V2 и транзистор V6 снова закрываются, а транзисторы V8, V9. открываются. Обмотка возбуждения снова подключается к источнику питания, и ток через нее увеличивается. Напряжение в бортовой сети снова увеличивается и так продолжается в течение всего времени работы регулятора. Процесс переключения транзисторов регулятора происходит с частотой 80 — 100 Гц, и напряжение в бортовой электросети пульсирует с этой частотой около заданного значения с амплитудой около 0,1 В.
При изменении частоты вращения ротора генератора или изменении то-%й нагрузки изменяется лишь скважность и частота переключения транзисто-Ьов, тем самым изменяя средний ток через обмотку возбуждения. Напряжение же, развиваемое генератором, остается практически постоянным.
Таким образом, признаком исправной работы системы генератор — регулятор — аккумулятор является наличие на коллекторе транзистора V9 импульсного напряжения с частотой 80 — 100 Гц и амплитудой около 14 В. Это напряжение выпрямляется выпрямителем, выполненным на диодах V12, V13 в конденсаторе С5 по схеме удвоения напряжения, и открывает транзистор V14. Транзистор V14 шунтирует цепь базы транзистора VII, и он закрывается. Контрольная лампа заряда аккумулятора HI гаснет, сигнализируя об исправности системы генератор — регулятор — аккумулятор, о выходе ее на стационарный режим работы. Конденсатор С6 сглаживает пульсации напряжения на базе транзистора V14, в результате чего последний остается в открытом состоянии и во время действия положительных полуволн импульсного напряжения.
В случае любой неисправности в системе или слишком большой нагрузки при малой частоте вращения ротора генератора импульсное напряжение на коллекторе транзистора V9 исчезает, транзистор V14 закрывается, а транзистор VII открывается, включая контрольную лампу HI. To же самое происходит в случае пробоя транзисторов V9 или V14.
Остановимся на назначении некоторых элементов схемы регулятора.
Конденсатор С1 совместно с резисторами Rl — R3 образует фильтр нижних частот, сглаживающий пульсации напряжения генератора переменного тока. Без этого фильтра переключение транзисторов регулятора происходило бы с частотой пульсации напряжения генератора — несколько килогерц, что нарушало бы нормальную работу регулятора и увеличило бы мощность, рассеиваемую транзисторами. Диод V3 компенсирует температурные изменения напряжения стабилизации стабилитрона V2, что повышает термостабильность регулятора.
С помощью цепи R10, СЗ осуществляется положительная обратная связь с коллектора транзистора V8 на базу транзистора V6 через стабилитрон V2 и диод VI3. Такая обратная связь ускоряет процесс переключения транзисторов усилителя регулятора, тем самым уменьшая рассеиваемую ими мощность.
Резистор R15 ограничивает ток через диоды V12, V13 на допустимом уровне. Диод V15 обеспечивает однополярное напряжение на электролитическом конденсаторе Сб. Без этого диода, когда транзистор V14 открыт, на верхней по схеме обкладке конденсатора было бы небольшое отрицательное напряжение, что приводило бы к расформовке электролитического конденсатора. Конденсаторы С2, С4 устраняют самовозбуждение усилителя регулятора.
Конденсатор С7 уменьшает амплитуду импульсных помех на выводах регулятора, тем самым защищая транзисторы от пробоя и повышая надежность регулятора. С помощью переменного резистора R2 производят регулировку напряжения, поддерживаемого регулятором.
Конструкция и детали. Конструкция регулятора должна быть брызгоза-щищенной. Посадочные и присоединительные размеры регулятора должны быть такими же, как и у штатного регулятора РР380, чтобы регулятор можно было установить на шпильках, крепящих штатный регулятор, и подключить с помощью стандартных автомобильных вставок разъемов. Вывод ДДМ оканчивают переходником Х2, состоящим из гнезда и впаянного штыря. Длина вывода ДДМ — 300 — 400 мм. Провод вывода «+» должен иметь длину 2000±50 мм и оканчиваться наконечником XI с отверстием диаметром 6,2 — 6,5 мм для подключения к зажиму аккумулятора.
Транзисторы V9, VII и диод V10 должны быть установлены на теплоот-аоде площадью не менее 18 см2, причем транзистор V1-1 — на тонкой лавса-шовой или слюдяной прокладке, обеспечивающей электрическую изоляцию его корпуса от теплоотвода. Сам же теплоотвод должен быть изолирован от массы. Остальные элементы размещают на печатной или монтажной плате с контактными лепестками. При этом следует иметь в виду, что резисторы R12 — R14 во время работы регулятора сильно нагреваются, поэтому их не следует располагать рядом с элементами измерительного порогового устройства щ транзисторами. Переменный резистор R2 устанавливают так, чтобы к его валу был обеспечен доступ после установки регулятора на автомобиле. Резистор R14 при сборке не устанавливают: необходимость в нем определяют при налаживании регулятора.
Электрические соединения на плате должны быть выполнены так, чтобы, элементы измерительного порогового устройства и эмиттер транзистора V6« сначала были соединены между собой, а затем уже подключены к массе, как. это показано на схеме рис. 34.
