带温度补偿的继电器调节器。方案、说明

带温度补偿的继电器调节器。无线电电子电气工程百科全书

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本文考虑了一种基于 PIC12F675 微控制器的汽车继电器调节器，该微控制器内置于常规调节器外壳中。其主要特点是在发动机运行时根据发动机温度保持电池端子的最佳电压。

在杂志和互联网上，关于汽车电池（电池组）的“寿命”已经说得不少，并且有许多不同的充电器，从简单到复杂，恢复电池的“寿命”。人们非常感兴趣，因为汽车电压调节器通常不能提供最佳的电池充电，尤其是在冬天。另外，充电器都是为了在车外进行预防性充电而设计的，不太方便。如您所知，铅电池的电压取决于其温度。温度越低，化学反应速率越低，充电时必须向电池施加的电压就越高。常规继电器调节器通常建立在简单的比较器电路上，无法提供适当的充电。市面上也有温度补偿调节器，但它们安装在发电机内部，在发动机加热后，也无法正确监测电池的温度。还有三级调节器，但它们需要根据车外温度手动切换电压模式（例如“最低”、“正常”、“最高”），尽管这种情况很少见。

所提出的设备取代了标准电压调节器继电器，并允许有效使用电池，防止电池本身温度变化时过度充电和充电不足。

米。 1（点击放大）

控制器电路如图所示。 1. 它的“心脏”是 DD1 PIC12F675-I/SN 微控制器，由内部 4 MHz 振荡器提供时钟。电压通过电阻器 R1 和 R2 上的分压器直接从电池的正极端子（+ 电池）提供给微控制器。温度传感器VK1（LM135Z）也固定在其上。这是一款具有线性电压与温度关系的模拟传感器 (TKN = +10 mV/K)。电容器C1和C3——噪声抑制。微控制器使用内置的 ADC 将传感器的模拟信号转换为数字代码。程序中的温度测量步骤为 2 °С。根据获得的值，程序计算所需的电压。

带热补偿的继电器调节器
图。 2

计算基于根据图 2 所示的图表构建的加载表。 0,2. 将计算出的电压与电池上的实际电压进行比较，如果低于必要值，则微控制器打开汽车发电机的励磁绕组（OB）。为了排除阈值电压下的多次开关，在打开和关闭 OF 之间提供约 1V 的滞后。绕组由场效应晶体管 VT2705 IRLRXNUMX 上的按键控制。

为了提高器件的可靠性并加速晶体管VT1的开关，后者的栅极立即连接到微控制器DD4的两个输出GP5和GP1。微控制器由集成稳定器 DA5 L1L78CD 的 +05V 供电。相同的电压还用作微控制器内部 ADC 的参考电压。晶体管VT1的漏极连接至连接至端子Ø的电线，并通过二极管VD1连接至连接至标准继电器调节器的端子B的电线（参见VAZ-2109汽车的接线图）。该装置的电流消耗约为4mA。

带热补偿的继电器调节器
图。 3

带热补偿的继电器调节器
图。 4

印刷电路板由单面箔玻璃纤维制成，尺寸为 27x21 毫米。板图如图所示。 3、如图所示。 4 - 元素按 2:1 的比例排列。所有电阻器和无极性电容器均用于表面安装，尺寸 0805，C4 - 氧化钽，尺寸 A 或 B。末端带有标准四针块的电线焊接到板上的接触垫。组装好的调节器放置在老车型VAZ-2109车标准继电调节器的车体内。小心地打开箱子，用一块新的胶水粘在旧木板上。 LM135Z 温度传感器用导热粘合剂粘在厚黄铜垫圈上。然后用螺栓固定该垫圈，将正极线固定到电池端子上。来自夹具 B 的设备电源线也焊接到其上。

没有用于编程的ICSP连接器，因此必须提前对微控制器进行编程或者必须将编程器连接器用细线连接到板上相应的印刷焊盘。

带热补偿的继电器调节器
图。 5

组装后的调节器外观如图所示。 5、安装到外壳内之前必须在+20℃的温度下进行调整。温度传感器VK1和电阻R1截止，电压表(最好是数字的)连接到晶体管VT1的栅极。接下来从

稳压电源向稳定器 DA13,8 的输入端提供 +1 V 电压，并检查其输出端是否存在 +5 ± 0,1 V 电压。门VT1必须为高逻辑电平。连接电阻器R1的输出。此时，栅极VT1处的高逻辑电平应变为低电平。通过选择电阻R2，可以在13,6V时清晰地呈现高电平，在13,8V时呈现低电平。然后连接温度传感器VK1的输出。在+20 °С 时，开关阈值应为 14 ... 14,2 V。通过在 VT12 晶体管的漏极和电源正极之间连接一个低功率 1 V 灯，确保晶体管在以下情况下正确开关：电源电压发生变化。至此，调整算是完成了。

安装在汽车上时，必须确保调节器的电线不要靠近高压电线，并保护接线盒免受水和污垢的影响。建议电源电路和温度传感器使用屏蔽线。

该电压调节器已在该车上运行两年，未发现任何故障。在西伯利亚严重霜冻期间，电池为启动器提供的电流显着增加，而在炎热的天气里，电池无法充电。

单片机程序和Lay格式的PCB图可以从ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/04/termoreg.zip下载。

作者：N. Ovchinnikov

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