用于汽车的简单热补偿电压调节器。免费技术图书馆文章

一种简单的汽车温度补偿电压调节器

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大多数描述的汽车业余电压调节器，以及配备在量产汽车上的工业调节器，旨在保持发电机端子处的稳定电压不变。当负载增加时（大灯、风扇等耗电开启），导线上的压降增加，车载网络电压相应降低，电池充电电流也随之降低。

为了稳定电池端子的电压，稳压器输入直接连接到电池。如您所知[L]，对于电池的正常充电，其端子处的电压应随着温度的降低而增加。因此，稳压器稳定的电压与温度无关，应该被认为是一个很大的缺点。即使调节器能够根据发动机舱的温度调节电压，这还不够。调节器在夏季进行了调整以实现最佳性能，在冬季，当引擎盖下的空气迅速升温而电池本身仅在行驶几个小时后就会升温，从而使电池处于一个艰难的境地。结果，电池仍然充电不足，在寒冷的季节它必须充电。

如果调节器设置为在寒冷天气下实现最佳操作，则在夏季它将为电池充电，您必须定期向其中添加蒸馏水。最好的解决方案是用调节器控制电池本身的温度和端子电压。 [L] 中描述了这样的控制器，但它相当复杂，在温度传感器中包含一个电磁继电器和稀少的稳定器。这里描述的电压调节器不包含继电器；低功率硅二极管用作传感器。此外，它的设计明显更简单。根据 [L]，稳压器必须提供的所需绝对电压温度系数 (TKV) 为 -40,5 mV/°C，或相对单位为 -0,298%/°C。

大约相同的电压相对温度系数具有正向电流为几毫安的低功率硅二极管，以及串联连接的几个二极管的稳压器。一个二极管的绝对 TKN 约为 -2 mV / °С，其两端的电压降为 650 mV，相对值为 -2 / 650 \u0,307d -1% / °С。请注意，由几个二极管或稳压器组成的电路的 TKN 的相对值不取决于它们的数量。控制器电路如图XNUMX所示。

（点击放大）

调节器的结论 B 用单独的导线连接到电池的正极端子，结论 I 和 W - 分别连接到发电机整流桥的输出和励磁绕组。稳压器的公共线在安装稳压器的地方连接到车身。八个 VD4-VD 11 二极管链连接到电池盒并与其热接触。该电路用作具有必要 TKV 的与温度相关的参考电压源。当汽车点火关闭时，I端无电压，三极管VT1-VT3闭合，不向运算放大器DA1供电，三极管VT4-VT6也闭合，只有初始三极管 VT1 和 VT2 的集电极电流由电池消耗，远小于电池的自放电电流。当点火器开启时，晶体管VT1-VT3打开，通过晶体管VT3，电源电压提供给运放DA1。来自电池正极的电压通过晶体管 VT2 连接到分压器 R5R6R7，并从电阻器 R6 的引擎连接到运算放大器 DA1 的反相输入端。电压从二极管 VD4-VD11 电路施加到运算放大器的非反相输入端。当引擎关闭时，从电阻器 R6 引擎获取的电压小于 VD4-VD11 二极管两端的电压降，运算放大器输出端的电压接近电池电压，晶体管 VT4-VT6 为打开，电流流过发电机的励磁绕组。

启动发动机后，发电机开始产生电流，电池上的电压升高，运算放大器DA1导通，晶体管VT4-VT6闭合，产生电流。发电机产生的电流减小，结果运算放大器再次切换，通过发电机励磁绕组的电流增加。晶体管 VT4-VT6 的打开和关闭以几十或几百赫兹的频率发生，从而在电池端子处保持所需的电压。通过电阻器 R12 的正反馈提供运算放大器迟滞，并将运算放大器变成施密特触发器。齐纳二极管 VD2 使运算放大器的输出电压与晶体管 VT4 的开关阈值相匹配。特别值得注意的是稳压二极管 VD1 的作用，它在稳压器的正常工作模式下关闭。如果没有，那么如果通向VD4-VD11温度传感器的导线断了，电流会不断流过发电机的励磁绕组，车载网络的电压会大大增加，这既危险又危险。用于电池和其他电力消费者。当温度传感器关闭时，齐纳二极管 VD1 打开并开始作为示例性电压源工作。车载网络中的电压虽然增加了，但不如没有电压时那么显着。

设计。除二极管 VD4-VD11 外，稳压器的所有元件都放置在尺寸为 93x60 mm 的印刷电路板上，由 1,5 mm 厚的玻璃纤维制成 - 电路板的图纸如图 2 所示。

VT6 晶体管安装在板上，两个黄铜套管上没有散热器，基极和发射极引线直接焊接到板上。该板设计用于安装在机电继电器调节器 RR-24 的外壳中，安装在三个螺纹黄铜柱上。输出是机箱上的相应输出。温度传感器由三块板组成，折叠成一个尺寸为 80x30x2 毫米的封装，一块黄铜和两块玻璃纤维。在中间的玻璃纤维板中，大约在其中间，切割了一个尺寸为 50x8 毫米的窗口。八个串联的二极管放置在这个空间中。 MGTF-0,14 导线的结论被放置在一个 PVC 管中，该 PVC 管铺设在中间板锯成的窄槽中。

整个结构用环氧腻子粘合在一起，中间板的内腔也用环氧腻子填充。黄铜板在上胶前必须镀锡，传感器的所有部件必须彻底脱脂。传感器引线直接焊接到 PCB 上的相应点。为了可靠性，最好用一个小夹子将结论附加到调节器主体上。使用黄铜板，将传感器轻轻压入加热的胶泥中以填充电池。如果没有胶泥填充物，则应使用从轮室切下的橡胶环将黄铜板压在电池壳侧面的平坦部分上。结论 B稳压器比较方便，不要接电池正极，而是接启动器正极电流钳。

细节。在控制器中，几乎可以使用任何相应结构的小功率硅晶体管来代替KT3102A（VT1、VT3、VT4）和KT208K（VT2）。晶体管 VT5 必须允许至少 150 mA 的集电极电流；在这里，您可以使用任何字母索引的 KT208、KT209、KT313、KT3108、KT814、KT816 系列晶体管。应优先考虑金属外壳中的晶体管。齐纳二极管 VD2 - 适用于 3,3 ... 7 V 的电压。

对于至少 3A 的直流电流，二极管 VD206 可以是任意的。 KD1系列的二极管安装在板上很方便，因为在它们的外壳上放置了一个阳极。电容器 C2、C4、C5 - KM6 或 KM53、SZ -K1-53 或 K4-50。不希望使用 K52 或 K1 系列电容器。油门 L0,1 - DM-6；固定电阻 - MT 或 MLT，调谐 R19 - SPZ-16,5a。必须按特定顺序设置设备。首先，将一个高达 100 V 的可调直流电压源连接到稳压器的输出 B 和外壳，并测量其消耗的电流。 120 µA 微安表的指针不应明显偏离。接下来，将一个功率为 2 W 的 18 欧姆电阻器连接在 Ø 端子和公共线之间，并用一个并联的电压表（或一个电压为 24 ... XNUMX V 的小功率白炽灯）。

结论 I 连接到同一个源，将其电压设置为 13,6 V，电阻器 R6 设置这样一个开关阈值，当源电压增加到 13,6 V 以上并接近电源时，引脚 III 的输出电压接近零电压低于该值时的电压。然后关断VD4-VD11二极管电路，选择VD1稳压二极管，实现稳压器在16 ... 16,5 V电源电压下的类似开关。选择时，如果需要，可以打开一个或两个直接方向的低功率硅二极管。在汽车上进行更精确的调整。

电池充满电后，电压表（最好是数字的）在无负载的情况下测量其端子的电压。发动机在没有启动器的情况下启动，电阻器 R6 设置电池端子处的测量电压值。如果汽车上有电流表，则正确调整设备的标准可以是在平均曲轴速度和充电电池启动发动机后 5 ... 10 分钟的充电电流值。无论包含负载的功率如何，电流都必须在 2 ... 3 A 范围内。

上述稳压器使用传统的温度补偿 D818E 齐纳二极管代替 VD1 和 VD4-VD11 二极管在 GAZ-24 汽车上工作了数年。在夏天，有必要在春天和秋天给电池加水 - 给它充电。安装 VD4-VD11 传感器后，这些操作的需求就消失了。结合使用具有扩展火花的晶闸管-晶体管电子点火装置，可以在各种运行条件下快速启动发动机，所描述的电压调节器可以将电池寿命延长至九年。

文学

洛马诺维奇 V.A. 热补偿电压调节器。 - 广播，1985 年，第 5 期，第 24 页。 27-XNUMX。

作者：S. Biryukov, Radio 1, 1994; 出版：cxem.net

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