Кожен автолюбитель бажає більш повно контролювати стан системи електроживлення в автомобілі. І перезарядка, і недозарядка акумуляторної батареї негативно позначаються на її "здоров'я ", скорочуючи і без того недовгий термін служби накопичувача енергії. Питань забезпечення оптимальних умов експлуатації батареї акумуляторів присвячена пропонована стаття.

Елементом контролю працездатності системи батарея-генератор-реле-регулятор (стабілізатор бортового напруги), як правило, служить реле контролю зарядки. Досвід експлуатації класичних "Жигулів" показує, що можна поліпшити інформативність контрольної лампи, замінивши їх стандартне реле РС702 його електронним варіантом.

Аналіз контрольних пристроїв, опублікованих на сторінках журналу "Радіо" за останні 75 років, не виявив варіанта, придатного у всіх відносинах. Все-таки оптимальним представляється такий, у якому наявна на щитку приладів сигнальна лампа крім відсутності зарядки вказувала б на надмірне напруга в системі електроживлення

Пропоноване увазі читачів пристрій відрізняється від відомих повній конструктивною та електричної взаємозамінністю з реле РС702, швидким монтажем і демонтажем. Воно реалізує змішаний принцип контролю стану бортової мережі автомобіля. Відсутність або наявність зарядки батареї визначається не за рівнем напруги, а за відсутності або наявності зарядного струму. Саме так працює і реле РС702.

Цей принцип дає певні переваги: забезпечує простоту і надійність пристрої, відсутність необхідності у визначенні і встановленні порогу спрацювання, практично незалежність від температури, що важливо для вимірювальних вузлів. Моніторинг за перевищення напруги - традиційний, за допомогою датчика максимальної напруги (ДМН).

Реле контролю заряду функціонально можна розділити на наступні складові частини (див. принципову схему): датчик струму зарядки з підсилювачем напруги - R1-R3, VT1; ДМН - R5-R7, DA1; генератор імпульсів - С2, R8, DD1.1; підсилювач струму - VT2; буфер-інвертор - DD1.2-DD1.4.

Електронне реле контролю зарядки

При замиканні контактів вимикача SA1 "Запалювання" (двигун не запущений або працює на малих обертах) транзистор VT1 залишається закритим, так як в його базової ланцюга протікає незначний зворотний струм діодів VD2, VD4, VD6 генераторного блоку. Тому напруга на конденсаторі С1 і нижньому за схемою вході тригера Шмітта DD1.1 практично дорівнює нулю.

ДМН являє собою компаратор напруги, виконаний на керованому стабілітроні DA1 (TL431ILP, вітчизняний аналог КР142ЕН19 [1]). Стабілітрон закритий, оскільки на його керуючому виведення напруга, що знімається з дільника R5R6, менше внутрішнього зразкового (воно дорівнює 2,5 В).

Тому конденсатор С2 через блокуючий діод VD1 пристрою достатньо заряджений майже до живлячої напруги. Генератор імпульсів загальмований, і на його виході високий рівень. На виході буфера DD1.2-DD1.4 низький рівень, транзистор VT2 відкритий і насичений Світить контрольна лампа HL1, що вказує на відсутність зарядного струму батареї.

При збільшенні частоти обертання колінчастого вала двигуна напруга, виробляється генератором G1 автомобіля, збільшується. Як тільки він перевищить напруга на акумуляторній батареї, відкриваються діоди трифазного моста VD1- VD6 генераторного блоку. З'являється пульсуючий струм в базовій ланцюга транзистора VT1. Внаслідок цього на його колекторі формується імпульсна послідовність із змінною шпаруватістю. Інтегруючий конденсатор С1 виділяє постійну складову. Як тільки її значення перевищить орієнтовно дві третини напруги живлення мікросхеми, тригер Шмітта DD1.1 переключиться в протилежний стан. У результаті транзистор VT2 закривається, і лампа HL1 вимикається.

Зазначимо, що за логікою роботи в обох описаних режимах пристрій не відрізняється від реле РС702.

Робота в третьому режимі залежить від рівня напруги в бортовій мережі. Якщо на автомобілі встановлений термокомпенсированный стабілізатор, подібний [2, 3], то верхня межа контролю можна прийняти рівним 15,5... 16 Ст. При використанні звичайного реле-регулятора (стабілізатора) 121.3702 зазначений поріг можна зменшити до 14,5...15 Ст.

По досягненні обраного порога спрацьовує ДМН і напруга на аноді блокувального діода VD1 зменшується приблизно до 2 Ст. Заряджений конденсатор С2 закриває діод VD1, знімаючи блокування з генератора імпульсів.

Конденсатор С2 починає розряджатися через резистор R8 і вихід тригера Шмітта DD1.1. Як тільки напруга конденсатора, зменшуючись, досягне третини напруги живлення мікросхеми, тригер DD1.1 переключиться і на його виході з'явиться високий рівень. Конденсатор знову почне заряджатися через резистор R8 з виходу тригера - генератор почне виробляти прямокутні імпульси.

У результаті транзистор VT2 буде періодично відкриватися і закриватися, лампа HL1 буде блимати, сигналізуючи про порушення в роботі електрообладнання, приводить до перевищення напруги бортової мережі. Застосування мікросхеми з тригерами Шмітта обумовлено їх хорошою перешкодозахищеністю з-за "гистерезисной" характеристики.

Елементи HL2, R11 утворюють дублюючий індикатор. Він не обов'язковий, але виручить при перегорання лампи HL1.

В реле замість КТ502А може працювати будь-який кремнієвий р-n-р транзистор, а замість КТ973А - будь складовою кремнієвий структури p-n-р з допустимим струмом колектора не менш 2А. Мікросхему КР1561ТЛ1 бажано не міняти на інші зважаючи на її більшої навантажувальної здатності. При виборі мікросхеми DA1 слід мати на увазі, що робочий температурний інтервал стабілітрона TL431ILP (і його різновидів, що належать до промислового стандарту) - від -40 до +80 °С; у вітчизняного ж аналога КР142ЕН19 - від -10 до +70 °С.

Реле зібрано на монтажній платі розмірами 47x29 мм з текстоліту або гетинаксу товщиною 1 мм З'єднання виконані проводом МГТФ перерізом 0,07 мм2, а найбільш сильноточниє - 0,35 мм2. Плата прикріплена до гетинаксовой платі реле РС702 через дві пластмасові втулки.

Для установки електронного аналога необхідно развальцевать металевий кожух реле, зняти з плати виконавче електромагнітне реле, вкоротити до 3...5 мм висновок 87. До висновків 30/51, 85 і 87 припаяти гнучкі провідники. Загальний провід електронного аналога реле з'єднати з металевим кожухом для забезпечення контакту при монтажі з корпусом автомобіля. Після установки плати в кожух заново завальцевать його по периметру.

Для перевірки працездатності реле необхідний джерело постійного напруги від 10 до 16 з вихідним струмом до 1,5 А. Плюсової висновок джерела з'єднують з висновком 87, мінусовий - із загальним проводом. До висновку 30/51 підключають індикаторну автомобільну лампу АА12-3.

Змінюючи напругу живлення від 10 до 14, контролюють включення лампи. З'єднують висновок 85 через резистор опором 51...100 Ом із загальним проводом - лампа повинна вимкнутися. Потім плавно збільшують напругу живлення і спостерігають імпульсне включення і вимикання лампи. "Гістерезис" порогового напруги зазвичай не перевищує 20 мВ.

Подібно описаному перевіряють працездатність реле на автомобілі. Включають запалювання - індикаторна лампа на бортовому щитку включається і світить безперервно. Запускають двигун, і в режимі холостого ходу відзначають вимикання лампи.

Замикають між собою провідники, відповідні висновки 15 і 67 реле-регулятора, попередньо знявши їх із штирів. Обережно збільшують оберти двигуна, і в залежно від навантаження бортової мережі контролюють імпульсний режим роботи лампи з частотою в декілька герц (вона залежить від номіналів елементів R8, С2).

Література

  • Інтегральні мікросхеми. Мікросхеми для лінійних джерел харчування та їх застосування (довідник). - М.: Додэка, 2001.
  • Бірюков С. Простий термокомпенсированный регулятор напруги. - Радіо, 1994, № 1, с. 34, 35.
  • Ломанович Ст. Термокомпенсирован ний регулятор напруги. - Радіо, 1985, № 5, с. 24-27.
  • Автор: Ст. Хромов, Красноярськ р.

    Add comment

    Навігація

    Інструкції з експлуатації

    Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.