Regulátor napětí

Regulátor napětí je zařízení, které umožňuje udržovat konstantní napětí v obvodu spotřebiče. V závislosti na podmínkách použití a úkonech se konstrukce liší.Existuje několik skupin: elektromechanické, elektronické, indukční, kompenzované transformátory.

Regulátory napětí elektromechanického typu

Zvažte, jak je proud generován v automobilu. Zde elektromechanický regulátor napětí detekuje zvláštní princip činnosti, který se liší od výše popsaného principu. Na palubě je třífázový generátor, jehož napětí je napraveno systémem Larionov( viz přehled o diodovém můstku).Okruh je sestaven s budicími vinutími, která je napájena zařízením. Motor otáčí hřídel již při frekvenci 800 - 1000 otáček za minutu, napětí je překročeno nad jmenovitou hodnotu. Amplituda EMF závisí na:

1. Aktuální napájení excitačního vinutí.Rychlost kotvy
2. .
3. Aktuální spotřeba palubní sítě.

Rychlost je plynule měnitelná a převodovka zpravidla není nastavitelná.Spotřeba proudu se mění podle pořadí.Je zřejmé, že v popsaných podmínkách je nutné zajistit stabilitu parametrů.Co dělá regulátor napětí a mění proudové napájení.Překročení napětí oproti optimálnímu napětí o pouhých 10% vede k 2-2,5násobnému snížení životnosti akumulátoru. V důsledku práce regulátoru odchylka od jmenovité hodnoty nepřesahuje tři procenta a zůstává normální.

Napětí by mělo být o něco vyšší než napětí baterie. Zadaný parametr závisí na okolní teplotě.Je zřejmé - změna hustoty elektrolytu. Navíc by se napětí mělo zvýšit o 0,2 - 0,5 V u starých baterií, kde je aktivní vrstva desek zničena díky sulfataci.Úroveň elektrolytu dosahuje jeho bit: s poklesem se předpokládá snížení nabíjecího napětí o 0,2 - 0,3 V. Existuje mnoho požadavků, každá porucha vede k nepříjemným následkům.

Regulátor napětí vám umožňuje udržovat parametry na správné úrovni, nastavit napětí reostatem. Někteří motoristé dokonce přenášejí zařízení do kabiny, aby upravili zařízení bez opuštění kabiny. Při optimálních podmínkách nabíjení baterie se však vytvářejí nevýhodné způsoby provozu světelných zařízení, životnost se sníží 2 až 3 krát. Důsledně v řetězci svítidel doporučujeme použít rezistory, které tvoří 10% jmenovitého osvětlení.V provozním režimu lze stanovit správnost poklesu napětí přes odpor( 1,2 V).

Při provozu z akumulátoru budou světlomety trochu stmívat. Automobilový regulátor napětí je tandem:

1. Výkonný mechanismus ve formě relé s omezením maximálního a zpětného proudu.
2. Sledovací obvod.

Princip fungování automotvorného regulátoru napětí je jednoduchý.V počátečním stavu prochází zařízení přídavným proudem do budicího vinutí generátoru, přičemž kontakt je udržován pružinou. Když napětí překročí prahovou hodnotu nastavenou potenciometrem( reostat), indukční cívka vytahuje napínací sílu a relé se přepne. Proud v obvodu excitačního vinutí je přiveden přes rezistor, díky čemuž se systém vrátí zpět do režimu.

Relé se neustále zapíná a vypíná a poskytuje potřebné parametry. Funguje to jako klíč, je výhodné vyměnit relé pomocí elektronických klíčů za účelem prodloužení životnosti. Náhlý přepětí napětí vyrovná EMF v excitační cívce. Změny proto plynou hladce, což je ve skutečnosti nutné.Všimněte si, že pokud se rozdíl výrazně zvětšuje( kvůli absenci rezistoru v oblasti excitačního vinutí), dochází k jiskření způsobené zpětným elektromagnetickým poloměrem.

Zvažovaný typ regulátorů patří elektromechanickému. I přes všechny triky( zvýšení frekvence provozu, tepelná kompenzace) taková zařízení nejsou schopna poskytnout vynikající parametry. Proces nastavení je komplikovaný, parametry se mění z nejméně tří důvodů( preventivní údržba je zapotřebí po 10-15 tisíc km běhu): třídění

• postupně mění nastavení potenciometru;Reléové kontakty
• spálí při jiskru, což zvyšuje odpor změnou budicího vinutí generátoru;
• pružina stabilizátoru.

Omezovače maximálního a zpětného proudu

Při plnění vysoce vybitého akumulátoru nebo při současném zapnutí všech spotřebičů automobilu může dojít k zničení buzení nebo kotvy. V běžném případě proud nepřesahuje 18-20 A, který při napětí 12 V odpovídá výkonu jen přes 200 wattů.Schéma ochrany je prováděno na elektromechanickém vzorku. Jedná se o pružinové relé ve chvíli, kdy proud překračuje maximální prahovou hodnotu, házet kontakty a táhnout jádro do magnetického pole indukčnosti.

Rezistor se zapne do obvodu excitačního vinutí a absorbuje část potenciálního rozdílu na jeho odpor. To způsobuje snížení proudu. Poté proudění přirozeně klesá, kontakty se opět uzavřou. Relé pracuje podobně jako předchozí, ale je konfigurováno odlišně a pracuje méně často.

Tato ochrana může selhat při vzniku zkratu nebo prudkém zvýšení rychlosti. Elektronický obvod omezovačů proudu je vyloučen z uvedených nevýhodReverzní proudové relé

blokuje vybití akumulátoru vinutem generátoru. Vypíná akumulátor, když je napětí generátoru příliš nízké( 11,8 - 13 V).Po celou dobu, kdy generátor běží, protéká proud paralelním vinutím. Když napětí překročí prahovou hodnotu, baterie je připojena k nabíjení.Relé je šikovně uspořádáno, obsahuje dvě vinutí:

1. Sériově připojené podél obvodu mezi generátorem a odbočkou vedení k baterii.
2. Paralelní vinutí se zapne po rozvětvení, ale před naplněním.

V důsledku toho, když je generátor zapnutý, je od něj baterie oddělena otevřeným kontaktem. Jak proud stoupá oběma vinutími, roste pole cívek. Po dosažení prahu se relé zavře a akumulátor začne nabíjet. Pokud napětí klesne, je vybitá baterie. Navíc v sériovém vinutí je proud nyní nasměrován na generátor( potenciál je tam nižší) a v paralelním vinutí proudí ve stejném směru. Výsledkem je, že polovina úsilí nemůže udržet jádro a přeruší spojení s generátorem. Palubní napájecí zdroj pochází z baterií.

Jak získáte dynamiku, situace se opakuje znovu. V určitém okamžiku potenciál generátoru překračuje napětí baterie a síť se zde začne napájet. Oběma vinutími proudí přímý proud přímého zatížení, kontakty jsou uzavřeny, baterie se nabíjí.A tak dále. Navíc k výše uvedeným nevýhodám obsaženým v elektromechanickém relé je regulátor ovlivněn variabilitou napětí akumulátoru. Napětí se při startování startéru zřetelně snižuje.

Při jízdě po městě je pozorován negativní vliv. Otevření relé vyžaduje proud 6 A, což představuje třetinu všech nákladů.V důsledku častého provozu se baterie velmi rychle vypouští.To snižuje životnost baterie.

Elektronické regulátory napětí

Elektromechanické regulátory napětí pro domácí použití se mírně liší od výše popsaných, ale podstatou je stejná: řízené spínání více relé.V tomto případě se změní počet otáček vinutí transformátoru. Plus elektromechanických regulátorů je rychlost zpracování signálu a přesnost. To je jediný důvod pro objev zařízení na trhu dnes. Někdy jsou nazývány vibračními.

Zvažujeme elektronické modely. Uvádíme stručné kroky komponenty:

Relé reverzního proudu

1. .V nejjednodušším případě se jedná o běžnou diodu umístěnou mezi plusy generátoru a akumulátoru. Zpětný proud v tomto případě je z definice nemožný.Když tento náboj na napětí diody klesne o 0,5 V, jestliže je přístroj germánium a 1 V, jestliže - křemík. Výstupní výkon lze vypočítat vynásobením této hodnoty spotřebovaným proudem 20 A( celkem 10 - 20 W).Samostatné diody musí být ochlazeny, stejně jako Larionovův most. Samozřejmě, že není špatné použít v tomto případě typické řešení pro pulzní napájecí zdroje: dát Schottky diodu. Ale i bez tohoto je třeba poznamenat, že relé klesá více - od 1,5 do 2 V( pokud jsou kontakty čisté).
2. Jako citlivý prvek se používá rezistor a zenerová dioda, nastavující režim přepínače tranzistorů.Jedná se o stabilizátor paralelního typu, hlavní nevýhodou je konstantní ztráta energie. Proud prochází děličem od počátku do konce generátoru a hodnota neodpovídá vypalovacímu proudu tranzistorové základny. Ale řetězec se liší úžasnou jednoduchostí.Je třeba poznamenat, že pokles napětí v tranzistorovém spínači je značný a bude vyžadovat nucené chlazení například chladiče.

Je zřejmé, že maximální omezovač proudu může pracovat podle obvodu regulátoru napětí.Podobný dělič nastaví provozní režim tranzistorového spínače, který určuje napájení budícího vinutí.Často se používají jednoduché diody, kterými prochází proud zátěže. Provozní bod tranzistoru je zvolen tak, že když proud překročí 18-20 A a pokles napětí přes diody se zvýší na 1,5-2 V( podél charakteristiky proudu-napětí), odpovídající odporový dělič.Tranzistor ovládá ostatní vypínače, které přímo omezují proud buzení generátoru generátoru. Popisovaná schéma nezabraňuje zkratům, ale pozitivně splňuje nárůst otáček motoru.

Při paralelním připojení dvou nebo více diod se proud prochází individuálně snížením, snížením a poklesem napětí.Někdy je to ziskové.A ne všechno je tak špatné s diferenčním odporem diod. Někdy může být současně použit výrazný pokles křemíkových diod k omezení maximálního proudu( namísto odporu).Při použití tohoto materiálu se říká vyšší přípustná teplota. Silikon odolává teplu až do 150 stupňů Celsia. Mimochodem, se zvyšující se teplotou snižuje odpor diod.

Pro tepelnou kompenzaci stabilizátoru je povoleno použít postupné zapínání dvou zenerových diod. V tomto případě jsou teplotní koeficienty opačné u znaménka a stejné.Kromě toho si všimneme, že často se v automobilové síti často používají relé, a to ne náhodou. To je nutné, aby oko nezaznamenalo blikání při přepínání.Frekvence tedy není nižší než 25 Hz. A vzhledem k vyhlazení vlivem přítomnosti indukce vinutí se efekt motýlů stává nevýznamným.

Doufáme, že se získané informace o regulátorech napětí ukázaly jako užitečné a zajímavé.Domníváme se také, že seznam poskytnutých finančních prostředků není zdaleka úplný.Neřekl o použití termistorů a varistorů, ale jakékoliv znalosti jsou omezené a pouze nevědomost je neomezená.