Régulateur de tension

Le régulateur de tension

est un appareil qui vous permet de maintenir une tension constante dans le circuit consommateur. Selon les conditions d'utilisation et les tâches, les conceptions diffèrent. Il existe un certain nombre de groupes: transformateurs électromécaniques, électroniques, à induction, compensés.

Régulateurs de tension de type électromécanique

Déterminez comment le courant est généré dans une voiture. Ici, le régulateur de tension électromécanique détecte un curieux principe de fonctionnement qui diffère de celui décrit ci-dessus.À bord se trouve un générateur triphasé dont la tension est corrigée par le schéma de Larionov( voir l’analyse concernant le pont de diodes).Le circuit est assemblé avec un enroulement d'excitation alimenté par l'appareil. Le moteur fait tourner l'arbre, déjà à une fréquence de 800 à 1000 tours par minute, la tension est dépassée par rapport à la tension nominale. L'amplitude de la FEM dépend de:

1. Alimentation en courant de l'enroulement d'excitation.
2. Vitesse d'ancrage.
3. Consommation actuelle du réseau embarqué.

La vitesse de rotation est constante et la boîte de vitesses n'est généralement pas réglable. La consommation actuelle est modifiée d'un ordre de grandeur. Il est clair que, dans les conditions décrites, il est nécessaire d’assurer la stabilité des paramètres. Qu'est-ce que fait le régulateur de tension, qui change l'enroulement de l'alimentation en courant. Le dépassement de la tension optimale par rapport à la tension optimale de 10% seulement entraîne une réduction de 2 à 2,5 fois de la durée de vie de la batterie. En raison du travail du régulateur, l'écart par rapport à la valeur nominale ne dépasse pas trois pour cent et reste normal.

La tension doit être légèrement supérieure à la tension de la batterie. Le paramètre spécifié dépend de la température ambiante. Il est clair - changer la densité de l'électrolyte. De plus, la tension doit être augmentée de 0,2 à 0,5 V pour les piles usagées, où la couche active des plaques est détruite en raison de la sulfatation. Le niveau d'électrolyte fait son effet: avec une diminution, il est supposé réduire la tension de charge de 0,2 à 0,3 V. Il existe de nombreuses exigences, chaque défaillance entraînant des conséquences désagréables.

Le régulateur de tension vous permet de maintenir les paramètres au bon niveau, de régler la tension via un rhéostat. Certains automobilistes transportent même l'appareil dans la cabine pour régler l'appareil sans quitter la cabine. Cependant, dans des conditions optimales de charge de la batterie, des modes de fonctionnement désavantageux des dispositifs d'éclairage sont créés, la durée de vie est réduite de 2 à 3 fois. De manière constante dans la chaîne de lampes, il est conseillé d’inclure des résistances représentant 10% de l’éclairage nominal. Il est possible de déterminer l'exactitude du mode de fonctionnement par la chute de tension à travers la résistance( 1,2 V).

Lorsque vous utilisez une batterie, les phares brillent un peu moins. Le régulateur de tension automobile est tandem:

1. . L'actionneur se présente sous la forme d'un relais avec limiteur de courant maximal et inverse.
2. Circuit de poursuite.

Le principe de fonctionnement du régulateur de tension automobile est simple. Dans l'état initial, un courant supplémentaire traverse le dispositif jusqu'à l'enroulement d'excitation du générateur, le contact est maintenu par le ressort. Lorsque la tension dépasse la valeur seuil définie par le potentiomètre( rhéostat), la bobine d'induction tire la force de tension et le relais commute. Le courant dans le circuit de l'enroulement d'excitation est alimenté par une résistance, grâce à quoi le système repasse en mode.

Le relais est constamment activé et désactivé, fournissant ainsi les paramètres nécessaires. Cela fonctionne comme une clé, il est avantageux de remplacer le relais par des clés électroniques pour augmenter la durée de vie. Les surtensions subites sont lissées dans les champs électromagnétiques dans la bobine d'excitation. Par conséquent, les changements se produisent sans heurts, ce qui est en fait nécessaire. Notez que si la différence augmente fortement( en raison de l’absence de résistance dans le champ de l’enroulement d’excitation), des étincelles se produisent, causées par la force contre-champ.

Le type de détendeur envisagé appartient à l'électromécanique. Malgré toutes les astuces( augmentation de la fréquence de fonctionnement, compensation thermique), de tels dispositifs ne sont pas en mesure de fournir d’excellents paramètres. Le processus de réglage est compliqué. De plus, les paramètres changent pour au moins trois raisons( une maintenance préventive est requise après 10 à 15 000 km de parcours): L'

• modifie progressivement les réglages du potentiomètre;Les contacts de relais
• brûlent en raison de la formation d'étincelles, ce qui augmente la résistance en modifiant le courant d'enroulement d'excitation du générateur;
• ressort stabilisateur d'étirement.

Limiteurs de courant maximal et inverse

Lors du remplissage d'une batterie très déchargée ou de l'allumage simultané de tous les consommateurs d'une voiture, le bobinage d'excitation ou l'armature peut être détruit. Dans le cas habituel, le courant ne dépasse pas 18-20 A, ce qui à une tension de 12 V équivaut à une puissance d'un peu plus de 200 watts. Le schéma de protection est réalisé sur un motif électromécanique. Il s’agit d’un relais à ressort, au moment où le courant dépasse le seuil maximal, en projetant des contacts, en entraînant le noyau dans un champ magnétique inductif.

Une résistance est activée dans le circuit d'enroulement d'excitation, absorbant une partie de la différence de potentiel de sa résistance. Cela provoque une diminution du courant. Ensuite, le débit diminue naturellement, les contacts se referment. Le relais fonctionne de manière similaire au précédent, mais il est configuré différemment et fonctionne moins souvent.

Une telle protection peut échouer en cas de court-circuit ou de brusque augmentation de la vitesse. Le circuit électronique des limiteurs de courant est soulagé des inconvénients indiqués. Le relais de courant inverse

bloque la décharge de la batterie par le biais des enroulements du générateur.Éteint la batterie lorsque la tension du générateur est trop basse( 11,8 - 13 V).Tout le temps pendant que le générateur est en marche, le courant traverse l'enroulement parallèle. Lorsque la tension dépasse le seuil, la batterie est connectée pour se charger. Le relais est intelligemment disposé et contient deux enroulements:

1. Série connecté le long du circuit entre le générateur et le câblage de dérivation de la batterie.
2. L'enroulement parallèle est activé après la ramification, mais avant le chargement.

En conséquence, lorsque le générateur est allumé, la batterie en est séparée par un contact ouvert.À mesure que le courant circulant dans les deux enroulements augmente, le champ de la bobine augmente. Lorsque le seuil est atteint, le relais se ferme et la batterie commence à se charger. Si la tension chute, la batterie est déchargée. De plus, dans un enroulement en série, le courant est maintenant dirigé vers le générateur( le potentiel y est plus bas) et dans un enroulement parallèle, il coule dans le même sens. En conséquence, la moitié de l'effort n'est pas capable de retenir le noyau, et il rompt la connexion avec le générateur. L'alimentation à bord provient des batteries.

Lorsque vous prenez de la vitesse, la situation se répète.À un moment donné, le potentiel du générateur dépasse la tension de la batterie et le réseau commence à s’alimenter à partir de cet endroit.À travers les deux enroulements, un courant de charge continu complet circule, les contacts sont fermés, la batterie se charge. Et ainsi de suite. Outre les inconvénients ci-dessus inhérents à un relais électromécanique, le régulateur est affecté par la variabilité de la tension de la batterie. La tension baisse fortement lors du démarrage d'un démarreur pour des raisons évidentes.

Un effet négatif est observé lors de la conduite en ville. L’ouverture d’un relais nécessite un courant de 6 A, ce qui représente un tiers de tous les coûts. En raison de son utilisation fréquente, la batterie se décharge extrêmement rapidement. Cela réduit la vie de la batterie. Régulateurs de tension électroniques

Les régulateurs de tension électromécaniques à usage domestique diffèrent légèrement de ceux décrits ci-dessus, mais leur principe est identique: commutation contrôlée de plusieurs relais. Dans ce cas, le nombre de tours de l'enroulement du transformateur change. Un des atouts des régulateurs électromécaniques est la rapidité du traitement du changement de signal et de sa précision. C'est la seule raison pour laquelle on a découvert des appareils sur le marché aujourd'hui. Parfois, ils sont appelés vibratoires.

Nous considérons maintenant les modèles électroniques. Nous listons les étapes du composant:

1. Relais de courant inversé.Dans le cas le plus simple, il s’agit d’une diode ordinaire placée entre les points forts du générateur et de la batterie. Le courant inverse dans ce cas est par définition impossible. Lorsque cette charge sur la tension de diode chute de 0,5 V, si le dispositif est en germanium, et de 1 V, si - silicium. La puissance de sortie peut être calculée en multipliant cette valeur par le courant consommé de 20 A( 10 à 20 W au total).Les diodes séparées doivent être refroidies, de même que le pont de Larionov. Bien entendu, il n’est pas mauvais d’appliquer dans ce cas une solution typique aux alimentations pulsées: mettez une diode Schottky. Mais même sans cela, il est à noter que le relais chute davantage - de 1,5 à 2 V( si les contacts sont propres).
2. Une résistance et une diode Zener sont utilisées comme élément sensible pour le réglage du mode de commutation du transistor. Il s’agit d’un stabilisateur de type parallèle dont le principal inconvénient est le gaspillage constant d’énergie. Un courant traverse le diviseur du début à la fin du générateur et la valeur ne correspond pas au courant de déclenchement de la base du transistor. Mais la chaîne diffère d'une simplicité étonnante. Il convient de noter que la chute de tension à travers le commutateur à transistor est considérable et qu’elle nécessitera un refroidissement forcé, par exemple du radiateur.

Il est évident que le limiteur de courant maximal peut fonctionner en fonction du circuit du régulateur de tension. Un diviseur similaire définira le mode de fonctionnement de l'interrupteur à transistor, qui détermine l'alimentation du bobinage d'excitation. On utilise souvent des diodes simples à travers lesquelles le courant de charge est passé.Le point de fonctionnement du transistor est choisi de sorte que, lorsque le courant dépasse 18–20 A et que la chute de tension entre les diodes augmente à 1,5–2 V( le long de la caractéristique courant-tension), correspond au diviseur résistif. Le transistor commande les autres interrupteurs de puissance, qui limitent directement le courant de l'enroulement d'excitation du générateur. Le schéma décrit ne protège pas contre les courts-circuits, mais répond positivement à l’augmentation du régime moteur.

Avec la connexion en parallèle de deux diodes ou plus, le courant qui les traverse diminue individuellement, ce qui diminue et la chute de tension. Parfois, c'est rentable. Et tout ne va pas si mal avec la résistance différentielle des diodes. Parfois, une chute importante des diodes au silicium peut être utilisée simultanément pour limiter le courant maximal( au lieu de la résistance).Pour l'utilisation de ce matériau, il est indiqué une température admissible supérieure. Le silicium peut résister à une chaleur allant jusqu'à 150 degrés Celsius.À propos, avec l'augmentation de la température diminue la résistance des diodes.

Pour la compensation thermique du stabilisateur, il est possible d'utiliser l'allumage successif de deux diodes Zener. Dans ce cas, les coefficients de température sont opposés et égaux. En outre, nous notons que les relais de clic ne sont pas utilisés par accident dans le réseau automobile. Cela est nécessaire pour que l'œil ne remarque pas le scintillement du basculement. Par conséquent, la fréquence n’est pas inférieure à 25 Hz. Et compte tenu du lissage dû à la présence d'induction de bobinage, l'effet papillon devient insignifiant.

Nous espérons que les informations obtenues sur les régulateurs de tension se sont révélées utiles et intéressantes. Nous pensons également que la liste des fonds donnés est loin d’être complète. Pas parlé de l'utilisation de thermistances et varistances, mais toute connaissance est limitée, et seule l'ignorance est sans limites.