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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 자동차 전압 조정기 수정 59.3702-01. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 자동차. 전자 기기 레귤레이터에 대해 제안된 개선 사항은 부하 전류 및 엔진 작동 모드가 변경될 때 자동차 발전기 출력 전압의 안정성을 향상시킵니다. 현대 자동차에는 복잡하고 다기능적인 전기 장비가 있으며, 안정적인 작동을 통해 차량의 기능성과 작동 안전성이 보장됩니다. 전기 장비의 신뢰성은 온보드 네트워크의 전압 안정성에 크게 좌우됩니다. 이 전압을 일정하게 유지하는 것은 어려운 작업이며, 특히 발전기 회전 속도와 부하 전류가 급격하게 변하는 과도 조건에서는 더욱 그렇습니다. 발전기는 일정하게 유지되는 전압 조정기와 함께 자동 제어 시스템을 형성합니다. 특정 조건에서 이러한 시스템은 안정성을 잃을 수 있으며 이는 발전기 출력 전압과 배터리 충전 전류의 급격한 변동 형태로 나타납니다. 따라서 모든 작동 조건에서 제어 시스템의 안정성을 보장하는 것이 매우 중요합니다. 오늘날 가장 널리 사용되는 것은 릴레이 자체 발진 모드에서 작동하는 전자 조정기입니다. 이러한 조정기는 발전기의 출력 전압이 주어진 상한 임계값을 초과하면 온보드 네트워크에서 여자 권선을 분리합니다. 권선의 전류가 감소하기 시작하여 생성된 전압이 감소합니다. 낮은 임계값보다 작아지면 여자 권선이 온보드 네트워크에 다시 연결되고 그 안의 전류와 함께 발전기의 출력 전압도 증가합니다. 따라서 발전기 전압은 항상 변동하지만 평균값은 안정적으로 유지됩니다. "강제" PWM을 사용하는 조정기는 더욱 발전되었습니다. 여자 권선의 증가된 스위칭 주파수로 인해 정상 상태 모드의 발전기 전압은 실질적으로 변하지 않지만 과도 모드에서는 여전히 진동이 발생할 수 있습니다. 이러한 조정기(그 중 하나는 E. Tyshkevich "SHI 전압 조정기"의 기사에 설명되어 있음 - Radio, 1984, No. 6, pp. 27, 28)는 매개변수가 다음과 같기 때문에 널리 사용되지 않습니다. 기존의 자체 진동보다 훨씬 낫지 않습니다. 대량생산에도 불구하고 매장에서는 구하기가 어렵습니다. 판매자는 그러한 규제 기관에 대해 전혀 알지 못하거나 수요가 없다고 주장합니다. 차량을 운전할 때 중요한 매개변수는 낮은 엔진 속도에서 발전기의 부하 용량입니다. 배터리가 충전되는 최소 엔진 속도는 배터리에 따라 다릅니다. 전자 전압 조정기는 회전 속도가 낮고 부하 전류가 높은 상황에서 안정성을 잃는 경우가 가장 많습니다. 이 기능은 운전자들에게 잘 알려져 있으며, 그 중 일부는 전자 조절기를 이와 관련하여 더 신뢰할 수 있는 오래된 접촉 진동 조절기로 교체합니다. 그러나 안정성이 향상됨에 따라 이러한 유형의 조정기에는 고유한 단점이 있습니다. 많은 운전자들은 전자 조절기의 안정성이 향상된다고 믿기 때문에 표준 배터리를 용량이 증가된 다른 배터리로 교체합니다. 안타깝게도 자동차 수리점에서는 발전기 출력 전압의 변동을 제거할 수 없습니다. 동시에 직원들은 충전 전류와 발전기 전압이 모두 진동하지만 배터리가 계속 충전 중이므로 오작동이 없다고 주장합니다. 위의 모든 사항을 고려하여 저자는 표준 전자 전압 조정기 59.3702-01의 안정성을 높이려고 노력했습니다. 그림에서. 그림 1은 저항 R8과 커패시터 C2의 추가 회로를 설치하는 것으로 요약된 첫 번째 수정 후의 회로를 보여주며 그림에서 색상으로 강조 표시되어 있습니다. 수입된 S1M 다이오드는 KD202 또는 KD209 시리즈의 국내 다이오드로 교체할 수 있습니다.
레귤레이터의 작동 원리는 동일하게 유지됩니다. 온보드 네트워크의 전압이 증가하고 레귤레이터의 핀 "15"에 적용됨에 따라 트랜지스터 VT1의 이미터에 대한 기본 전위는 더 음수가 되고 이 전압의 특정 값(점퍼 S1-S3에 의해 설정됨)에서 트랜지스터 열립니다. 결과적으로 트랜지스터 VT2 및 VT3이 닫히고 레귤레이터의 단자 "67"과 공통 와이어 사이에 연결된 발전기 여자 권선의 전원 공급 회로가 차단됩니다. 그러나 인덕턴스가 큰 권선의 전류는 즉시 멈출 수 없습니다. 열린 다이오드 VD2를 통해 계속 흐르며 점차 감소합니다. 여자 전류와 함께 발전기가 온보드 네트워크에 공급하는 전압도 감소합니다. 일정 시간이 지나면 트랜지스터 VT1이 닫히고 VT2와 VT3이 열려 발전기의 여자 권선 전류가 증가하고 전압이 증가합니다. 설명된 프로세스는 주기적으로 반복되며 발전기 전압의 평균값은 변경되지 않고 유지됩니다. 회로 R7C3은 트랜지스터 VT1 -VT3 스위칭 프로세스의 속도를 높입니다. 예를 들어 강력한 부하를 끄거나 엔진 속도를 높이는 등의 이유로 온보드 네트워크의 전압이 증가하면 새로 설치된 커패시터 C2가 충전되고 충전 전류 중 일부가 트랜지스터의 기본 회로를 통해 흐릅니다. VT1은 전압 상승률에 비례합니다. 결과적으로 VT1이 열리고 트랜지스터 VT2와 VT3은 커패시터가 없을 때보다 더 일찍 닫힙니다. 계자 권선의 전류 감소도 더 일찍 시작되어 외부 요인으로 인한 전압 증가가 크게 느려지거나 완전히 제거됩니다. 전압이 급격히 감소하면 유사한 프로세스가 발생합니다. 결과적인 진동은 감쇠되고 그 범위는 크게 줄어듭니다. 전압 변화가 느리면 커패시터 C2를 통과하는 전류는 작으며 정상 상태의 조정기 작동 및 평균 전압 값 안정화의 정확성에 거의 영향을 미치지 않습니다. 전압 안정화 시스템의 안정성을 확인하려면 엔진과 발전기가 작동하는 동안 헤드라이트와 같은 강력한 소비자를 켜고 끄고 전류계로 배터리 전류를 모니터링할 수 있습니다. 이 경우 전류계 바늘은 정상 상태 위치에서 초기 최대 편차 이후(이는 발전기의 관성과 관련이 있으며 이상적인 조정기에서도 불가피함) 이전 상태로 돌아가거나 새로운 정상 상태로 돌아와야 합니다. - 진동 없이 단조롭게 위치를 상태로 유지합니다. 커패시터 C2의 커패시턴스와 직렬로 연결된 저항 R8의 저항을 선택하여 특정 제한 내에서 시스템의 동적 특성을 조절하는 것이 가능합니다. 과도 과정의 최소 지속 시간은 일반적으로 진동이 발생하는 것보다 약간 큰 커패시터 C2의 커패시턴스로 달성됩니다. 용량이 추가로 증가하면 변화하는 외부 조건에 대한 시스템의 반응이 크게 느려집니다. 설명된 수정이 적용된 조정기의 경우 온보드 네트워크에 처음 연결되는 순간은 매우 위험합니다. 이때 커패시터 C2는 완전히 방전됩니다. 충전 전류는 트랜지스터에 위험한 값에 도달하여 손상될 수 있습니다. 따라서 저항 R8의 값을 크게 줄이거 나 완전히 제거해서는 안됩니다. 저자의 실제 사례에서는 설명된 이유로 인해 수정된 레귤레이터의 오류가 발생하지 않았지만 트랜지스터 VT1의 베이스를 통해 흐르는 전류를 제한하는 조치를 취하는 것이 좋습니다. 예를 들어, VT6을 연결하는 개방 회로에 추가 저항을 포함합니다. 저항 R8-R1, 커패시터 C1 및 제너 다이오드 VD2의 연결 지점을 베이스로 합니다. 그 값은 커패시터 CXNUMX 없이 조정기의 작동을 눈에 띄게 악화시키지 않는 최대값으로 선택되어야 합니다. 배터리의 서비스 수명을 늘리려면 온보드 네트워크의 전압이 온도가 감소함에 따라 증가해야 하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 실제로는 계절별 전압 조정이 수행됩니다. 레귤레이터 59.3702-01에서는 점퍼 S1-S3, 닫는 저항기 R1-R3을 사용하여 발전기의 평균 전압을 13,8...14,6V 내에서 변경할 수 있습니다. 점퍼를 제거하면 전압이 감소합니다. 저항 R1-R3은 하나의 트리머로 교체할 수 있으므로 발전기 전압을 원활하게 조절할 수 있습니다. HL1 및 HL2 LED의 목적은 수정 후에도 변경되지 않았습니다. 이를 통해 제어 시스템의 성능을 평가할 수 있습니다. 점화가 켜져 있고 엔진이 작동하지 않으면 HL2 LED만 켜져 발전기 여자 권선에 전압이 적용됨을 나타냅니다. 엔진이 작동하지 않을 때 HL1 LED가 켜지면 레귤레이터에 결함이 있음을 의미합니다. 엔진이 작동 중이면 두 LED가 모두 켜집니다. 회전 속도를 줄이거나 온보드 네트워크의 부하를 늘리면 LED HL2의 밝기가 증가하고 HL1이 감소합니다. 회전 속도가 증가하거나 부하가 감소함에 따라 밝기가 반대 방향으로 변경됩니다. 설명된 수정 전후의 레귤레이터는 오래된 배터리가 장착된 오래된 자동차에서 테스트되었습니다. 이 자동차에서는 접점의 산화로 인해 전기 배선의 저항이 눈에 띄게 증가하고 배터리의 내부 저항이 증가한 것으로 나타났습니다. 이 두 가지 요인 모두 전압 조정 시스템의 안정성을 저하시킵니다. 미완성 조절기 59.3702-01을 사용하면 배터리의 양극 단자를 자동차의 전기 시스템에 연결하는 와이어의 틈새에 연결된 전류계 바늘이 일반적으로 5.10A의 스윙으로 변동합니다. 엔진 시동 직후의 스윙 진동은 종종 10A를 초과했고 헤드라이트가 깜박이기 시작했습니다. 고속으로 장시간 운전할 때 스윙이 5A 미만이 되는 경우도 있었지만 이런 현상은 드물게 발생했습니다. 위에서 설명한 조절기를 수정한 후 전류계 바늘은 0,5.1A 이상의 스윙으로 변동하지 않았습니다. 엔진을 시동한 후 켜진 헤드라이트가 깜박이지 않았습니다. 장시간 고속 주행을 하면 일반적으로 바늘 진동의 진폭이 눈에 띄지 않을 정도로 감소합니다. 추가 개선 과정에서 저항 R7과 커패시터 C3이 문제의 레귤레이터에서 제거되었고 트랜지스터 VT2의 베이스와 커패시터 C1과 저항 R1가 있는 트랜지스터 VT9의 컬렉터 연결 지점 사이에 노드가 삽입되었습니다. 그 다이어그램은 다음과 같습니다. 그림에 표시됩니다. 2. 그림에 표시된 다이어그램에서. 1에서 회로 차단 위치는 십자 표시로 표시됩니다. 그림의 요소 번호 매기기 2는 그림에서 시작된 작업을 계속합니다. 1.
레귤레이터에는 논리 요소 DD1.1 및 DD1.3을 기반으로 한 지수 펄스 생성기와 트랜지스터 VT1.2를 기반으로 한 펄스 증폭기가 있는 요소 DD4를 기반으로 한 임계값 장치가 포함되어 있습니다. DD1 칩은 통합 안정기 DA5에서 1V의 전압으로 전원을 공급받습니다. 수정 후 트랜지스터 VT1은 불일치 신호의 증폭기 역할을 합니다. 부하 양단의 전압(저항 R9)은 온보드 네트워크의 전류 값과 공칭 전압 값 간의 차이에 선형적으로 의존합니다. 이 전압은 저항 R13 및 R14를 사용하여 발전기 펄스와 합산됩니다. 금액은 임계값 장치의 입력에서 수신됩니다. 결과적으로 출력에서 펄스가 형성되며 그 지속 시간은 온보드 네트워크의 전압과 공칭 값의 편차에 따라 달라지며 반복 주파수는 일정합니다 (약 2kHz). 트랜지스터 VT4의 증폭기를 통해 트랜지스터 VT2의 베이스로 이동하여 발전기의 여자 권선의 전압을 제어합니다.
커버를 제거한 수정된 레귤레이터의 모습이 그림 3에 나와 있습니다. 0,5. 매달아 설치하면 추가 부품이 추가됩니다. 이 조정기를 자동차에 설치한 후 전류계 바늘은 XNUMXA 이상의 스윙으로 변동하지 않았습니다. 전기 배선 접점의 과도 저항이 낮고 새 배터리를 사용하면 전류 변동이 훨씬 더 적을 것이라고 가정할 수 있습니다. . 저자: A. 세르게예프
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