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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 온도 보상 기능이 있는 릴레이 조절기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 자동차. 전자 기기 이 기사에서는 일반 조정기 하우징에 내장된 PIC12F675 마이크로컨트롤러를 기반으로 하는 자동차 릴레이 조정기를 고려합니다. 주요 기능은 온도에 따라 엔진이 작동하는 동안 배터리 단자에서 최적의 전압을 유지하는 것입니다. 잡지와 인터넷에서 자동차 배터리 (배터리)의 "수명"에 대해 상당히 많이 언급되었으며 단순한 것에서 복잡한 것까지 배터리의 "수명"을 복원하는 다양한 충전기가 있습니다. 큰 관심은 자동차 전압 조정기가 특히 겨울에 최적의 배터리 재충전을 제공하지 않는다는 사실 때문입니다. 또한 충전기는 차량 외부에서 예방 충전을 위해 설계되어 그다지 편리하지 않습니다. 아시다시피 납 배터리의 전압은 온도에 따라 달라집니다. 온도가 낮을수록 화학 반응 속도가 낮아지고 충전 시 배터리에 더 많은 전압이 가해져야 합니다. 일반 릴레이 조정기는 종종 간단한 비교기 회로에 구축되며 적절한 충전을 제공할 수 없습니다. 온도 보상 레귤레이터도 판매 중이지만 발전기 내부에 설치되어 있으며 엔진에서 가열 된 후에도 배터리 온도를 제대로 모니터링 할 수 없습니다. XNUMX단계 조절기도 있지만 드물기는 하지만 차량 외부 온도에 따라 전압 모드를 수동으로 전환(예: "최소", "정상", "최대")해야 합니다. 제안된 장치는 표준 전압 조정기 릴레이를 대체하고 배터리 자체의 온도가 변할 때 과충전 및 과충전을 방지하여 배터리를 효율적으로 사용할 수 있습니다.
컨트롤러 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 1. "심장"은 내부 12MHz 발진기에 의해 클럭되는 DD675 PIC4F1-I/SN 마이크로컨트롤러입니다. 전압은 배터리의 양극 단자(+ 배터리)에서 직접 저항 R2 및 R1의 분배기를 통해 마이크로 컨트롤러에 공급됩니다. 온도 센서 VK135(LM10Z)도 고정되어 있습니다. 이것은 선형 전압 대 온도의 아날로그 센서입니다(TKN = +1 mV/K). 커패시터 C3 및 C2 - 노이즈 억제. 내장된 ADC를 사용하는 마이크로컨트롤러는 센서의 아날로그 신호를 디지털 코드로 변환합니다. 프로그램의 온도 측정 단계는 XNUMX°C입니다. 얻은 값을 기반으로 프로그램은 원하는 전압을 계산합니다.
계산은 그림에 표시된 그래프에 따라 구축된 로드된 테이블을 기반으로 합니다. 2. 계산된 전압을 배터리의 실제 전압과 비교하여 필요한 전압보다 낮으면 마이크로컨트롤러가 자동차 발전기의 여자 권선(OB)을 켭니다. 임계 전압에서 다중 스위칭을 배제하기 위해 OF를 켜고 끄는 사이에 약 0,2V의 히스테리시스가 제공됩니다. 권선은 전계 효과 트랜지스터 VT1 IRLR2705의 키로 제어됩니다. 장치의 신뢰성을 향상시키고 트랜지스터 VT1의 스위칭을 가속화하기 위해 후자의 게이트는 마이크로 컨트롤러 DD4의 두 출력 GP5 및 GP1에 즉시 연결됩니다. 마이크로컨트롤러는 일체형 스태빌라이저 DA5 L1L78CD에서 +05V로 전원을 공급받습니다. 동일한 전압이 마이크로 컨트롤러의 내부 ADC에 대한 기준 전압으로도 사용됩니다. 트랜지스터 VT1의 드레인은 단자 Ш로 가는 전선에 연결되고 다이오드 VD1을 통해 표준 릴레이 조정기의 단자 B로 가는 전선에 연결됩니다(자동차 VAZ-2109의 배선도 참조). 장치의 전류 소비는 약 4mA입니다.
인쇄 회로 기판은 27x21mm 크기의 단면 호일 유리 섬유로 만들어집니다. 보드 도면은 그림에 나와 있습니다. 3, 그리고 그림에서. 4 - 2:1 축척의 요소 배열. 모든 저항 및 비극성 커패시터는 표면 실장용, 크기 0805, C4 - 산화물 탄탈륨, 크기 A 또는 B입니다. 끝에 표준 2109핀 블록이 있는 와이어는 보드의 접촉 패드에 납땜됩니다. 조립 된 조절기는 이전 모델의 VAZ-135 차량의 표준 릴레이 조절기 본체에 배치됩니다. 케이스를 조심스럽게 열고 이전 보드 대신 새 케이스를 붙였습니다. LMXNUMXZ 온도 센서는 열전도성 접착제로 두꺼운 황동 와셔에 접착되어 있습니다. 그런 다음 이 와셔는 양극 와이어를 배터리 단자에 고정하는 볼트로 고정됩니다. 클램프 B에서 나오는 장치의 공급선도 납땜됩니다. 프로그래밍을 위한 ICSP 커넥터가 없으므로 미리 마이크로 컨트롤러를 프로그래밍하거나 얇은 와이어로 보드의 해당 인쇄 패드에 프로그래머 커넥터를 연결해야 합니다.
조립된 조절기의 모습은 Fig. 5. 하우징에 설치하기 전에 +20 ° C의 온도로 조정해야 합니다. 온도 센서 VK1과 저항 R1이 꺼지고 전압계 (가급적 디지털)가 트랜지스터 VT1의 게이트에 연결됩니다. 다음에서 조정 전원 공급 장치는 스태빌라이저 DA13,8의 입력에 +1V의 전압을 공급하고 출력에서 +5 ± 0,1V의 전압이 있는지 확인합니다. 게이트 VT1은 높은 로직 레벨이어야 합니다. 저항 R1의 출력을 연결하십시오. 이 시점에서 VT1 게이트의 하이 로직 레벨은 로우로 변경되어야 합니다. 저항 R2를 선택하면 13,6V 전압에서 하이 레벨, 13,8V에서 로우 레벨이 명확하게 나타납니다. 그런 다음 온도 센서 VK1의 출력이 연결됩니다. +20 °С에서 스위칭 임계값은 14 ... 14,2 V여야 합니다. VT12 트랜지스터의 드레인과 전원 플러스 사이에 저전력 1 V 램프를 연결하여 트랜지스터가 다음과 같은 경우에 올바르게 전환되는지 확인하십시오. 공급 전압이 변경됩니다. 이에 따라 조정이 완료된 것으로 간주할 수 있습니다. 자동차에 설치할 때 레귤레이터의 전선이 고전압 전선 근처에 있지 않은지 확인하고 터미널 블록을 물과 먼지로부터 보호해야 합니다. 전원 회로와 온도 센서에는 차폐선을 사용하는 것이 좋습니다. 이 전압 조정기는 현재 XNUMX년 동안 자동차에서 작동했으며 어떤 오류도 발견되지 않았습니다. 심한 시베리아 서리 동안 배터리는 스타터에 눈에 띄게 더 많은 전류를 공급했으며 더운 날에는 재충전되지 않았습니다. Lay 형식의 마이크로 컨트롤러 프로그램 및 PCB 도면은 ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/04/termoreg.zip에서 다운로드할 수 있습니다. 저자: N. 오브치니코프
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