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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 열 보상 전압 조정기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 전류, 전압, 전력 레귤레이터 자동차의 전기 장비의 중요한 요소 중 하나는 배터리(이하 배터리라고 함)입니다. 다른 전기 장비와 달리 배터리는 수명이 제한되어 있으므로 (상당한 비용을 고려할 때) 자원을 최대 값으로 늘리는 것이 운전자에게 시급한 과제입니다. 자동차에는 거의 항상 배터리가 장착되어 있기 때문에 이 문제를 해결하기 위해서는 자동차의 전장품인 표준전압조정기(이하 레귤레이터라 한다)에서 발생하는 최적의 충전전압을 유지하는 것이 필요하다. . 기존 조정기의 단점은 고정 전압(일반적으로 14,1 ± 0,2V)을 유지한다는 것입니다. 단, 이 전압은 다음 식에 따라 변경되어야 합니다([1]). 여기서 Ut=U0(1+KeT) Ut는 T ° C의 전해질 온도에서 최적의 충전 전류를 보장하기 위해 배터리 단자에 적용되어야 하는 전압입니다. U0 = 14,56V - 전해질 온도 0°C에서 최적의 충전 전류를 보장하기 위해 배터리 단자에 적용되어야 하는 전압. Ke = -1,65x10-3 1/°С - 전해질 저항의 온도 계수; T는 전해질의 온도, °C입니다. 이 식에서 전해액 온도가 -10에서 +40 °C로 변할 때 조절기에 의해 생성되는 최적의 전압은 각각 14,8에서 13,6 V로 변해야 합니다. 차량 네트워크 전압이 최적에서 0,4V 편차가 발생하면 배터리 수명이 25% 감소합니다. 약 1년 동안(다른 출처[2]에 따르면 충전 전압이 최적 전압에서 10 ~ 12% 편차가 배터리 수명을 2 ~ 2,5배 줄임) 조절기의 온도 보정이 필요함 논쟁의 여지가 없습니다. 이를 위해 자동차의 전기 네트워크에 유지되는 전압을 제어하는 기능을 가진 레귤레이터가 개발되었습니다. 유사한 기능을 포함하는 이전에 게시된 전압 조정기[2]에서 제안된 것은 회로의 단순성, 통합(표준 조정기 대신 설치) 및 조정이 없다는 점에서 다릅니다. 계산.
레귤레이터 회로(그림 참조)에는 기능이 없습니다. 전압 비교기는 측정 브리지의 대각선에 연결됩니다. 예시적인 전압 소스는 측정 브리지의 아암 중 하나에 연결되고 전해질과 열 접촉하는 열 센서가 다른 아암에 연결됩니다. 비교기의 출력에서 개방 이미 터를 통해 신호가 강력한 출력 키로 공급되어 발전기의 여자 권선을 통해 전류가 전환됩니다. 측정 브리지의 요소 - R1, R2, Rd, R3, VD1. 저항 R3 및 제너 다이오드 VD1은 기준 전압원을 형성합니다. 저항 R4는 비교기 DA1의 작동에서 전기 히스테리시스의 효과를 얻기 위해 피드백을 제공합니다. 커패시터 C1은 온도 센서 Rd로 이어지는 와이어에 유도된 간섭을 억제하도록 설계되었습니다. 비교기 DA1은 직접 입력에서 수신된 신호에 따라 트랜지스터 VT1의 작동을 제어합니다. 저항 R5, R6은 비교기의 개방 이미 터의 출력 전류를 제한하고 안정적인 개폐에 필요한 트랜지스터 VT1의베이스에 바이어스를 제공합니다. 트랜지스터 VT1은 여자 권선을 통해 전류를 전환합니다. 다이오드 VD2, VD3은 잠금 시 여자 권선에서 발생하는 자기 유도 전압 서지로부터 트랜지스터 VT1을 보호합니다. 배터리 단자의 전압은 분압기 R1, R2, Rd에 공급됩니다. 온도 센서 Rd에서 가져와 저항에 비례하여 변화하는 신호는 비교기 DA1의 직접 입력에 공급되고 제너 다이오드 VD1에 의해 생성된 기준 전압과 비교되어 비교기의 역 입력에 공급됩니다. 직접 입력 신호가 기준 전압보다 낮 으면 비교기 DA1은 발전기의 여자 권선을 열고 켜는 트랜지스터 VT1에 신호를 출력합니다. 비교기의 직접 입력 신호가 기준 전압을 초과하면 트랜지스터 VT1이 잠기고 발전기의 여자 권선이 꺼집니다. 저항 R4를 통한 피드백으로 인해 트랜지스터 VT1을 켜고 끄는 신호를 제공하는 비교기의 직접 입력 신호 레벨 간의 차이는 약 0,05V입니다. 장치 조정은 측정 브리지 요소 값의 계산 및 선택으로 축소됩니다. 이를 위해서는 눈금 값이 0,1°C인 온도계와 10mV의 정확도로 전압을 측정하고 1Ω의 정확도로 저항을 측정할 수 있는 결합된 측정기가 필요합니다. 예. 1. 알려진 온도(예: T=21 °C Rd=1883 Ohm)에서 온도 센서의 저항을 측정합니다. 2. 공식 Rt \u0d R1 (0 + KmT)에 따르면, 여기서 Rt, R0은 각각 T ° C 및 4,26 ° C의 온도에서 구리 도체의 저항입니다. Km=10x3-1 0/°С - 구리 저항의 온도 계수; T - 온도 센서(전해질)의 온도, ° C, R1728 = XNUMX 옴을 찾습니다. 3. 얻은 R0 값을 사용하여 동일한 공식으로 -10 및 +40 °C의 온도에 대한 Rt 값을 계산합니다. R-10=1655옴; R+40=2023옴. 4. +14V 전원 공급 장치를 단자 "B"에 연결하여 기준 전압 Uop = 8,84V를 측정합니다. 5. -10 및 +40 ° C의 온도에서 일관되게 저항 R1, R2 (R1 + R2) t \uXNUMXd (UtRt / Uop) - Rt의 총 저항을 찾으십시오. 여기서 Ut는 전해질 온도 T ° C(U-10 \u14,8d 40 V; U + 13,6 \u1d 2 V)(R10 + R1116)에서 최적의 충전 전류를 보장하기 위해 배터리 단자에 적용되어야 하는 전압입니다. -1 \u2d 40 옴; (R1089+RXNUMX)+XNUMX=XNUMX옴. 6. 이 두 값의 평균값: (R1 + R2) cp \u1102,5d XNUMX Ohm. 7. R2~2R1을 고려하여 지정된 저항 R1=360 옴, R2=750 옴의 가장 가까운 저항 값은 공칭 저항 범위에 따라 선택됩니다. 이 계산을 통해 저항 R1, R2 저항 선택의 상대 오차는 1%를 초과하지 않습니다. 조절기는 예를 들어 Ya112-V와 같이 고장난 일반 "초콜릿" 유형 조절기의 본체에 배치됩니다. 이렇게하려면 접착 된 덮개를 열고 오래된 "채우기"를 제거하고 금속 받침대를 청소하십시오. 트랜지스터 VT1은 이전에 LITOL-24 그리스로 양면에 윤활 처리된 운모 개스킷을 배치하고 수집기 장착 판을 "Sh" 접촉 패드의 내부에 납땜하고 이미터 출력을 베이스로 납땜하여 금속 베이스에 단단히 밀착되어 있습니다. 사건의. 비교기 DA1, 커패시터 및 저항은 별도의 회로 기판에 있습니다. 하우징 베이스와 표준 접촉 패드 "Sh", "B", "C"를 사용하여 나머지 요소와 회로 내 연결은 표면 장착으로 장착됩니다. 온도 센서를 연결하려면 접촉 패드 "B"와 동일한 대각선에 있는 자유 접촉 패드(다이어그램에서 기호 "A"로 표시됨)를 사용하십시오. 온도 센서 자체는 납 중 하나가 납땜된 동판으로 압착되어 있고 에폭시로 채워져 있습니다. 권선의 두 번째 출력은 별도의 와이어로 접촉 패드 "A"에 연결됩니다. 이 회로는 전류가 낮기 때문에 와이어에 대한 특별한 요구 사항이 없습니다. 구리판은 음극 배터리 단자 "칼라"의 장착 나사 아래에 설치하기 위해 장착 구멍을 뚫는 크기로 선택됩니다. "네거티브" 버스의 일부가 확장된 터미널 자체는 환경으로부터 열적으로 절연되어 있습니다. 배터리 리드 플레이트의 상대적으로 높은 열전도율을 감안할 때 온도 센서를 고정하는 이 방법으로 전해질과 센서 사이의 최소 온도 차이를 얻을 수 있습니다. 조절기의 모든 요소는 니스 처리되고 덮개는 접착되어 원래 위치에 설치됩니다. 레귤레이터는 다음 저항을 사용합니다. R5 - 유형 MLT-0,25; 나머지 MLT-0,125 유형, KM 유형의 커패시터 C1 5. 제너 다이오드 VD1은 안정화 전압이 6 ~ 9V 인 모든 제너 다이오드를 사용할 수 있지만 발전기 본체에 레귤레이터가 설치되어 엔진 작동 중에 온도가 광범위하게 변하는 점을 감안할 때, 제너 다이오드는 전압 변화의 가능한 가장 작은 온도 계수(예: KS191F, D818E)로 선택됩니다. [3]에 설명된 방법으로 열적으로 안정한 지점을 결정하는 것이 바람직합니다. DA1 비교기로 K554CA3 유형 비교기를 사용할 수 있지만 이 마이크로 회로는 핀 번호가 다르고 전체 치수가 다이어그램에 표시된 것과 약간 더 크다는 점을 명심해야 합니다. KT829B 트랜지스터는 출력 키로 사용할 수 있지만 어떤 경우에도 트랜지스터 VT1의 전류 전달 계수는 50 이상이어야 합니다. 다이오드 VD2, VD3로 KD209A를 사용할 수 있으며 온도 센서로 권선을 구리선으로 만든 RES-1과 같은 소형 계전기의 2 ... 60 kOhm 저항. 문학 :
저자: V.G. 페틱
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