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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Integrierter Spannungsstabilisator auf dem KR1171SP47-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Am Auto ist der elektronische Bordspannungsstabilisator ausgefallen. Was macht der Besitzer? Wenn er kein Funkamateur ist, kauft er ein neues und ersetzt damit das beschädigte. Der Funkamateur hingegen wird das Originalgerät selbstständig herstellen, und zwar so, dass es dem alten Gerät in seinen Eigenschaften nicht nachsteht (und dieses oft übertrifft). Der folgende Artikel ist eine weitere Bestätigung dessen, was gesagt wurde. Im Falle eines Ausfalls eines Kfz-Spannungsstabilisators (hergestellt in Form einer kleinen Einheit, die direkt in das Generatorgehäuse eingebaut ist) ist es nicht immer problemlos möglich, einen funktionsfähigen Spannungsstabilisator zum Austausch zu erwerben. Als ich mich aufgrund von Veröffentlichungen im Radio-Magazin entschied, anstelle von 17.3702 einen selbstgebauten Stabilisator für den Generator 37.3701 (VAZ 2104, 2105, 2107, 2108, 2109) herzustellen, geriet ich sofort in die Notwendigkeit, nur Miniaturteile im Gerät zu verwenden und ihre Anzahl minimieren. Dies war auf den Mangel an freiem Platz für die Installation eines Stabilisators zurückzuführen. Eine der Lösungen für dieses Problem ist die Verwendung eines Mikroschaltungs-Spannungsabfalldetektors KR1171SP47 (ausländisches Analogon - PST529) im Stabilisator [1]. Für den Stabilisator als erste Stufe ist der Detektor nach dem Schema (Abb. 1, a) am besten geeignet. Das Funktionsprinzip des Detektors ist in Abb. dargestellt. 1b.
Wenn die ansteigende Eingangsspannung den Schwellenwert erreicht (4,7 V für KR1171SP47 und 4,8 V für PST529), schaltet der Detektor abrupt vom Nullzustand in den Einheitszustand um (die Ausgangsspannung wird vom zwischen Pin 1 und 3 angeschlossenen Lastwiderstand entfernt). . Der Temperaturkoeffizient der Detektorschaltspannung liegt innerhalb von ±0,03 %/°C. Das Gerät wird in einem Kunststoffgehäuse mit drei Anschlüssen KT-26 hergestellt. Der Eigenstromverbrauch überschreitet nicht mehrere zehn Mikroampere. Der Kfz-Spannungsstabilisator muss den Strom durch die Erregerwicklung des Generators so regeln, dass die Spannung an der Batterie zwischen 13,8 und 14,1 V liegt [2]. Wenn die Spannung außerhalb dieses Bereichs fällt, verschleißt die Batterie vorzeitig. Der Detektor im Stabilisator kann über den Ausgang eines Spannungsteilers gespeist werden, der aus einer Zenerdiode und einem Stromeinstellwiderstand besteht. Die Zenerdiode muss so beschaffen sein, dass die Summe aus Stabilisierungsspannung und Detektorbetriebsspannung innerhalb der angegebenen Grenzen liegt, d. h. mit einer 9,2-V-Zenerdiode und einem KR1171SP47-Detektor liefert der Stabilisator eine Batteriespannung von 13,9 V (mit PST529 - 14 V). Da der Strom der Erregerwicklung beim Schalten mehrere Ampere erreichen kann, ist am Ausgang des Stabilisators ein leistungsstarker Verbundtransistor erforderlich. Das schematische Diagramm des Stabilisators ist in Abb. dargestellt. 2.
Die Dioden VD2 und VD3 schützen den leistungsstarken Transistor VT1 vor hohen Spannungsspitzen. Der Betrieb des Stabilisators weist keine Besonderheiten auf. Die Breite der Spannungshystereseschleife an der Batterie wird vollständig durch die Eigenschaften des Komparators im Spannungsdetektor bestimmt; sie liegt nahe bei 0,2 V. Die Arbeiten zur Herstellung eines neuen Stabilisators beginnen mit der Demontage des ausgefallenen Stabilisators (17.3702). Schalten Sie dazu die Ausgänge des Stabilisators aus und entfernen Sie ihn vom Generator. Lösen Sie die M3-Schraube, mit der das Messingvierkant am Gehäuse befestigt ist, und löten (entfernen Sie das Lot) zwei Leitungen – die, die dieser Schraube am nächsten liegt, und die, die der ersten am nächsten liegt – das sind die Leitungen der Graphit-Kollektorbürsten, die sich auf der befinden gegenüberliegende Seite des Gehäuses und mit den Buchstaben Ш und В gekennzeichnet. Das Entlöten erfolgt am bequemsten mit einem Lötkolben und einem Gerät zum Absaugen von geschmolzenem Lot. Anschließend wird das Quadrat mit den Teilen entlang der Kunststoffführungen des Gehäuses herausgezogen, die Platine aus den drei Eckleitungen verlötet und die Transistoren demontiert. Das Anschlussdiagramm des hergestellten Stabilisators an den Generator 37.3701 ist in Abb. 3 dargestellt. 2. Die Nummerierung der Stabilisatorteile (sie ist mit einer gepunkteten Linie umkreist) ist die gleiche wie in Abb. XNUMX. Im Generator (es ist mit einer strichpunktierten Linie eingekreist) ist OB die Erregerwicklung des Generators.
Alle Elemente des Stabilisators (außer der VD2-Diode und dem VT1-Transistor) sind auf einer 33x24 mm großen Leiterplatte aus 1 mm dickem Folienglasfaser montiert. Die Zeichnung der Platine ist in Abb. dargestellt. 4. Der Transistor wird an seinem Platz auf dem Quadrat befestigt und die Leitungen werden im rechten Winkel gebogen, sodass sie beim Einbau der Platine (mit der Seite mit den Teilen nach innen) jeweils in ihr Loch passen.
In der Nähe können Sie wie in der Werksversion denselben zweiten Transistor montieren und parallel schalten. Eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Stabilisators ist jedoch nur zu erwarten, wenn beide Transistoren entweder hinsichtlich der Parameter sorgfältig ausgewählt werden oder ihre Modi hinsichtlich des Kollektorstroms angeglichen werden (wofür Ausgleichswiderstände mit niedrigem Widerstand enthalten sind). und in ihrem Emitterkreis selektiert). Es ist tatsächlich möglich, die Betriebszuverlässigkeit eines Knotens mit einem (und nicht mit zwei) Transistoren zu erhöhen, wenn KT973A durch KT853A ersetzt wird. Dazu müssen Sie jedoch die Leiterplatte unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Pinbelegung leicht anpassen. Unter die Transistoren sollte Wärmeleitpaste aufgetragen werden. Die Diode VD2 ist an die Pins W und B des Stabilisatorkörpers gelötet. Bei der Endmontage des Stabilisators wird die montierte Platine anstelle der alten eingebaut, mit den Winkelanschlüssen verlötet und die Transistoranschlüsse verlötet. Vergessen Sie nicht, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem gemeinsamen (negativen) Leiter der Platine und dem Winkelstück herzustellen. Dazu ist auf der Platine ein Loch A vorgesehen – darin ist eine Drahtbrücke mit einem Durchmesser von 0,8 mm eingelötet, deren zweites Ende von außen mit dem Quadrat verlötet wird. Der Vierkant mit der Platine entlang der Führungen wird an seinen ursprünglichen Platz geschoben und mit einer M3-Schraube fixiert. Der letzte Arbeitsgang ist das Löten der Anschlüsse W und B, die zu Beginn der Demontage verlötet werden. Bevor Sie den zusammengebauten Stabilisator am Generator montieren, sollten Sie sicherstellen, dass er funktioniert. Dies erfordert eine Konstantspannungsquelle, die auf 2 ... 16 V geregelt ist und einen Strom von 4,5 ... 5 A an die Last liefern kann (im Extremfall ein 5-Ampere-LATR mit einem leistungsstarken Diodengleichrichter und einem effektiven). Glättungsfilter ist geeignet), ein Lastwiderstand mit einem Widerstand von 10 ... 50 Ohm mit einer Leistung von mindestens 16 W und ein Gleichspannungsmesser mit einer Skala von XNUMX V (oder ein beliebiges Avometer). Die Anschlüsse C und B des Stabilisators sind mit dem positiven Ausgang der Quelle verbunden, und das Gehäuse ist mit dem negativen Ausgang verbunden. Ein Lastwiderstand ist zwischen dem positiven Ausgang der Quelle und dem Ausgang Ø des Stabilisators angeschlossen (er kann vorübergehend an den gelöteten Ausgang am Stabilisatorwinkel gelötet werden, der der M3-Schraube am nächsten liegt), ein Voltmeter ist zwischen dem Ausgang Ø und dem angeschlossen Stabilisatorkörper. Das Netzteil wird auf eine minimale Ausgangsspannung eingestellt und an das Netzwerk angeschlossen. Wenn die Versorgungsspannung auf 9,2 V erhöht wird, sollte das Voltmeter den gleichen Anstieg anzeigen. Ein weiterer Anstieg der Versorgungsspannung führt zum Öffnen der Zenerdiode VD1, während der Detektor zu arbeiten beginnt und der Transistor VT1 öffnet – die Voltmeterwerte sollten auf die Sättigungsspannung des Kollektor-Emitter-Transistors sinken, d. h. auf ca. 1,5 V. Wenn Sie die Versorgungsspannung weiter erhöhen, bleiben die Voltmeterwerte unverändert. Bei etwa 14 V schaltet der Detektor jedoch um und der Transistor VT1 schließt – das Voltmeter sollte eine Spannung von 14 V anzeigen. Nach der beschriebenen Prüfung wird der Stabilisator an seinem Platz am Generator montiert, alle Verbindungen wiederhergestellt und als Ganzes getestet. Abschließend ist festzuhalten, dass neben KR1171SP47 auch andere Spannungsprüfer dieser Serie mit gleichem Erfolg im Stabilisator eingesetzt werden können. Es ist lediglich erforderlich, eine Zenerdiode VD1 (siehe Abb. 2) so auszuwählen, dass ihre Stabilisierungsspannung insgesamt mit der Betriebsspannung des verwendeten Detektors innerhalb von 13,8 ... 14,1 V liegt. Um mit dem Detektor KR1171SP64 zu arbeiten, a Zenerdiode mit einer Spannung von 7,6 V. Wenn es erforderlich ist, den minimal möglichen Wert des Temperaturkoeffizienten der Stabilisierungsspannung sicherzustellen, sollten eine 5,6-V-Zenerdiode und ein KR1171SP87-Detektor verwendet werden. Die Zenerdiode VD1 im Spannungsteiler (Abb. 2 und 3) kann durch einen Widerstand ersetzt werden, der so gewählt wird, dass der Detektor bei einer Spannung von 13,8 ... 14,1 V zwischen Anschluss B und dem gemeinsamen Draht arbeitet. Dadurch wird die „Hysterese“ des Stabilisators leicht erhöht, aber seine thermische Stabilität verbessert und die Auswahl der Zenerdiode entfällt. Literatur
Autor: Yu.Kitrar, Samara
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Kommentare zum Artikel: Alexey Die Grafik zeigt, dass der Detektor schaltet, wenn die Spannung über 4,7 Volt steigt, während in Wirklichkeit die logische Einheit an seinem Ausgang erscheint, wenn die Spannung unter diese Grenze fällt.
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