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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Austausch des Spannungsreglers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren Es ist ein Problem aufgetreten – der Spannungsregler Ihres ausländischen Autos ist ausgefallen. Was soll ich machen? Ein Funkamateur wird diese Frage ohne zu zögern beantworten: Bauen Sie ein neues zusammen. Möge es besser sein als zuvor! Wie das praktisch gelingt, erläutert der Autor im hier vorgestellten Artikel. Bei einem NISSAN-MARCH-Auto funktionierte der Generator nicht mehr. Die Überprüfung ergab, dass die Ursache des Ausfalls eine Fehlfunktion des Spannungsreglers war, wodurch der Generatorrotor ohne Erregerstrom blieb. Der Spannungsregler ist in Form einer Hybrid-Mikroschaltung ausgeführt, die im Bürstenhalter des Generators (HITACHI; Spannung 12 V, Laststrom 40 A) eingebaut ist. Da es nicht möglich war, die ausgefallene Mikroschaltung zu kaufen, entschied ich mich für eine alternative Version des Reglers, die eine hohe Genauigkeit bei der Aufrechterhaltung einer Spannung von 13,8 V an den Batterieklemmen gewährleisten würde und über Abmessungen verfügt, die den Einbau in die Bürste ermöglichen Halter des Generators, um den defekten zu ersetzen. Der Spannungsabfall an den Batterieklemmen beim Betrieb des Generators mit einem HITACHI-Regler bei eingeschalteten meisten Verbrauchern (Fernlicht, Heckscheibenheizung, Scheibenwischer, Heizgebläse) im Leerlaufmodus des Automotors betrug nicht mehr als 0,5 V. In Bei allen anderen möglichen Motorbetriebsarten und elektrischen Geräten konnten Spannungsänderungen an den Batteriepolen nicht registriert werden. Die Messungen habe ich mit einem Universalzeigergerät PM2502 von PHILIPS durchgeführt, das bei der Gleichspannungsmessung eine Genauigkeitsklasse von 1,5 aufweist. Wie die Praxis des Betriebs einer Batterie in einem Auto gezeigt hat, hängt ihre Lebensdauer weitgehend von der Spannung an ihren Anschlüssen, die 13,8 V betragen sollte, und der Genauigkeit ihrer Wartung ab [1]. Der Autor des Artikels [2] stellt fest, dass im vorliegenden Fall die Verwendung eines Reglers aus inländischen Autos unangemessen ist, da er keine hohe Genauigkeit bei der Aufrechterhaltung der Spannung an den Batteriepolen bietet. Darüber hinaus erfordern inländische Relaisregler Änderungen an der Verkabelung des Fahrzeugs und es ist nicht möglich, sie anstelle eines beschädigten Geräts zu installieren. Mittlerweile hat sich herausgestellt, dass der in [3] beschriebene Spannungsregler die aktuellen Anforderungen vollständig erfüllt. Die geringe Anzahl der darin verwendeten Teile ermöglichte es, diese auf einer 30 x 20 mm großen Platine zu platzieren und problemlos in den Bürstenhalter eines HITACHI-Generators zu integrieren. Auf ähnliche Weise ist es möglich, die Funktionalität von Generatoren und anderen Modellen ausländischer Autos wiederherzustellen. Das Reglerdiagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Es zeigt auch die Einbindung in das Bordnetz des Fahrzeugs. Wie bereits erwähnt, basiert das Gerät auf dem Regler aus [3]. Lediglich die Endstufe wurde geändert. Die Transistoren VT1 und VT2 sind nach der Schaltung eines Verbundtransistors angeschlossen, dessen Kollektorlast die Rotorwicklung des Generators ist.
Bei geschlossenen Kontakten des Zündschalters SA1 fließt die Spannung von der Batterie GB1 (über Pin 2) zum Operationsverstärker DA1 des Reglers. Am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers erscheint eine stabilisierte Spannung von etwa 8,2 V, entnommen von der Zenerdiode VD1. Am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers liegt eine konstante Spannung an, die durch den Widerstandsteiler R1R2R3 bestimmt wird und etwa 7,3 V beträgt. Da der Operationsverstärker DA1 ohne Rückkopplung arbeitet, erscheint an seinem Ausgang nahezu die volle Spannung der am Pin anliegenden Batterie GB1. 7 OU. Diese Spannung gelangt über die Diode VD3 und den Widerstandsteiler R6R7 zur Basis des Verbundtransistors VT1VT2. Dadurch öffnet sich der Transistor VT2 und Strom fließt von der Batterie durch die Lampe HL1, die Generatorrotorwicklung G1 und den Transistor VT2. Die HL1-Kontrollleuchte leuchtet auf und im G1-Rotor entsteht ein Magnetfeld. Nach dem Starten des Motors wird die von den Arbeitswicklungen des Generators erzeugte Spannung durch Dioden gleichgerichtet, an den Rotor des Generators G1 und über den Stecker X1 an die Batterie GB1 angelegt, um deren Aufladung zu gewährleisten. Die Spannung an beiden Anschlüssen der HL1-Lampe relativ zum gemeinsamen Kabel wird nahezu gleich und die HL1-Lampe erlischt, was darauf hinweist, dass der Generator ordnungsgemäß funktioniert. Wenn die Drehzahl der Motorkurbelwelle (und der zugehörigen Generatorwelle) zunimmt, steigt die Spannung am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA1. Sobald sie der Spannung am nichtinvertierenden Eingang entspricht, schaltet der Operationsverstärker um, seine Ausgangsspannung sinkt fast auf Null, wodurch der Verbundtransistor VT1VT2 geschlossen und der Strom durch die Rotorwicklung des Generators G1 gestoppt wird . Die Spannung am Anschluss X1 sinkt, der Operationsverstärker schaltet erneut um und der Vorgang wiederholt sich. Somit wird am Anschluss X1 die mittlere Spannung eingestellt, die durch Auswahl des Widerstands R2 eingestellt wird. Es ist leicht zu erkennen, dass der Verbundtransistor im Schaltmodus arbeitet – entweder ist er sicher geschlossen oder er ist offen und gesättigt. Der Widerstand R8 sorgt dafür, dass der Transistor VT2 vollständig geschlossen ist, wenn der Erregerstrom auf Null sinkt. Der Wert des Widerstands R5 wird auf 1,5 MOhm reduziert, wodurch die elektrische „Hysterese“ des Operationsverstärkers deutlicher zum Ausdruck kommt und die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Ausgangsstufe in den linearen Modus übergeht. Die Diode VD2 dämpft die selbstinduktive EMK der Rotorwicklung des Generators, die im Moment des Schließens des Verbundtransistors auftritt. Die Diode V1 ist vom Originalgerät ausgeschlossen, da die Verbindung des Eingangsteilers R1R2R3 des Reglers mit dem Ausgangsstecker X1 strukturell innerhalb des Generatorbürstenhalters erfolgt. Der Trimmerwiderstand R3 ist ebenfalls ausgeschlossen, da das Gerät nach der Justierung auf der Werkbank im Betrieb keiner Justierung bedarf. Darüber hinaus würde das Vorhandensein eines getrimmten Widerstands bei plötzlichen Temperaturänderungen, Staub, Feuchtigkeit (Kondensation) und Vibrationen die Zuverlässigkeit des Reglers beeinträchtigen. Das Gerät ist auf einer Leiterplatte aus einseitiger 1 mm dicker Glasfaserfolie montiert. Die Platinenzeichnung ist in Abb. dargestellt. 2. Auf der Seite der Leiterbahnen sind die Widerstände R4, R6, R7 und die Diode VD3 angelötet. Die Anschlüsse des Transistors VT1 sind in einem Winkel von 90 Grad gebogen; Es wird Ende an Ende des Mikroschaltkreises platziert. Unter den Transistor sollte ein etwa 0,5 mm dicker Pappabstandshalter gelegt werden.
Der Transistor VT2 ist über eine Glimmerdichtung außerhalb der Platine an der Innenseite der hinteren Abdeckung des Generators in einem freien Raum neben dem Bürstenhalter montiert. Der Regler kann einen Kondensator S1-KM-5, KM-6 oder K10-17 verwenden; Zenerdiode VD1 - KS182E, KS191E, KS182Zh oder KS191Zh im KD-2 (KD-3) Gehäuse. Anstelle von KD522B (VD3) reicht auch jede der Serien KD521 und KD522; Diode VD2 – eine beliebige der KD209-Serie in einem tropfenförmigen Gehäuse. Der KT817V-Transistor kann durch KT815B-KT815G, KT817B, KT817G ersetzt werden. Wir werden den KT819V-Transistor durch KT819B, KT819G ersetzen Die Befestigungsschraube ist mit einer Isolierhülse und Unterlegscheibe vom Kühlkörperflansch des VT2-Transistors isoliert. Die Generatorabdeckung am Einbauort des Transistors sollte mit feinem Schleifpapier gereinigt werden. Vor der endgültigen Montage des Transistors muss die Glimmerdichtung beidseitig mit KTP-Wärmeleitpaste geschmiert werden. Wenn es nicht verfügbar ist, verwenden Sie das Schmiermittel LITOL-24. Wie die Praxis gezeigt hat, führt die Verwendung von LITOL zu noch nachhaltigeren Ergebnissen als die KTP-Paste. Es wird nicht empfohlen, die Mikroschaltung KR140UD608 durch andere zu ersetzen, da sie beim Betrieb im beschriebenen Regler zur Erregung neigt. Als letzten Ausweg können Sie es mit KR140UD708 versuchen. Es empfiehlt sich, die Leiterplattenbahnen, durch die ein erheblicher Strom fließt, mit einem blanken Kupferleiter mit einem Durchmesser von 0,5 mm zu duplizieren. Achten Sie beim Zusammenbau des Generators darauf, dass die Verbindungsdrähte vom Transistor VT2 zur Reglerplatine den Generatorrotor beim Drehen nicht berühren. Führen Sie dazu nach der Montage der Platine eine Probemontage des Bürstenhalters mit der Platine und der Rückabdeckung durch und wählen Sie die optimale Länge der Drähte aus. Zum Aufbau des Gerätes werden dessen Klemmen 1 - 3 miteinander verbunden und mit dem Pluspol einer einstellbaren Stromquelle mit einer Spannung von 12...15 V, die einen Laststrom von 3...5 A bereitstellt, und Klemme verbunden 5 - zum Minuspol der Quelle. An die Klemmen 1-3 und 4 wird eine äquivalente Last (Generatorrotor) angeschlossen - ein Drahtwiderstand mit einem Widerstand von 4 Ohm und einer Leistung von 25...50 W. Sie können den Generatorrotor auch selbst einschalten, indem Sie die Drähte (ohne zu löten) mit den Kontaktringen des Kommutators verbinden. Parallel zur Last wird ein Voltmeter mit einer Obergrenze von 15...30 V angeschlossen. Anstelle des Widerstands R2 wird vorübergehend ein abstimmender Multiturn-Widerstand SP5-3 mit einem Widerstand von 33 kOhm eingelötet, der den mittleren und einen seiner äußeren Anschlüsse miteinander verbindet. Schalten Sie die Quelle ein und stellen Sie die Versorgungsspannung auf 13,8 V ein. Wenn das Voltmeter eine Spannung nahe der angegebenen Spannung anzeigt, drehen Sie die Schraube des Trimmwiderstands genau, bis die Spannung an der Last verschwindet. Dann wird die Versorgungsspannung auf 12 V reduziert und das Voltmeter sollte wieder Spannung anzeigen. Die Versorgungsspannung wird schrittweise erhöht, bis die Lastspannung verloren geht. Das Umschalten sollte erfolgen, wenn der Voltmeterwert 13,8 V beträgt. Wenn die Schaltspannung nicht der angegebenen entspricht, wiederholen Sie den vorherigen Vorgang noch genauer. Falls das Voltmeter beim ersten Einschalten keine Spannung anzeigt, drehen Sie die Schraube des Trimmwiderstands, um eine Ablenkung des Pfeils zu erreichen, und führen Sie dann die beschriebenen Vorgänge aus. Die Anpassung sollte schnell erfolgen und darauf achten, dass sowohl die Last als auch der Transistor VT2 nicht überhitzt werden. Nachdem Sie den Trimmwiderstand von der Platine entfernt haben, messen Sie seinen Widerstand so genau wie möglich und ersetzen Sie ihn durch eine Konstante mit demselben Widerstand. Wiederholen Sie diese Vorgänge noch einmal und stellen Sie sicher, dass die Umschaltung deutlich und bei der angegebenen Spannung erfolgt. Die angepasste Platte wird beidseitig mit zwei Schichten BF-2-Leim mit Zwischentrocknung beschichtet. Die fertige Platine wird mit VGO-1-Dichtmittel in den Bürstenhalter eingeklebt, der wiederum in der hinteren Abdeckung des Generators eingebaut wird. Dann installieren sie den VT2-Transistor, bauen den Generator zusammen und überprüfen seine Funktion am Auto. Sie überwachen die Spannung an den Batteriepolen in verschiedenen Betriebszuständen des Motors und der elektrischen Ausrüstung. Der Betrieb eines Fahrzeugs mit dem beschriebenen Spannungsregler über mehr als zwei Jahre hat seine Zuverlässigkeit und hohe Stabilität der Spannungshaltung im Bordnetz bestätigt. Ein leistungsstärkerer (12 V; 60 A) Generator eines NISSAN-SUNNY-Autos wurde auf ähnliche Weise repariert. Literatur
Autor: E.Adigamov, Taschkent, Usbekistan
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