Тема: Реле-регулятор генератора

[dmitriyvorl]

Я тут озадачился реле-регулятором генератора. Общие данные для понимания проблемы - напряжение на клеммах аккумулятора плавает в зависимости от нагрузки. Все грешат на РН, но оно то не виновато! Дело всё в том, что у нас между генератором и батарейкой есть провод длиной в 1м и два болтовых соединения (на генераторе и стартёре). РН генератора меряет напряжение даже не на выходе генератора (!!!), а на диодах обмотки возбуждения. Надо ли объяснять, что напряжение на батарейке и напряжение на диодах ОВ это очень разные вещи? В общем, чем большую нагрузку мы подключаем, тем меньше напряжение на клеммах аккумулятора. Проблема эта стояла у меня ещё на ВАЗ-2105, тогда и сделал выносной регулятор. Результат превзошёл все ожидания, батарейки жили по пять-семь лет. Тут недавно сподобился сделать и на трактор свой. Результат - 14,3В (как выставил) при дальнем и противотуманках на ХХ. Собственно схема ниже:

C1   0.1mkF 35V
C2   10mkF 35V
C3   0.1mkF 35 V
C4   0.1mkF 35 V
C5   10mkF 35V
C*   0.1mkF 35 V 
DA1   LM78L05
DA2   OP282GS
DA3   IR2113 (любой на ток 1-3А)
R1   2 kOm
R2   30 kOm
R3   16 kOm
R4   1 Om
R5   10 kOm
U1   IRF1405

Транзистор должен стоять на радиаторе. Не забываем также, что его надо электрически изолировать от радиатора. Конденсатор С* даёт небольшой гистерезис, его можно не устанавливать. Я установил, т.к. получается зарядка аккумулятора «ассимитричным током» на малых оборотах двигателя. На щёточном узле откусываем штатный регулятор, одну щётку подключаем к диодам ОВ (винт М3), другую к истоку транзистора. Реле питания подключаем к точке, где появляется +12 после поворота ключа зажигания. Напряжение на клеммах аккумулятора устанавливается резистором R1. Общий провод схемы подключаем к корпусу генератора, можно под штатный винт крепления щёточного узла. Предохранитель обязательно ставим около клеммы "+" аккумулятора.

[DeOnis]

А не крутовато ставить для такого 2113? И если уж 2113, то зачем нужен R5? Ни в коем случае не хочу вас обидеть, но плюс от вашей схемы только в полевике, так как сопротивление его перехода чрезвычайно мало и соответственно выжимаем от генератора близко к 100% возможной мощности. Просто выносных регуляторов тьма.

[dmitriyvorl]

У меня стоит другой, это я просто кусок с другой схемы скопировал. А вообще частота переключения ключа не известна (ключик у меня греется), так что запас по току драйвера не помешает. Плюс этого регулятора только в том, что держим напряжение именно на клемме "+". Есть ещё вариант с запитыванием обмотки возбуждения от аккумулятора (без диодов ОВ), так делал на Волге. Возможно выдаст немного больше тока на хх.

[Kind_Mozart]

во блин, попросил ткнуть носом
вы б выяснили точно как лучше и на поток, чур я первый в очереди

[dmitriyvorl]

Kind_Mozart давал ссылку на видео работы правильного регулятора.

! No longer available	Низкое качество | Среднее качество

[Иван]

а вот то что предлагают просто диод дополнительгый впаивать не даст результата?

[dmitriyvorl]

Диод не спасёт от просадки под нагрузкой. Он конечно поднимет напряжение на 0,7В (для кремниевого диода) на клемме генератора, и даже на клеммах аккумулятора, но это справедливо для малой нагрузки. По сути, провод от генератора до батарейки и нагрузка включенная водителем образуют резистивный делитель. Чем больший ток потребляет нагрузка (меньше её сопротивление), тем больше получается коэффициент деления этого делителя и тем меньше напряжение на батарее. На картинке R2 - провод от генератора, R1 - нагрузка генератора включая аккумулятор, U - напряжение на выходе генератора, U1 - напряжение на клеммах аккумулятора.
 

[Kind_Mozart]

 так а чего штатное то реле не работает нормально? на той видюхе мазда 6 вроде, я мельком проглядывал его журнал на драйве, вроде он ничего лишнего не делал, я так понял это штатно гена так рабоает а он просто вывел показания в салон, хотя может я не доглядел. У мну в китайце просадок не замечал, может и есть, но уж точно не как у нас. И аккум штатный я выкинул после первого года, а новый отходил 6 лет, буквально месяц назад пришлось опять купить, я банально забил на китайца, даже клемму не снял, разрядился и походу банка закоротила. Он с июня у мну так стоял пока я на Патре ездил)))

[DeOnis]

А вообще частота переключения ключа не известна (ключик у меня греется), так что запас по току драйвера не помешает

Так, с утра посмотрел поподробнее и вот мой вердикт.
Вы поставили операционный усилитель (аналоговый выход) с ключом на выходе (дискретный выход), при этом не связали операционник обратной связью (гистерезис) для исключения самовозбуждения схемы. Сейчас компаратором в данной схеме является 2113, что для неё совсем не свойственно.
Нужно в реале установить компаратор, связать его обратной связью для исключения самовозбуждения а заместо дорогой 2113, от которой в вашей схеме используется 10% установить два транзистора 3102/3107 в схеме дифференциального усилительного каскада.
 
Скорее всего полевик в вашей схеме греется именно из за возбуждения схемы, расчёт максимальной тепловой мощности выделяемой на полевике чрезвычайно прост: (ток * сопротивление перехода = падение на переходе) * ток = выделившаяся мощность, соответственно: {(5*0,0053)*5 = 0,1325 ватт а это очень не много для корпуса TO220.
Я никогда не разбирался с реле регулятора и несколько удивлён что там на выходе ключ, мне всегда казалось что там или регулятор тока на биполярнике или ШИМ. Познавательно.

[dmitriyvorl]

Всё дело в сопротивлении провода от гены до аккума. Если он толстый и короткий, то будет более-менее нормально. У нас же он длинный, тонкий, да ещё и болтовое соединение на стартёре есть. Если бы аккумулятор стоял справа, а подкапотный блок на своём месте, то проблемы в таком виде у нас бы не было. Видео привёл как пример того, как должно работать.

[DeOnis]

Вообще супер правильная схема регулятора это та, которая не только стабилизирует напряжение в бортовой сети, но и меряет ток заряда аккумулятора и ограничивает его. Заряд АКБ слишком большим током это одна из основных причин скорого его выхода из строя.
Я встречал на некоторых дорогих иномарках измеритель тока заряда АКБ, только я не разбирался использует ли их реле - регулятор этот ток для ограничения.

[dmitriyvorl]

расчёт максимальной тепловой мощности выделяемой на полевике чрезвычайно прост...

Не так всё просто, затвор ключа по сути своей является ёмкостью ~6000 пикоФарад. Ток через эту ёмкость в момент открытия транзистора зависит от частоты и времени открывания транзистора (во время фронта импульса открытия транзистор находится в линейном режиме). Частота нам неизвестна и зависит от многих факторов, степень заряженности аккумулятора, тока нагрузки генератора, частоты вращения двигателя (генератора) и т.д. Никакой обратной связи не надо, ничего там не возбуждается, операционник в данном случае и есть компаратор. Обратная связь осуществляется через измерительную цепь. Схема работает очень просто - через ОВ идёт максимальный ток, пока напряжение на измерительном входе ниже заданного порога и полностью прекращается если напряжение выше порога. Именно по этому частота переключения ключа неизвестна.

[Kind_Mozart]

вроде где-то видел, что разминусовка отельными проводами квадрат на 10 - 16 немного помогает. На мозги, на болок предохранителей и кажется до гены ещё. Вариант или шняга? И  + провод до гены ещё кинуть норм, не поможет?

Заряд АКБ слишком большим током это одна из основных причин скорого его выхода из строя.

при заряде методом постоянного напряжения ток сам постепенно уменьшается с ростом сопротивления батареи, это нормальный классический метод заряда. Метод "постоянным током" на машине обеспечить вряд ли получится, потому и надо чтоб хоть напруга не дрыгалясь как хз что)))

[dmitriyvorl]

Вообще супер правильная схема регулятора это та, которая не только стабилизирует напряжение в бортовой сети, но и меряет ток заряда аккумулятора и ограничивает его. Заряд АКБ слишком большим током это одна из основных причин скорого его выхода из строя.
Я встречал на некоторых дорогих иномарках измеритель тока заряда АКБ, только я не разбирался использует ли их реле - регулятор этот ток для ограничения.

Тут я полностью согласен, но тогда мне придётся забыть про лебёдку...

[dmitriyvorl]

вроде где-то видел, что разминусовка отельными проводами квадрат на 10 - 16 немного помогает. На мозги, на болок предохранителей и кажется до гены ещё. Вариант или шняга? И  + провод до гены ещё кинуть норм, не поможет?

Я не пробовал, по теории должно помочь, но не на 100%. Будет получше конечно, но при больших нагрузках подсядет всё равно.