Реле-регулятор своими руками.

Тема набившая аскомину всем кто как-то отслеживает в интернете этот вопрос.И все же....
Скажу сразу,что  в этой теме я не новичок.Мой первый РР для ВАЗ 21011 был изготовлен в году так 91 прошлого столетия.
С тех пор много воды утекло и за это время сменилось несколько поколений элементной базы электронники и естественно и схемных решений.Сколько изготовил с той поры РР сейчас и не подсчитаю.Сейчас стал ленив и редко берусь за изготовления чего то
электронного.Тепеть мне проще купить и если нужно-доработать,благо китайцы выпускают практически ВСЕ и по приемлемым ценам.Но для своего друга VX800 решил изготовить РР сам (скажу наперед,что этот экземпляр,после четырехсячных полевых испытаний подарил хорошему человеку,тоже любителю мото).Все делал апрель-май.

 Предистория....Мой Выкс калифорниеец...Фирма Suzuki для калифорнии комплектовала мотоцикл системой дожига паров бензина и называлось все это "Evaporative emission control system".Емкость адсорбера располагалась под мотоциклом рядом с перемычкой выхлопной системы.
  В начале весны всю эту лабуду демонтировал кроме крепежной площадки №10





Стал думать как с пользой использовать освободившееся место.Решил изготовить и установить на это место РР.Рассуждения просты:на выксе будет 1 регулятор все время в работе,а второй запасной и если с напряжением бортовой сети чего либо случится(очень низкое или очень высоко( у меня на приборке вольтметр)),то скидываю бак передергиваю два разъема и дальше в ПУТЬ.Мне слабо верилось ,что сузучье реле откажет,но руки всеравно чесались.И так....


  В инете полно схем на любой вкус и опыт.Не стал изобретать велосипед,взял готовые решения как по силе, так и по управлению.Доработал под свой вкус(в ходе полевых испытаний вносил изменения раза 2-3) ,спаял,установил и катаюсь.

Не предендую на истину в последней инстанции.Критические замечания принимаются.Даже на сегодня я бы кое что изменил.

И так схема управления:



Сила:



Детали силы: 3х-фозный мост на 50А,1000V,симмисторы 40А,700V(BTA41-c с изолированной подложкой)


Корпус:



Начало монтажа.Фото окончания монтажа утерены.





Это был первый вариант РР.Через неделю увеличил сечение проводников,потом менял гистерезис и т.д.

Греется меньше (площадь радиатора больше),чем родное.Точность поддержания U пять соток.

Прекрасно понимаю,что многие здесь не в теме и для них это будет сложно,а тем кому интересно спрашиваем.

)) нет ну законом Киргоффа никто попрекать не станет я думаю здесь
не особо силен - но роль шунтирующего стабилизатора что здесь играет ?

Admin пишет:))  роль шунтирующего стабилизатора что здесь играет ?

Параллельно каждой обмотке включен симмистор,при его открытии обмотка закорачивается накоротко и работает в режиме КЗ.На мост переменка не идет,постоянка падает.На повышение постоянки-обратная последовательность.
Микросхема DA2 TL431 (в народе еще ее называют "упрасляемый стабилитрон") отслеживает приложенное к катоду напряжение.Выставляется искомое Uстб. подстроечным резистором R9.

DA2-котроль и управление,VT1-инверсия,DA2-усиление,VS-исполнение.
Так немного понятно?

ну более или менее )

Ты знаешь, ещё когда у Андрея ( A_r ) была проблема с РР я пошукал по форумам и стало ясно что проблема массовая - РР выгарают пачками у народа. Просмотрел десяток схем и простейших и всяких. Та, которую предлагаешь ты - самая стабильная. Но для её применения не достаточно просто уметь пользоваться паяльником, её и настроить нужно суметь под генератор, что не все сумеют. А в целом, у меня была идея штамповать простейшие РР с минимальной элементной базой и продавать нуждающимся через авито за 1000-1500.

Кстати, смущает всё же такой способ регуляции - замыкание обмоток. Ток там не шуточный получается...

Да, ещё интересно назначение 300 ом резисторов на фазах....или я что-то упускаю из виду...

Да, РР горят часто и на всех мотах. Все по-разному выходят из ситуации: кто-то ставит их по уму, как, например, Админ. Другие ставят жидкостное охлаждение (на Хондовском форуме видел и такое).Но большинство ставит самопал, который работает годами. Весьма интересная схема, кстати.
Я вот в раздумьях сейчас: оригинал или самопал?..

Зачастую, оригинал - это китайский самопал. Сомневаюсь, что в нашу страну ввозят контейнерами оригинальны,е хотя бы бошевские по происхождению РР (бош тот же китай, но с контролем качества каким-никаким)

Если мне кто соберет долгими зимними вечерами буду признателен. Денег заплачу канешна.

Oolong пишет:

Кстати, смущает всё же такой способ регуляции - замыкание обмоток. Ток там не шуточный получается...

 Пусть тебя это не смущает.Это единственный способ регулирования выходного папряжения в регуляторах такого типа,которые выпускаюся  промышленно,потому,что это просто и дешево.Справедливости ради нужно сказать,что в природе существует еще три способа регулирования для генераторов без обмотки возбуждения то есть мотоциклетных(правда есть мото с генами по автошному типу),но об этом расскажу чить ниже.

В документации на на Выкс есть наглядная схема того как закорачиваются обмотки при регулировании.Вот она ниже.Обрати вниманиеи на черные стрелки.Если по ним пойти,то замкнем в кольцо одну из обмоток гены.Не обращай внимание на то , что их(обмоток) в кольце окажется две.Просто на этой  схеме обмотки соеденены звездой и такие мото поставлялись во все страны,кроме штатов.Для америки(она чуть ниже) обмотки соеденены треугольником как и у меня на силовой схеме(мот у меня америкос).У меня коротится одним симмистором одна обмотка.
Но это не меняет сути дела просто гены выдают разные по уровню переменки:авропа 70V,штаты 60V.Принцип тот же--для снижения постоянки в бортовой сети нужно выключить обмотку(и) из работы.А как? Посто.Закоротив почти накоротко.Пишу почти, потому,что в этой цепи все же будет небольшой сопротивление открытых n-p переходов тиристора(симмистора).





И ничего СИЛЬНО греться не будет, так как все это работает в импульсном режиме.Закорачивание происходит несколько сот раз в секунду.А точнее ,коммутируются обмотки с частотой от нескольких сот(на х.х.) до 1kHZ на max оборотах.

Самый большой минус этого способа регулирования это относительно низкий КПД.Но перебивают простота и стоимость.

 По поводу резисторов в 300 Ом. Без них ни как.Необходимо ограничить ток на управление.Если подключить управляющие напрямую,то симмисторам придет писец сразу после того как заведешь мот.Почему 300? Все просто.Открываем даташит на симмистор BTA41 и находим параметр Igt (triggering gate current),если по русски-- максимальный ток через управляющий электрод.И видим цифру 50мА.
Вспоминаем закон Ома и применяем для нашего случая:   R=U/I     R=14/0,05     R= 280  Наш резистор не должен быть меньне 280 Ом.Вот поэтому он на схеме у меня 300 Ом. Ничего не произойдет если его поставить номиналом в 330,360,390 Ом.Но не меньше 280.
Выходная микросхема содержит 7 каналов мощных транзисторных ключей(схема Дарлингтона для тех кто в теме))).Каждый ключ 50V, 0.5А.Я задействовал только 4 канала,но можно в параллель подключить и остальные,но не вижу смысла и так запаса по току заглаза.

Я понимаю,что это не форум злектронщиков,а форум мотолюбителей и многим возможно будет не интересно все это читать,поэтому дайте знать и я расскажу об особенностях,плюсах и минусах оставшихся трех способов поддержания необходимого нам напряжения в бортовой сети наших любимцев.Есть и альтернатива,Вся эта теория есть во всемирной паутине,но нужно искать.

Могу рассказать как поборол импульсные помехи и дабился стабильности в несколько соток.И какие на сегодня можно внести изменения в схему(на фото их нет,так как зто июльский вариант).И если кто то будет повторять обязательно нужно заливать чем нибудь.Чем ,потом подскажу.И по поводу ее настройки--никакой настройки под "определенный" мот не нужно.Только выставить R9 желаемое напряжение(для начала на столе,а как тоже поведаю) и ВСЁ....Успехов.

Для начала как то так.Спрашивайте--отвечу.

Всё подробно, и даже на пьяную голову (пьятница блин) понятно. По резисторам - соглашусь, похоже так и есть, математикой не занимался, только прикидывал в уме. Об R9 я и говорил, казалось бы чего проще, но и эта настройка не всем тут под силу (проблематика "где смотреть и что видеть").

Утричком просмотрю вним ательнее. Всем выХАРДных и сытных шашлыков

Андрей Стрелок пишет:Если мне кто соберет долгими зимними вечерами буду признателен. Денег заплачу канешна.

та без проблем. к началалу сезона можешь рассчитывать на РР. По деньгам только элементная база.

Псы. Просто так или иначе думаю заняться этой и проблемой и, как оказалось, нишей запчастей.

[quote="Yury"]

Oolong пишет:
Справедливости ради нужно сказать,что в природе существует еще три способа регулирования для генераторов без обмотки возбуждения то есть мотоциклетных(правда есть мото с генами по автошному типу),но об этом расскажу чить ниже.

Для начала как то так.Спрашивайте--отвечу.

Рассказывай.
не поверишь - интересно )

Реле токого типа работают, как ехать на машине "газ в пол" а скорость регулировать тормозами ))))
Собирал себе два вида таких, один с установкой напряжения многооборотным переменным резистором - очень удобно. И еще, такие реле меньше греются если включать как можно больше потребителей - меньше напряжения приходится стравливать тиристорами, но диодный мост соответственно должен выдерживать токи.

Дмит пишет:Реле токого типа работают, как ехать на машине "газ в пол" а скорость регулировать тормозами ))))
Собирал себе два вида таких, один с установкой напряжения многооборотным переменным резистором - очень удобно.  И еще, такие реле меньше греются если включать как можно больше потребителей - меньше напряжения приходится стравливать тиристорами, но диодный мост соответственно должен выдерживать токи.

Та.... логично, вместо них обмотки греются

Oolong пишет:

Yury пишет:

Oolong пишет:
Справедливости ради нужно сказать,что в природе существует еще три способа регулирования для генераторов без обмотки возбуждения то есть мотоциклетных(правда есть мото с генами по автошному типу),но об этом расскажу чить ниже.

Для начала как то так.Спрашивайте--отвечу.

Рассказывай.
не поверишь - интересно )

Кратенько продолжу.Излагать буду очень просто,что бы большинству было понятно.

Второй метод(№2) регулирования логически очень прост,но из-за некоторых недостатков промышленностью не принят,а вот в среде радиолюбителей нашел своих немногочисленных поклонников (у меня несколько знакомых на него "подсели").

Суть проста.Обмотки генератора не шунтируюься ,т.е на диодный мост поступает вся переменка которую вырабатывает генератор во всем частотном диапазоне работы двигателя.Условно примем 15v-70v.Естественно после моста будут похожие цифры постоянки,но нам то нужно только 14v.Для этих целей между мостом и аккумулятором(бортовой сетью мото) ставится устройство,которое должно пропускать все что до 14v и не пропускать все что свыше 14v .Этакий клапан или вентиль,кому как удобно.

 Такое устройство называется --линейный стабилизатор,а непосредственно исполнительным клапаном в стабилизаторе служит транзистор.И этот транзистор,чтобы удержать выход на постоянном уровне переключается с очень большой частотой,до сотен герц(до сотен раз в секунду).

Минусы этого метода:
 Схемное решение сложней, чем у метода №1(шутирующего обмотки гены).Большой уровень пульсаций выходного напряжения и сложность борьбы с ними.
Минусов значительно больше,но чтобы не перегружать лишней для форумчан информацией на этом и остановлюсь.Самоделкиных по этому методу значительно меньше, чем по шунтирующему.


  Не надолго вернусь к той схеме,которую представил в начале темы.Эта схема тоже генерирует пульсации,но только пульсации переменного напряжения и самые "вредные" те из ни,что находятся поверх оси абсцисс,т.е. положительные.Эти пульсации хоть и очень коротки(порядка несколько миллисекунд(мс)),но достаточно велики по уровню.Порой могут достигать 100V.

А появляются пульсации в момент ЗАКРЫТИЯ симмистора(тиристора).И являются следствием такого физического явления как самоиндукция.Там где есть индуктивность(наши катушки генератора) и приходиться ее коммутировать,всегда будут появляться высоковольтные пульсации.


   Похожие пульсации поставлены на службу человеку.Как частный пример,искра в нашем мото появляется за счет самоиндукции.А "виной" всему повышающий трансформатор.Совершенно верно--это катушка зажигания.Вторичка имеет очень большую индуктивность и как следствие около 30 килловольт идет на свечу (хотя на первичке в это время только пару сотен вольт).И заделал эту пару сотен вольт(не забываем-бортовая сеть мото всего 14 v) закрывшийся транзистор в первичке(не забываем, он разорвал ток протекавший в индуктивности).
Теперь можете объяснить сами почему в старых схемах поджига люминесцентных ламп присутствует дроссель(бабина по аналогии с мото) и стартер(по аналогии транзистор).

Кроме пользы высоковольтные пульсации(от самоиндукции) доставляют и хлопоты по борьбе с ними.Они появляются(пульсации) там,где и не нужно нам.В частности и в той схеме,что представил выше.Сами по себе для электрооборудования мотоцикла они не опасны из-за ничтожной длительности,а вот нарушить нормальную работу РР могут,что и успешно делают во многих схемах включая и схему родного РР Выкса.

Если обратили внимание на те схемы шунтирующих РР что в интернете ,и на сузучьей это тоже видно(фото силовой схемы в начале топика),силовая часть гальванически не развязана с управлением.На сузучьем РР тиристоры анодами сидят не плюсовой шине мотоцикла.А это очень нехорошо,т.к. помеха успешно пролазит в контролирующую,сравнивающую и управляющую часть РР.

 Тот элемент,который отвечает за конртоль "думает"что напряжение сети стало расти и "отдает" команду управляющему звену открыть тиристоры и зашунтировать обмотки генератора и напруга начинает падать,но она то до этого была в норме(до помехи).

Если подключить к нашему мото цифровой вольтметр(подключить к аккумулятору) и посмотреть сколько будет вольт на х.х. ,то цифры покажут  около 14V,но если подбавить газку,то заметите что напряжение начнет СНИЖАТЬСЯ.Это началась работа пемехи(ее стало больше(она стала появлчться чаще)).

 Немного лучший вариант-- это когда сила хоть гальванически и не развязана от управления,но катодами сидит на минусе(т.е.земле или корпусе).
Поверте наслово помеха в виде пульсаций хорошо лезет при оределенных условиях и через землю,но немного хуже ,чем через плюс.

В моей схеме сила как бы "висит" в воздехе.Она не соединена с плюсом,у нее нет связи и с минусом.Она отсоединена от управления с его узлами сравнения,контроля и управления.Она соединена только с мостом и ВСЕ...(управляющие элетроды не в счет,т.к. через них в принципе ничего не может лезть  и к тому же еще на их пути м/с, а добраться помехе нужно до главного звена всей схемы--TL431).

 Плюс к этому ,параллельно каждому симмистору (обмотке), включена так называемая снабберная цепь состоящая из R и C.
Она режет перенапряжение возникающее в обмотках как нож масло.

В совокупности это дает неплохие результаты.Не отличные,а неплохие.
 
 
  Немного отвлекся...Но рассказал в общих чертах о помехоустойчивости своей схемы.


И так...  


Если в первом случае мы шунтировали переменку,то что нам мешает зашунтировать постоянку? А ничего и не мешает.Подключаем параллельно аккумулятору баластный резистор через ключ(вентиль,клапан)Я утрирую для лучшего понимания.Клапаном работает транзистор.Если напряжение меньше нормы--клапан закрыт,через резистор ток не идет.Напряжение стало выше нормы--клапан открыт.Ток пошел через клапан и резистор.Резистор "погасил" на себе в виде тепла излишнее напряжение.И все это происходит тоже с большой частотой.С таким алгоритмом работает  ШУНТИРУЮЩИЙ СТАБИЛИЗАТОР.
Этот метод широко применяется в промышлнной электроннике,например таким образом избавляются от перенапряжения в промежуточном контуре частотных преобразователей.

Плюсов не очень много,но они существенны:не очень сложная схема реализации этого метода,надежность и цена,но минусы перебивают возможность внедрения в мототехнику.В первую очередь габариты того самого баластного резистора и его температура, которую надо оперативно отводить.Это сопряжено с применением громоздких радиаторов,вентиляторов и прочей лабуды.

Ваш покорный слуга лет 8-9 назад изготовил,отладил и на столе демонстрировал своим коллегам эксперементальный образец.Я прекрасно понимал,что на мото он не встанет из-за своих габаритов и тампературного режима,но ради интереса все это и затевал.Однако работы свернул т.к. при очередном изменении схемы(хотелось же лучше и лучше,но лучшее--враг хорошему) взорвал тестовый аккумулятор,к счастью без серьезных последствий.

Ну и напоследок последний №4 метод регулирования выходного напряжения...(на мой взгляд самый совершенный из всех)

 А что если давать мосту столько переменки,чтобы выпрямив ее получить сразу необходимые 14 v тютелька в тютельку.А как реализовать? Да очень "просто" --сделать управляемый выпрямитель.Вместо пассивных диодов установить управляемый электронный  злемент.С этой задачей хорошо справляются тиристоры .Каждый тиристор теперь будет открыт не все 180 электрических градусов,например как диод,а меньше, и именно столько,сколько необходимо для получения искомой постоянки.

Этод метод в промышленной электронники используется повсеместно и очень успешно.И называется он ФАЗОВЫЙ или в советской транскрипции СИФУ.

 Плюсы метода огромны,но вот  сложность схемного решения для мотоцикла и естественно его цена не дают возможность массового распространения даже среди электронщиков.

 Прошу прощения за много букав,но иначе не смог...

Если кому то помог узнать,что то новое для себя--буду рад.

Не судите строго

спасибо очень познавательно
все не осилил - оставил на вечер ))

Я сильно жалею, что 10 лет назад мои преподаватели не могли так излагать материал


[/quote]
Она режет перенапряжение возникающее в обмотках как нож масло.
  [/quote]
А это поэзия почти




спасибо.

Случайно нашел в своем архиве фото внутренностей этого РР.Снимал и дорабатывал его,наверное, раза три.

На фото предпоследний вариант.Финишный вариант забыл заснять.Был залит герметиком и успешно отработал у меня до осени.

По приведенной в начале темы схеме вопрос. Диод установлен для "снижения гистерезиса". Откуда ему взяться?

И второй вопрос. Зачем супрессор двунаправленный, если напряжение выпрямили?

Oolong пишет:По приведенной в начале темы схеме вопрос. Диод установлен для "снижения гистерезиса". Откуда ему взяться?

И второй вопрос. Зачем супрессор двунаправленный, если напряжение выпрямили?

1.Диод "отодвигает" вверх на 0.7 v открытие силовых транзисторных ключей ,уменшает их "вилку" откр/закр, тем самым увеличивая частоту коммутации, и как следствие уменьшение нагрева симмисторов.Но можно обойтись без него.
Транзисторные ключи в микросхеме ведут себя(потому как составные и только в данной конструкции) на подобие электромагнитного реле постоянного тока(утрированно,конечно),которое срабатывает при одном напряжении,а отваливается при другом.



2.Так он на все случаи жизни(переменка,постоянка).Мне больше нравятся симметричные, как правило у симметричных меньше время срабатывания,чем у несимметричных. Да и занимаюсь не только постоянкой,но и  конструкции на переменке собираю.Здесь  можно использовать и однонаправленный.
 В финальном варианте я заменил его на 18 вольтового.

Oolong пишет:

Андрей Стрелок пишет:Если мне кто соберет долгими зимними вечерами буду признателен. Денег заплачу канешна.

та без проблем. к началалу сезона можешь рассчитывать на РР. По деньгам только элементная база.

Дай номер карты (желательно сбер) и сумму.

Не, господа.... так дело не пойдет. Я сперва соберу, настрою, отработаю на генараторе, а потом в эксплуатацию отдам. Вчера буквально посмотрел стоимость основных элементов. Себестоимость за 800р выйдет одназначно. Пока не учел ни резисторы с кондерами ни радиатор и прочее.

Ну если что я в теме.

Хорошо, но ближе к НГ. Так как сперва кофры склепаю. А после НГ сессия, мать её...