Цепь полноволнового шунтирующего регулятора полевого МОП-транзистора мотоцикла

Мистер Майкл запросил следующую публикацию схемы двухполупериодного шунтирующего регулятора мотоцикла. Рассмотрим подробнее работу схемы.

Как работает шунтирующий регулятор

Шунтирующий регулятор - это устройство, которое используется для регулирования напряжения до определенного фиксированного уровня посредством шунтирования. Обычно процесс шунтирования осуществляется путем заземления избыточного напряжения, как это делают стабилитроны в электронных схемах.

Однако одним из недостатков таких регуляторов является выделение ненужного тепла. Причиной тепловыделения является принцип его действия, при котором избыточное напряжение замыкается на землю.

Вышеуказанная практика может быть реализована более простыми и дешевыми способами, но не может считаться эффективной и передовой. Система основана на разрушении или уничтожении энергии вместо ее устранения или подавления.

Схема шунтирующего регулятора мотоцикла, обсуждаемая в этой статье, использует совершенно другой подход и ограничивает поступление избыточного напряжения вместо «убивающей» энергии и, таким образом, останавливает выработку ненужного тепла.

Схема работы

Функционирование схемы можно понимать как:

Когда мобайк запускается, напряжение поступает на контакты истока / стока P-канала mosfet из-за триггера затвора, который становится доступным через R1.

В тот момент, когда высокое напряжение достигает R3, который является входом считывания операционного усилителя, контакт № 3 ИС определяет повышенное напряжение.

Согласно заданному значению в puin # 2, модуль мгновенно реагирует на ситуацию, и результат переводит выход IC на высокий логический уровень.

Немедленный высокий логический импульс ограничивает триггер отрицательной базы МОП-транзистора, отключая его в этот конкретный момент.

Момент Т1 выключается, напряжение на стыке R3 / R4 возвращается в исходное состояние, то есть напряжение сейчас здесь опускается ниже исходного уровня ...... это мгновенно активирует выход операционные усилители с низким логическим сигналом, который в снова включите переключатели T1.

Процесс повторяется с очень высокой скоростью, поддерживая выходное напряжение, отмеченное знаком +/-, на постоянном уровне, определяемом настройками R2 / Z1 и R3 / R4.

Вышеупомянутый принцип использует метод подавления избыточного напряжения вместо его шунтирования на землю, что позволяет экономить драгоценную энергию, а также помогает каким-то образом контролировать глобальное потепление.

Список деталей

R1, BR2 = мостовой выпрямитель на 10 А

R1 = 1 К
D1 = 1N4007
C1 = 100 мкФ / 25 В
IC1 = IC741
T1 = MOSFET J162

R2 / Z1, R3 / R4 = как объяснено в этой статье

В генераторах переменного тока рекомендуется шунтировать избыточную мощность на землю

Когда дело доходит до генераторов переменного тока, лучший способ ограничить или ограничить превышение напряжения - это закоротить избыточную мощность или шунтировать избыточную мощность на землю. Это устраняет нарастающий ток в якоре и защищает обмотку от нагрева.

Стабилизатор напряжения, использующий этот метод, можно увидеть на следующих примерах:

В видеоролике ниже показана схема шунтирующего стабилизатора на базе операционного усилителя и процедура ее тестирования.

Список деталей

R1, R2, R3 = 10 К
R4 = 10K предустановка
Z1, Z2 = 3V стабилитрон 1/4 ватта
C1 = 10 мкФ / 25 В
T1 = TIP142 (на большом радиаторе)
IC1 = 741
D1 = 6A4 диод
D2 = 1N4148
Мостовой выпрямитель = стандартный мостовой выпрямитель для мотоциклов

Как настроить схему

Для системы 12 В подайте 18 В от источника постоянного тока со стороны T1 и отрегулируйте R4, чтобы точно установить 14,4 В на выходных клеммах.

Еще более простой мотоциклетный шунтирующий регулятор, использующий шунтирующий регулятор IC TL431 Как видно ниже, резистор 3k3 можно настроить, чтобы изменить выходное напряжение до наиболее подходящего уровня.

Для однофазных генераторов переменного тока 6-диодный мостовой выпрямитель можно заменить на 4-диодный мостовой выпрямитель, как показано на следующей схеме:

Отзывы и обновления от заядлого читателя г-на Леонарда Фонса

Я придумал еще кое-что, о чем следует подумать.
Я использую полевой МОП-транзистор (IXFK44N50P) для ограничителя и серийных регуляторов. С полевыми транзисторами никогда особо ничего не делали, потому что, когда они впервые появились, малейший статический заряд снесет их в одно мгновение. Так что это фактически моя первая попытка их использовать.

Я предположил, что, как и у соединительных транзисторов, чем больше мощности они обрабатывают, тем больше мощности требуется для их работы. НЕ ПРАВДА. Посмотрев еще раз на таблицу данных, я вижу, что ток затвора составляет плюс-минус 10 наноампер.

Это десять триллионных ампер. Для управления ими не требуется TIP142. Один ватт Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления отлично справится с этой задачей. И вся схема уместится на одной плате. Мне нужен еще один корпус регулятора для выпрямителя. Но я почти готов собрать все это воедино и попробовать.

Конечно, я опробую его, прежде чем на самом деле смонтирую его в корпус, но я не собираюсь вносить какие-либо изменения.

Понимание того, что эти полевые транзисторы почти не используют ток затвора, имеет большое значение. Я выясню, насколько точна моя теория, что ток на землю ограничен 60 вольт, а не шунтируется весь ток на землю.

Когда я вставляю его в гнездо, я должен убедиться, что полевые транзисторы не имеют зазора в корпусе. Это была другая проблема с одним из других. Шестнадцатидюймовое пространство между компонентами и корпусом,

С этим зазором, заполненным эпоксидной смолой, он не очень эффективно рассеивает тепло. К тому времени, когда корпус начнет нагреваться, вы обожжете пальцы о компоненты. Одно изменение, которое я могу сделать, - это последовательный диод в линии монитора. Зеленый светодиод, расположенный там, где я вижу его во время езды, сообщит мне, заряжается ли он.