Преимущество электронной системы стабилизации бортового напряжения перед электромеханической состоит в высокой надежности работы, возможности быстрой и удобной установки напряжения генератора, в отсутствии необходимости каких-либо профилактических операций, связанных с эксплуатацией стабилизатора. На автомобилях электронные стабилизаторы применяют уже сравнительно давно, а сейчас ими стали оборудовать и мотоциклы. Одно из таких устройств описано в этой статье.
Стабилизатор предназначен для установки на тяжелые мотоциклы "Днепр" и "Урал", у которых источником электроэнергии служит синхронный генератор Г-424, а стабилизирует напряжение серийный электромеханический реле-регулятор РРЗЗ0. Напряжение бортовой сети - 12 В.
Описываемое устройство представляет собой собственно стабилизатор и узел индикации режима работы генератора.
Стабилизатор собран на основе устройства [1], ставшего уже стандартным. Измерительный элемент - VD1, VT1, а усилительный - VT2, VT3 (см. схему). Диод VD2 служит для защиты транзистора VT3 от высоковольтных импульсов самоиндукции обмотки возбуждения, возникающих при быстром закрывании транзистора.
Узел индикации состоит из транзисторного переключателя-усилителя тока VT4VT5, нагруженного контрольной лампой КЛ (на схеме не показанной), порогового устройства, собранного на элементах R8-R10, VD6, детектора превышения напряжения R7VD4VD5 и выпрямителя VD3 со сглаживающим конденсатором С1.
Относительным недостатком стабилизатора является то, что при уменьшении напряжения батареи аккумуляторов ниже 7 В контрольная лампа гореть не будет. Но такое с батареей, номинальное напряжение которой 12 В, возможно только в случае ее аварийной разрядки, чреватой сульфатацией пластин.
Пока напряжение генератора мало, транзистор VT1 закрыт, a VT2 и VT3 открыты и через обмотку возбуждения генератора течет ток, из-за чего напряжение генератора увеличивается. Как только оно достигнет номинального уровня, откроется стабилитрон VD1. Это приведет к открыванию транзистора VT1, закрыванию транзисторов VT2, VT3 и прекращению тока через обмотку возбуждения. В результате выходное напряжение генератора начинает уменьшаться.
Как только оно уменьшится до значения, при котором закроется стабилитрон VD1, транзистор VT1 закроется, a VT2 и VT3 откроются, возобновляя ток через обмотку возбуждения генератора, напряжение на его выходе снова начнет увеличиваться. Описанные процессы повторяются, а бортовое напряжение колеблется в очень узких пределах около номинального значения, которое устанавливают подстроечным резистором R2.
При включенном зажигании, но неработающем двигателе напряжение, приложенное к стабилитрону VD6, превышает его напряжение стабилизации, поэтому составной транзистор VT4VT5 открыт, через контрольную лампу протекает ток. Напряжение на резисторе R8 - около 5 В.
Как только двигатель заработает, появится переменное напряжение на зажиме "~" (вывод фазы генератора) - оно равно примерно 5,5 В относительно корпуса мотоцикла [2]. После выпрямления диодом VD3 и сглаживания конденсатором С1 оно будет приложено к резистору R8, при этом напряжение на стабилитроне VD6 станет ниже напряжения стабилизации, он закроется, значит, закроется и составной транзистор VT4VT5 - контрольная лампа погаснет.
Если напряжение генератора, увеличиваясь, превысит значение, равное приблизительно 14 В, откроется стабилитрон VD4 и напряжение на аноде диода VD5 более возрастать не будет. Напряжение же на выводе +12 В будет увеличиваться, в результате откроется стабилитрон VD6 и вслед за ним составной транзистор VT4VT5. Диод VD5 предотвращает шунтирование резистора R8 стабилитроном VD4 в рабочих режимах. В тех случаях, когда сигнализации о превышении напряжения не требуется, элементы R7, VD4, VD5 нужно исключить.
Стабилизатор некритичен к параметрам компонентов. Транзисторы VT1, VT4 можно заменить любыми маломощными соответствующей структуры, VT2 - средней мощности, VT3, VT5 - мощными, лишь бы их статический коэффициент передачи тока был более 10. Транзисторы VT3 и VT5 необходимо установить на теплоотводы.
Стабилитрон VD1 может быть на напряжение в пределах 3...10 В, но желательно с отрицательным температурным коэффициентом напряжения стабилизации, что обеспечит некоторое увеличение напряжения генератора при снижении температуры. Стабилитроны КС168А (VD4, VD6) можно заменить на КС168В.
Постоянные резисторы - МЛТ, подстроечные - любые. Конденсатор С1 - любой оксидный. Диоды Д2Б (VD3, VD5) можно заменить любыми маломощными с прямым током не менее 10 мА, а Д7А (VD2) - любым из серий Д7, Д226, КД105.
Правильно собранное устройство налаживания не требует, нужно только установить номинальное напряжение генератора и напряжение срабатывания узла сигнализации превышения напряжения генератора.
Для этого нужно подключить вольтметр непосредственно к батарее аккумуляторов. При работающем двигателе установить напряжение генератора резистором R2 на уровне около 13,7 В. Убедиться, что при значительном увеличении оборотов двигателя оно не превышает 14 В.
Далее, замкнув зажимы "+," и "Ш" и увеличив частоту вращения коленчатого вала двигателя так, чтобы напряжение стало равным 14,5 В, резистором R9 установить слабое свечение контрольной лампы. Разомкнуть зажимы "+" и "Ш" и убедиться, что при напряжении 14 В лампа гаснет полностью, а при увеличении напряжения выше 14,5 В светит в полный накал.
Стабилизатор смонтирован и установлен на мотоцикле "Урал" в отдельной коробке рядом с имеющимся реле-регулятором. Эксплуатация устройства в течение нескольких лет показала его надежную и стабильную работу. Необходимости в дополнительной регулировке не возникало.
Литература
Автор: А.Староверов, г.Вологда