Встановлено, що акумуляторна батарея служить надійніше і довше, якщо регулятор системи електрообладнання підтримує бортове напруга, змінюється в певній залежності від температури. Серійна ж автомобільна апаратура цього забезпечити не може.
Автору публікується статті вдалося простими засобами отримати близьке до оптимальному температурний коефіцієнт бортового напруги.
Недоліком вітчизняних електронних автомобільних стабілізаторів напруги, в зокрема, серійно випускаються Я112 і Я120. є те, що вони не забезпечують необхідною температурної залежності бортового напруги [1; 2].
На рис. 1 показана типова схема традиційно побудованого порогового вузла стабілізатора напруги. Закон зміни стабілізіруемого напруги тут основному визначає кремнієвий стабілітрон VD1, а він ні за значенням, ні за знаком температурного коефіцієнта напруги стабілізації не відповідає рішенню завдання.
Це призводить до того, що влітку кипить електроліт акумуляторної батареї, а в холодну пору року вона залишається недозаряженной.
Пропоную пороговий вузол стабілізатора напруги побудувати дещо інакше (рис. 2). У цьому варіанті пороговим елементом раніше служить транзистор VT1, а стабистор VD1 працює в стандартному режимі, який забезпечується резистором R4. Легко бачити, що струм через стабистор мало залежить від струму бази транзистора.
При напрузі u піт. меншому від встановленого, транзистор закритий падінням напруги на стабисторе Коли напруга u піт, збільшуючись, досягне встановленого значення, напруга на базі стане достатнім для відкривання транзистора.
З описаним варіантом порогового вузла був виготовлений і випробуваний зразок бортового стабілізатора напруги для легкового автомобіля. Схема пристрою показана на рис. 3. Стабілізатор був встановлений на генератор 29.3701 натомість демонтованого R112.
Поки бортове напруга мало, транзистор VT1 закритий, а VT2 - відкритий. Через обмотку збудження генератора тече струм. тому напруга u піт, збільшується. Як тільки він перевищить пороговий рівень, транзистор VТ1 відкриється, а VT2 закриється - напруга починає зменшуватися до моменту закривання транзистора VТ1.
Необхідний для стійкої роботи стабілізатора електричний "гістерезис" комутації транзисторів в стабілізаторі виходить автоматично через ненульового опору з'єднувальних провідників. З цієї причини вхідний дільник напруги R1R2 не слід підключати безпосередньо до висновку акумуляторної бата реї, як це часто рекомендують для підвищення стабільності напруги.
Діод VD2 призначений для надійного закривання транзистора VT2, коли транзистор VT1 відкритий. Діод VD3 гасить сплески напруги самоіндукції обмотки збудження генератора при закриванні транзистора VТ2.
Стабілізатор зібраний на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм. Креслення плати представлений на рис. 4. Транзистор можна КТ829А замінити на КТ890А.
Необхідну напругу перемикання стабілізатора встановлюють при налагодженні підбіркою резистора R2. Процес налагодження багаторазово описаний в журналі (наприклад, в роботі [3]), тому тут опущено. З правильно відрегульованим стабілізатором при температурі +40°С напруга, підтримуване генератором, одно 13,6 Ст. а при -20°С - 14,5 Ст.
Випробування показали, що нестабільність напруги не перевищувала ±1.5 %. У стабілізатора з традиційним пороговим вузлом цей показник досягав ±5 %.
Кращих результатів у роботі стабілізатора можна домогтися, якщо забезпечити тепловий контакт транзистора VT1 і стабистора VD1с одній з бічних стінок акумуляторної батареї.
Література
Автор: Ст. Добролюбов, р. Корольов Московської обл.