Багато автолюбителів доступними їм засобами намагаються поліпшити роботу різних вузлів своєї машини. Чималу допомогу у цьому надає їм електроніка. Взяти хоча б різноманітні системи електронного запалювання, про яких "М-К" не раз вже розповідав. Сьогодні ми пропонуємо власникам "Жигулів" і "Запорожців" побудувати нескладний електронний регулятор напруги (ЗРН), сконструйований харків'янином Б. Крутаковым.
У нього відсутні механічно размыкаемые електричні контакти, в момент запустити генератор не навантажує двигун і акумулятор. Тим самим полегшується запуск мотора заводною ручкою при слабо зарядженому акумуляторі. Застосування подібного пристрою виключає імпульсні перенапруги в бортовій мережі, воно не створює перешкод радіоприйому. Крім того, ЗРН дозволяє контролювати систему тиску масла.
Принципова схема електронного регулятора напруги
Пристрій має чотири виводу для підключення та системи електроживлення автомобіля (див. принципову схему): "ДДМ" - до датчика тиску масла, 15" - до позитивного полюса бортової мережі, "67" - до обмотки збудження генератора, "М" - до маси автомобіля (мінуса джерела живлення).
Працює пристрій наступним чином. Коли включають запалювання (S1), через клему "15" надходить позитивна напруга на резисторний дільник R1, R2, до якого приєднаний стабілітрон V1, виконує функції порогового елемента. Прикладена до стабилитрону напруга нижче рівня його відмикання - тон бази транзистора V2 відсутня: напівпровідниковий тріод замкнений. Однак транзистори V3-V5 залишаються закритими, оскільки тиск масла у непрацюючого двигуна відсутній контакт S2 датчика тиску масла замикає колекторних ланцюг V2 на масу автомобіля (через клему "ДДМ"). Струм в обмотці збудження генератора відсутня у штатному регуляторі напруги в цьому випадку протікає близько тон 2,5 А), про що сигналізує лампа Н1 тиску масла. Такий стан ЕРН зберігається до тих пір, поки після запуску двигуна тиск масла не викличе розмикання контакту S2.
Тепер на колектор V2 через погаслу лампу Н1 подається позитивна напруга н транзистори V3, V4 проводять струм. У результаті транзистор V5 відкривається, і через роз'єм "67" в обмотку збудження (OB) генератора Г1 надходить живлення від акумуляторної батареї GB1. Генератор починає заряджати акумулятор GB1. По мірі зростання оборотів двигуна (генератора) і збільшення заряду батареї напруга бортової мережі підвищується. Одночасно зростає і напруга, прикладена до стабилитрону V1. Як тільки він перевищить напруга відмикання V1, виникає базовий струм транзистора V2 і він почне відкриватися, а транзистори V3 - V5 закриватися, зменшуючи тим самим струм в обмотці збудження до 0,5-0,7 А: напругу і тон, що віддається генератором в бортову мережу і акумулятор, падають.
Коли навантаження зростає (наприклад, при включенні освітлювальних приладів), споживання струму збільшується, напруга мережі знижується, транзистор V2 злегка закривається і струм, що протікає через напівпровідниковий тріод V5 по обмотці збудження, зростає. Генератор віддає більший струм в бортову мережу автомобіля, підтримуючи постійним напруга в ній. Наприклад, в автомобілі "Жигулі" повністю включених освітлювальних приладах, на малих обертах двигуна через транзистор V5 і обмотку збудження протікає струм близько 1,5 А. С збільшенням оборотів він знижується до 0,9 А. Розсіюється на транзисторі V5 потужність може досягати 8 Вт.
У разі застосування ЕРН увімкнення сигналів повороту викликає великі зміни струму збудження генератора, ніж при штатному регуляторі напруги. Це вказує на те, що ЕРН встигає стежити за всіма змінами навантаження бортової мережі автомобіля, не викликав істотних перенапруг на обмотці збудження, що має велику індуктивність. Пояснюється це тим, що в момент запирання транзистора V5 ЕРС обмотки збудження прикладена до його емітера в отрицательней полярності, не допускати різкого замикання V5. Тим самим не відбувається перенапруження колектора і надійність роботи вихідного транзистора зростає.
Опору резисторів R1 і R2 підібрані з розрахунку, щоб ЕРН підтримував напруга на акумуляторі (в бортовій мережі електроживлення автомобіля) рівним 13,5-13,8 незалежно від зміни навантаження. При такій напрузі акумуляторна батарея не заряджається вище допустимої норми, не "википає" електроліт. Щоб підвищити напругу генератора, достатньо зменшити опір резистора R2 та R4 до 1 кОм.
Перевіряють справність ЕРН, вимірюючи напругу на клемах "15" і "67". При включеному запалюванні і непрацюючому двигуні напруга на першій таке ж, як і в акумулятора, а на другий воно дорівнює 0 Ст. Коли двигун працює, напруга на клемі "15" при будь-яких оборотах має становити 13,8-14,2 ( залежно від налаштування ЕРН).
В електронному регуляторі напруги в якості елемента V5 допустимо застосувати транзистори серії КТ803, KT805, КТ817. а замість двох напівпровідникових тріодів V3 і V4 можна встановити один n-p-n провідності з струмом колектора не менше 150 мА і напругою на ньому вище 15 (наприклад. серії КТ503, КТ815). Транзистор V2 (КТ315А) можна замінити на КТ312Б, Ст. Стабілітрон Д818Г замінює аналогічний прилад марки Д814Б, Д818Д або Д818Е.
Елементи ЕРН розміщені на платі, виготовленої з одностороннього фольгованого склотекстоліти методом прорізання фольги на струмопровідні ділянки. Контактні пелюстки роз'єму виготовлені з листової латуні. Через отвори в них плату кріплять до гетинаксовому кронштейна (підстава ЕРН). Два інші отвори служать для установки радіатора транзистора V5, Радіатор - ребристий, розміром 35 40x45 мм. Зверху до нього пригвинчений пластмасовий корпус від штатного регулятора напруги з вентиляційними отворами в нижній і верхній частинах бічних стінок. Можна використовувати і будь-який інший контейнер з близькими розмірами.
При виході з ладу контрольної лампи або датчика тиску масла транзистори V3-V5 замикаються і загоряється лампа контролю генератора. До такого ж результату призводить зниження тиску масла нижче норми. Тим самим зменшується можливість роботи двигуна з несправною системою змащення.