На автомашині вийшов з ладу електронний стабілізатор бортового напруги. Що робить господар? Якщо він не радіоаматор, купує новий і замінює їм зіпсований. Радіоаматор ж самостійно виготовить оригінальне пристрій, та таке, що воно за характеристиками не поступиться старим (а часто і перевершить його). Вміщена нижче стаття - ще одне підтвердження сказаного.
При відмові автомобільного стабілізатора напруги (виконаного у вигляді малогабаритного вузла, що вбудовується безпосередньо в корпус генератора) не завжди вдається без проблем придбати справний для заміни. Вирішивши виготовити на основі публікацій в журналі "Радіо" саморобний стабілізатор натомість 17.3702 для генератора 37.3701 (ВАЗ 2104, 2105, 2107, 2108, 2109), я відразу ж зіткнувся з необхідністю використання в пристрої тільки мініатюрних деталей і мінімізації їх числа. Це диктувалося дефіцитом вільного місця для установки стабілізатора.
Одне з рішень цієї задачі - використання в стабілізаторі микросхемного детектор зниження напруги КР1171СП47 (зарубіжний аналог - PST529) [1]. Детектор за схемою (рис. 1,а) як не можна краще підходить для стабілізатора як його першої сходинки. Принцип дії детектора ілюструє рис. 1,б.
При досягненні більшою вхідною напругою порогового рівня (4,7 для КР1171СП47 і 4,8 для PST529) детектор стрибкоподібно переходить з нульового стану в одиничний (вихідна напруга знімають з навантажувального резистора, включається між виводами 1 і 3). Температурний коефіцієнт напруги перемикання детектора знаходиться в межах ±0,03 %/°С. Прилад випускають в пластмасовому трехвыводном корпусі КТ - 26. Власний споживаний струм не перевищує декількох десятків мікроампер.
Автомобільний стабілізатор напруги повинен керувати струмом через обмотку збудження генератора так, щоб напруга на акумуляторній батареї знаходилося в межах 13,8...14,1 В [2].
Догляд напруги з цього інтервалу призводить до передчасного зносу батареї.
Детектор в стабілізаторі можна живити з виходу дільника напруги, що складається з стабілітрона і токозадающего резистора. Стабілітрон повинен бути таким, щоб сума стабілізації напруги і напруги спрацьовування детектора перебувала в зазначених межах, тобто зі стабілітронів на 9,2 і детектором КР1171СП47 стабілізатор забезпечить напруга на акумуляторної батареї 13,9 (з PST529 - 14).
Оскільки струм обмотки збудження при комутації може досягати декількох ампер, на виході стабілізатора потрібно потужний складовою транзистор. Принципова схема стабілізатора показана на рис. 2.
Діоди VD2 і VD3 захищають потужний транзистор VT1 від високовольтних викидів напруги. Робота стабілізатора якихось особливостей не має. Ширину петлі гістерезису" напруги на батареї цілком визначають характеристики компаратора в детекторі напруги; вона близька до 0,2 В.
Роботу по виготовленню нового стабілізатора починають з розбирання вийшов з ладу (17.3702). Для цього відключають висновки стабілізатора і знімають його з генератора. Відгвинчують гвинт М3, прикріплює до корпусу латунний косинець, і розпаюють (видаляють припой) два висновки - найближчий до цього гвинта і найближчий до першому - це висновки від графітових колекторних щіток, які перебувають на протилежній стороні корпусу і позначених буквами Ш і Ст. Розпаювання зручніше всього проводити, користуючись паяльником і пристосуванням для відсмоктування розплавленого припою. Потім висувають косинець з деталями з пластмасовим напрямних корпусу, відпоюють плату від трьох кутових висновків і демонтують транзистори.
Схема підключення виготовленого стабілізатора до генератора 37.3701 показана на рис. 3. Нумерація деталей стабілізатора (він обведений пунктиром) збережена такий же, як на рис. 2. У генераторі (він обведений штрихпунктирной лінією) ОВ - обмотка збудження генератора.
Всі елементи стабілізатора (крім діода VD2 і транзистора VT1) монтують на друкованій платі розмірами 33x24 мм з фольгованого склотекстоліти товщиною 1 мм. Креслення плати представлений на рис. 4. Транзистор кріплять на своє місце на понвинні і згинають висновки під прямим кутом так, щоб при встановленні плати (стороною з деталями - всередину) вони увійшли кожен у свій отвір.
Поруч, як і в заводському варіанті, можна змонтувати другий такий же транзистор і з'єднати їх паралельно. Однак збільшення надійності роботи стабілізатора можна очікувати лише в тому випадку, якщо обидва транзистора або ретельно підібрані однаковими за параметрами, або зрівняно їх режими по струму колектора (для чого в їх емітерний ланцюг включають і підбирають зрівнюють резистори малого опору).
Дійсно підвищити надійність роботи вузла з одним (двома) транзистором можна, якщо КТ973А замінити на КТ853А. Для цього, однак, доведеться трохи скорегувати друковану плату з урахуванням відмінності в їх цоколевке. Під транзистори слід закласти теплопроводящую пасту.
Діод VD2 припаяний до висновків Ш и В на корпусі стабілізатора.
При остаточній збірці стабілізатора змонтовану плату встановлюють на місце старої, припаюють її до висновків косинця і пропаивают висновки транзистора. Не забудьте забезпечити надійне з'єднання між загальним (мінусових) провідником плати і косинцем. Для цього на платі передбачено отвір А - в нього впаюють дротяну перемичку діаметром 0,8 мм, другий кінець якої припаюють до косинцю зовні. Косинець з платою по напрямних всувають на колишнє місце і закріплюють гвинтом М3. Завершальна операція - пропайка висновків Ш і В, розпаяних на початку розбирання.
Перш ніж встановлювати стабілізатор зібраний на генератор, слід переконатися в його працездатності. Для цього потрібно джерело постійної напруги, регульованого в межах 2...16 В, здатний віддати в навантаження струм 4,5...5 А (в крайньому випадку підійде девятиамперный ЛАТР з випрямлячем на потужних діодах і ефективним згладжуючим фільтром), навантажувальний резистор опором 5...10 Ом потужністю не менше 50 Вт і вольтметр постійного струму зі шкалою на 16 (або будь-авометр).
Висновки і Б стабілізатора з'єднують з плюсовим висновком джерела, а корпус - з мінусовим. Навантажувальний резистор включають між плюсовим висновком джерела і висновком Ш стабілізатора (можна тимчасово припаяти до пропаиваемому висновку на понвинні стабілізатора, найближчого до гвинта М3), вольтметр - між висновком Ш і корпус стабілізатора.
Джерело живлення встановлюють на мінімум вихідної напруги і включають в мережа. При збільшенні напруги живлення до 9,2 В вольтметр повинен показувати таке ж збільшення. Подальше збільшення напруги призведе до відкриванню стабілітрона VD1, при цьому починає працювати детектор і відкривається транзистор VT1 - показання вольтметра повинні зменшиться до напруги насичення колектор - емітер транзистора, тобто приблизно до 1,5 Ст.
Якщо продовжувати збільшувати напругу живлення, то показання вольтметра залишаться без зміни. Однак на позначці 14 відбудеться перемикання детектора і закривання транзистора VT1 - вольтметр повинен показати напруга 14 Ст.
Після описаної перевірки стабілізатор встановлюють на своє місце на генераторі, відновлюють всі з'єднання і відчувають в комплексі.
На закінчення необхідно зауважити, що поряд з КР1171СП47 в стабілізаторі з тим же успіхом можна використовувати інші детектори напруги цієї серії. Необхідно лише підібрати стабілітрон VD1 (див. рис. 2), щоб його напруга стабілізації в сумі з напругою спрацьовування застосовуваного детектора знаходилося в межах 13,8... 14,1 Ст. Так, для роботи з детектором КР1171СП64 потрібно стабілітрон на напругу 7,6 Ст.
Якщо потрібно забезпечити мінімально можливе значення температурного коефіцієнт напруги стабілізації, слід використовувати стабілітрон на напруга 5,6 і детектор КР1171СП87.
Стабілітрон VD1 в дільнику напруги (рис. 2 і 3) можна замінити резистором, підібравши його таким, щоб детектор спрацьовував при напрузі 13,8...14,1 між висновком Б і загальним проводом. Це дещо збільшить "гістерезис" стабілізатора, але зате поліпшить його термостабільність і позбавить від збірки стабілітрона.
Література
Автор: Ю. Китрарь, Самара р.