Где-то года два назад (2011 г.) заморачивался этой проблемой напуганный отзывами о китайских девайсай и дефицитом фирменных. Делал из спортивного интереса и на всякий случай, что б було. Перепробовал кучу схем. Стабильнее всего себя зарекомендовала эта:
Наработку на отказ озвучить не могу т.к. поменять в мопеде на постоянно так и не довелось. Родная пока работает и работает не хуже.
Эл. параметры:
Стабильность напряжения - от 13,2 V (холостой ход + ближний свет) до 14,3 V на средних и высоких оборотах. На скорости испытать не получилось.
Конструкция:
Покупались полевики, NE555 и ёмкость. Остальное выдрано из старого компьютерного БП. Критерий выбора VD1 - минимальное прямое сопротивление. Желательно диоды Шотки.
Корпус - половинка отпиленная от какой-то автомобильной хрени.
Лабораторные испытания - на столе подачей переменного 50 гц 13 - 40 V.
... ипосле всего этого залить эпоксидной смолой.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Это была конструкция повторенная мной, за которую я отвечаю. Теперь приведу конструкцию чужую. Не верить товарищу в работоспособности схемы не увидел оснований. Дальше привожу прямую речь с одного из форумов инета:
"Напряжение зарядки аккумулятора китайских аппаратов в районе 17-18 В, а это конкретный перезаряд. РР отсекает только отрицательный полупериод, а положительный через диод поступает в цепь постоянного тока (красный провод). Все прекрасно иллюстрирует "родная" схема.
В моем же регуляторе тиристор катодом подключен не к "белому" проводу а к "желтому". То есть эта цепь стабилизирует переменный ток.
А вместо диода установлен (!) запираемый тиристор BT152-600R. Элементы R6, VD7-VD10 и Т2 образуют параметрический частотно-фазовый линейный стабилизатор. Подбирая стабилитрон VD7 можно регулировать напряжение. Если последовательно соединить на 8,2 и 5,6 В. U = 13,8В. На выходе регулятора будет 14,3 В. В цепи стабилизации стабилитрон VD5 тоже можно подбирать, напряжение было примерно 12 В и заменой на два последовательно 4,3 и 5,1В поднято до 13,5 В. Тиристор Т1 необходимо анодом тщательно соединить с шасси. Если этого не сделать то будет нестабильность напряжения при изменении нагрузки, из-за падения напряжения на массовом (зеленом) проводе. А тиристор Т2 необходимо электрически изолировать от корпуса и обеспечить тепловой контакт."
В результате получилась конечная схема вместе с цепями подключения:
Но, спустя сезон произошло... то, что произошло:
Слава Богу, мой родной РР работает без проблем. Но попросил меня «коллега по рыбалке» помочь ему в беде – перегорает лампа фары. Характерно. Благо аккум не успел здохнуть… Тот который я тут описывал – рабочий. Но для его установки надо покоцать схему генератора, а на чужом аппарате опыты ставить не комильфо… Вот и решил повторить конструкцию топикстартера, под впечатлением положительных отзывов. Мог бы, конечно, молча «перерисовать», но стал «въезжать» и возникли вопросы.
Главный – а что даёт модернизация штатного РР который приведен на первой странице? Ответа я не нашел. Нашел констатацию факта, что:
«В моем регуляторе тиристор катодом подключен не к "белому" проводу, а к "жёлтому". То есть эта цепь стабилизирует чисто переменный ток. А вместо диода установлен (!) запираемый тиристор... Элементы-R6, VD7-VD10 и Т2 образуют параметрический частотно-фазовый линейный стабилизатор. Подбирая стабилитрон можно регулировать напряжение… В цепи стабилизации стабилитрон VD5 тоже можно подбирать напряжение.»
Я так понимаю, что выражение «эта цепь стабилизирует чисто переменный ток» следует понимать, как «эта цепь шунтирует ЭДС генератора до величины, обеспечивающей нормальное напряжение для всех потребителей и зарядки аккумулятора». А уж как РР «стабилизирует ток» - мне не интересно. Важен результат. А результат-то обеспечивается и заводской схемой. На своем аппарате я критичных отклонений не намерял. Да и практика подтверждает – 17 лет и 17000 км без проблем.
Обоснование, что «…штобы напряжение регулировать на скутере более точно» - могу принять, но только «более точно от чего»? Хотелось бы сравнительные цифирки почитать. Я не призываю ради моей прихоти проводить замеры. Коль есть богатый опыт сборки – и эти данные должны быть.
Можно, конечно, меня послать: «Как хошь, так и делай…».
Есть ли смысл в усложнении технологии настройки и удорожании почти в два раза?
Дополню свои суждения:
В оригинальной схеме цепь шунтирования ограничивает максимальное переменное напряжение на всей обмотке (провода белый-желтый), которое выпрямляется диодом VD3 (и, естественно, выпрямленное так же ограниченно до определенной величины) и поступает к потребителям постоянного тока.
В модернизированной же схеме шунтируется только часть обмотки, отвечающая за питание потребителей переменного тока. А для ограничения постоянного напряжения "автор" вынужден создавать дополнительную цепь на BT152 600R с недокументированной схемой управления тиристором. Ладно бы, «стабилизирует» и ладно. Но в схемах фазового управления тиристор и цепи им управляемые включаются ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО. Здесь же нагрузка находится в цепях управления, а значит момент открытия тиристора будет зависеть от её (нагрузки) сопротивления. А так как у всех разные мопеды с разной мощностью (читай сопротивлением) лампочек, разными аккумуляторами и разным звуковым сигналом, то значит и постоянное напряжение будет зависеть не только от индивидуальной настройки, а и от потребляемого постоянного тока при разных нагрузках.
Для большей наглядности есть смысл привести отдельно анализируемую часть схемы:
Схема производителя |
"Модернизированная" схема |
Цепи управления "модернизированной" схемой. |
В результате терзания теоретитческими сомнениями была собрана оригинальная схема. И вот что получилось без усложнения схемы, конструкции и всяких подборов-регулировок:
Стоящий мопед:
минимальные обороты: =U = 13,1V, ~U = 7V;
средние и максимальные обороты: =U = 14,4V, ~U = 14,4V.
Не гарантирую, что те же показания будут во время движения - как скажется нагрузка на генератор не знаю.
Тахометра у мопеда нет, поэтому расшифровать "минимальные" и "средние и максимальные" не могу.
Эти результаты меня вполне устраивает.
Да, вместо 1N5408 (такого нету) поставил RF307.
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Еще одна схема, заинтересовавшая меня своей простотой и отзывами делавшего её.
«При Uвх от 30 до 200V на выходе стабильные 14,3V. При уменьшении емкости на выходе до 10 000V - напряжение на нагрузке зависит от оборотов и нагрузки, и изменяется в пределах 0,1-0,2V. Стабилитроны подбираются. Для этих комплектующих - на 14,6V. Если использовать меньше греющиеся и с меньшим падением на них, диоды Шотки - нужно другие.»
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Интересна идея использования инверторов, использующих принцип ШИМ. Есть и практическая конструкция. Недостаток – габариты и относительная сложность.. Достоинство – при любой неисправности на выходе 0 напряжения и разгрузка генератора, что сказывается на экономии топлива на больших оборотах.
«Да, еще одна ожидаемая "фишка" - снижение расхода топлива (режима ХХ это слабо коснется). Чем больше мы крутим движок - тем меньше сопротивляется вращению генератор, т.к. падает потребляемый ток из-за возрастания напряжения. В шунтирующем РР - наоборот, больше обороты - труднее крутить движку.»
При использовании штатных PP, при коротком замыкании индуктивность будет настолько велика, что будет влиять на поле постоянных магнитов, но направленно будет против них в результате ЭДС в катушках будет настолько низок, что ток не сможет причинить каких-либо повреждений обмоткам. Генератор скутера при этом не перегорает, но есть небольшая проблема — это основной минус этих регуляторов - противодействие магнитного поля катушек и постоянных магнитов имеет некоторую силу в результате повышается нагрузка на коленвал и соответственно снижается мощность двигателя. На двух-тактниках это почти не заметно, а вот на четырёх-тактных одноцилиндровых двигателях это заметно. Там и так коленвал по инерции целый оборот проходит, а тут ещё и генератор его тормозит.
"Если отключить регулятор от генератора - то напряжение на выходе генератора напрямую зависит от оборотов и варьируется в широких пределах (DC 30В (холостые) - 100В (5000 rpm) - 160В (8000 rpm). А реле регулятор делает то, что не дает напруге расти выше 14-15 Вольт, просто закорачивая обмотки генератора по достижении этого вольтажа, тем самым поддерживая стабильное напряжение бортовой сети. На 5 тысячах оборотов через трехфазный выпрямитель я получил около 400Вт мощности, на 8 тысячах - около 700 ватт мощности и самоликвидацию с дымом нагрузочного резистора. Работа реле регулятора подобна тому что нам нужно двигаться со скоростью 40 км\час, мы зажали газ в пол и регулируем скорость только тормозами.
Основное преимущество инвертора - он берет столько энергии от генератора, сколько нужно бортовой сети в данный момент. Тем самым генератор меньше тормозит двигатель, и те полкиловатта мощности, что безжалостно убивало реле-регулято теперь идут по прямому назначению - на движение.
Основные требования от такого инвертора - это работа в диапазоне входных напряжения от 25 до 240 вольт и обеспечение стабильности выходных напряжений. По принципу действия с такой сложной задачей справится обратноходовой преобразователь с ШИМ. Даже при выходе из строя силового транзистора - на выходе будем иметь 0, именно поэтому я остановился на инверторе, а не на, скажем, импульсном понижающем стабилизаторе, в котором выход из строя силового транзистора может привести к появлению на выходе полного входного напряжения, что однозначно убьет все электрику на борту.
Схема построена на ШИМ UC3843 и пока все в макетной стадии. Самым большим компонентом явился трансформатор - для выходного тока в 15 ампер я применил сердечник E65. Подал на вход 20В, нагрузил на 5 Ампер - на выходе 14.4В, подал 190 Вольт - на выходе 14.4В."
