電子充電制御リレー。スキーム、説明

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電子充電制御リレー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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すべての自動車愛好家は、車内の電源システムの状態をより完全に制御したいと考えています。バッテリーの過充電と過充電はどちらもバッテリーの「健康状態」に悪影響を及ぼし、ただでさえ短いエネルギー貯蔵デバイスの耐用年数を短縮します。この記事では、バッテリーの最適な動作条件を確保する問題について説明します。

バッテリー、発電機、リレー、レギュレーターシステム (オンボード電圧安定装置) の性能を監視する要素は、通常、充電制御リレーです。古典的な Zhiguli 車の操作経験から、標準の PC702 リレーを電子バージョンに置き換えることで、警告ランプの情報内容を改善できることがわかりました。

過去 75 年間にわたって Radio 誌のページに掲載された制御装置の分析では、あらゆる点で適切なオプションは見つかりませんでした。それでも、充電不足に加えて、インストルメントパネルの警告灯が電源システムの過剰電圧を示すものを持つことが最適であるように思われます

読者の注意を引いたこのデバイスは、PC702 リレーとの完全な構造的および電気的互換性、迅速な取り付けと取り外しが可能な点で、既知のデバイスとは異なります。これは、車両の車載ネットワークの状態を監視するという混合原理を実装します。バッテリの充電の有無は、電圧レベルではなく、充電電流の有無によって決まります。これはまさに PC702 リレーの動作方法です。

この原理には、デバイスのシンプルさと信頼性が確保され、応答しきい値を決定して設定する必要がなく、測定ユニットにとって重要である温度に実質的に依存しないという利点があります。過電圧監視は従来通り、最大電圧センサー (MVS) を使用します。

充電制御リレーは、機能的に次のコンポーネントに分割できます (回路図を参照)。電圧アンプ付き充電電流センサー - R1 ～ R3、VT1。 DMN - R5-R7、DA1; パルス発生器 - C2、R8、DD1.1; 電流アンプ - VT2; バッファインバータ - DD1.2-DD1.4。

電子充電制御リレー

スイッチ SA1「イグニッション」の接点が閉じているとき (エンジンが始動していない、または低速で動作しているとき)、トランジスタ VT1 は閉じたままになります。これは、トランジスタ VT2 のベース回路に、ダイオード VD4、VD6、VD1 からわずかな逆電流が流れるためです。ジェネレーターブロック。したがって、コンデンサ C1.1 とシュミットトリガ DDXNUMX の下側入力の電圧は実質的にゼロになります。

DMN は、制御されたツェナーダイオード DA1 (TL431ILP、KR142EN19 [1] の国内アナログ) で作られた電圧コンパレータです。ツェナーダイオードは、制御端子で分圧器 R5R6 から除去された電圧が内部基準電圧 (2,5 V に等しい) より低いため、閉じられます。

したがって、デバイスのブロッキングダイオード VD2 を介してコンデンサ C1 はほぼ電源電圧まで充電されます。パルス発生器は禁止されており、その出力は High です。バッファ DD1.2 ～ DD1.4 の出力は Low、トランジスタ VT2 は開いて飽和し、HL1 インジケータライトが点灯し、バッテリ充電電流がないことを示します。

エンジン回転数が増加すると、車両の発電機 G1 によって生成される電圧が増加します。バッテリーの電圧を超えるとすぐに、発電ユニットの三相ブリッジ VD1 ～ VD6 のダイオードが開きます。トランジスタ VT1 のベース回路に脈流が発生します。その結果、可変デューティサイクルのパルスシーケンスがコレクタ上に形成されます。積分コンデンサ C1 は DC 成分を生成します。その値がマイクロ回路の電源電圧の約 1.1 分の 2 を超えるとすぐに、シュミットトリガー DD1 は反対の状態に切り替わります。その結果、トランジスタ VTXNUMX が閉じ、ランプ HLXNUMX が消灯します。

説明した両方のモードの動作ロジックによれば、デバイスは PC702 リレーと変わらないことに注意してください。

2 番目のモードでの動作は、オンボードネットワークの電圧レベルによって異なります。 [3, 15,5] と同様の温度補償スタビライザーが車両に取り付けられている場合、制御の上限は 16 ～ 121.3702 V に等しくなります。従来のリレーレギュレーター (スタビライザー) 14,5 を使用する場合、このしきい値は 15.. .XNUMX V に下げることができます。

選択した閾値に達すると、DMD がトリガーされ、ブロッキングダイオード VD1 のアノードの電圧が約 2 V に低下します。充電されたコンデンサ C2 がダイオード VD1 を閉じ、パルス発生器からブロッキングを除去します。

コンデンサ C2 は、抵抗 R8 とシュミットトリガ DD1.1 の出力を通じて放電を開始します。コンデンサの電圧が減少し、マイクロ回路の電源電圧の1.1分の8に達するとすぐに、トリガーDDXNUMXが切り替わり、その出力に高レベルが表示されます。コンデンサは、トリガの出力から抵抗 RXNUMX を介して再び充電を開始します。発電機は方形パルスの生成を開始します。

その結果、トランジスタVT2が周期的に開閉し、ランプHL1が点滅し、電気機器の動作に異常が発生したことを示し、車載ネットワークに過剰電圧が発生します。シュミットトリガーを備えたマイクロ回路が使用されるのは、「ヒステリシス」特性によるノイズ耐性が優れているためです。

要素 HL2、R11 は重複インジケーターを形成します。必須ではありませんが、HL1 ランプが切れた場合に役立ちます。

リレーでは、KT502A の代わりに任意のシリコン pn-p トランジスタを使用でき、KT973A の代わりに、許容コレクタ電流が少なくとも 2A の任意の複合シリコン pn-p 構造を使用できます。 KR1561TL1 マイクロ回路は負荷容量が大きいため、他のマイクロ回路と交換しないことをお勧めします。 DA1 マイクロ回路を選択するときは、TL431ILP ツェナーダイオード (およびその工業標準品種) の動作温度範囲が -40 ～ +80 °C であることに留意する必要があります。国内アナログ KR142EN19 の場合 - -10 ～ +70 °C。

リレーは、厚さ 47 mm の Textolite または getinax 製の 29x1 mm の回路基板上に組み立てられます。接続は断面積 0,07 mm2、最大電流 - 0,35 mm2 の MGTF ワイヤで行われます。このボードは、702 つのプラスチック製ブッシュを介して PCXNUMX リレー getinaks ボードに取り付けられています。

電子アナログを取り付けるには、リレーの金属ケースをフレアし、エグゼクティブ電磁リレーを基板から取り外し、ピン 3 を 5...87 mm に短くし、フレキシブル導体をピン 30/51、85、および 87 にはんだ付けする必要があります。。車体への取り付け時の接触を確実にするために、リレーの電子アナログの共通線を金属ケースに接続します。ボードをケーシングに取り付けた後、周囲に再度巻き付けます。

リレーの機能をチェックするには、出力電流が最大 10 A で、16 ～ 1,5 V に調整可能な定電圧源が必要です。定電圧源のプラス端子はピン 87 に接続され、マイナス端子はコモンに接続されます。ワイヤー。 AA30-51自動車表示灯はピン12/3に接続されています。

電源電圧を10Vから14Vに変えることでランプが点灯します。ピン 85 を 51...100 オームの抵抗を介して共通線に接続します。ランプはオフになります。次に、供給電圧が徐々に増加し、ランプがパルス的にオンおよびオフになります。しきい値電圧の「ヒステリシス」は通常 20 mV を超えません。

説明と同様に、車両のリレーの機能を確認します。イグニッションをオンにします - オンボードパネルのインジケーターランプが点灯し、連続的に点灯します。エンジンを始動し、アイドリングモードではランプが消灯します。

リレーレギュレータの端子 15 と 67 に適した導体は、事前にピンから取り外されて相互に接続されています。エンジン速度を慎重に上げ、オンボードネットワークの負荷に応じて、数ヘルツの周波数でランプのパルス動作を制御します（要素R8、C2の定格に依存します）。

文学

集積回路。リニア電源用の超小型回路とその応用 (ハンドブック)。 - M.: ドデカ、2001 年。
Biyukov S. シンプルな熱補償型電圧レギュレータ。 - ラジオ、1994 年、第 1 号、p. 34、35。
Lomanovich V. 温度補償型電圧レギュレーター。 - ラジオ、1985 年、第 5 号、p. 24-27。

著者: V. Khromov、クラスノヤルスク

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