Что делать если в авто низкое напряжение. 2х-, 3х-уровневый регулятор своими руками.
1. Почистить контакты все. На Регуляторе Напряжения(РН), на клеммах Генератора, на клеммах Аккумулятора, и обязательно массы! Акб-кузов, Акб-Двигатель, Гена-Двигатель и т.д. Иногда это добавляет от 0.5 до 1В.
2. Если не помогло то надо проверить исправность генератора.
3. Если Гена признан исправным, а напряжение на АКБ все равно меньше 13.5В, тогда можно его повысить. У меня есть 3 проверенных варианта:
4. Первый способ — Повышающий диод. Способ простой, бесплатный, рабочий.
Дополнительный диод врезается в цепь питания РН, в результате напряжение генератора поднимается на величину падения напряжения на диоде. Диод можно взять почти любой, стоит он не дорого, подбирается из того, что валяется в гараже. Делаем как на картинке и получаем желаемые 14 Вольт.
5. Способ второй — 2х- или 3х-уровневый регулятор напряжения Способ рабочий, стоимость от 0 до 400р.
Можно купить заводской ТРН, а можно его сделать самому, используя все те же диоды. Удобно брать от старого диодного моста. На заводские не редко встречаются негативные отзывы.
Самому можно сделать легко и просто.
6. Способ третий — запитать РН от АКБ По своей сути способ самый верный, (т.к. напряжение на Гене регулируется исходя из напряжения на Акуме), но трудоемкий. Надо ставитьдополнительное реле, чтобы генератор был возбужден только при включении зажигания.
В своем авто я реализовал второй и третий способ одновременно. 3 уровня делать не стал, т.к. не вижу смысла. Сделал 2х-уровневый.
Внешний реле регулятор своими руками. DIY
В общем, давным давно, я занимался различными поделками, переделками различных РР.
Родная схема меня с первого года владения авто не устраивала, падением напряжения, мерцанием ламп.
Где то читал про установку в генераторы нового реле регулятора шеви нив, у которого есть два доп провода, один подключается к выходной клемме генератора, для контроля и поддержания напряжения, и второй провод, который подключается к одной из обмоток статора, по нему схема определяет работу генератора по оборотам.
Так как изначальный вариант, с установкой в сам генератор, меня не устраивает по нескольким причинам, нет смысла трогать, хорошие притёртые щётки генератора.
Да и расположение генератора, когда выхлопная система нагревает заднюю часть генератора, из-за чего сильно падает напряжение, не имеет смысла, да и перегрев схемы реле регулятора таким образом, приводит к отказам.
Поэтому, купил первый вариант своей самоделки, реле регулятор орбита, для шеви нив, кое как отделил острыми кусачками таблетку от щёточного узла, припаял к таблетке штекер, чтоб можно было заменить в случае чего на другое реле, это занимает минуту делов.
В первом варианте, так как реле регулятор орбита, имел регулировку по минусовой цепи, я с выходной клеммы генератора плюс подключил напрямую на щеточный узел, минус от щёток подключил проводом к РР.
Такое РР получилось, явление временное, корпус и доп примочки уже придуманы, рр шнивы второе есть на растерзание, будут и щётки в запасе и сама таблетка. На надписи не обращайте внимание, писал по памяти. df это w, ш- это df, L это D.
Схема подключения была сделана после экспериментов, немного своя.
Меня не устраивало в реле регуляторе Орбита, то что невозможно изменить выходное напряжение, были эксперименты с доп диодом, но РР просто сначала не запускался.
В таком варианте, не заработало, с доп диодом в плюсовую цепь.
Потом были эксперименты, с подключением диодов в минусовую цепь, напряжение поднималось, но точно выставить 14.8, не было возможности.
В общении с McSystem, понял, что то что мне надо, по моим хотелкам, делает ВТН.
Нашел то что мне нужно по части схемы, я купил через интернет магазин, с доставкой, Регулятор напряжения 9444.3702 (аналог 7931.3702-01 нового поколения)
Попутно искал из чего сделать корпус, вариант с радиаторами что у меня были в наличии, отпали, хотелось иметь более удобный корпус. был найден на али корпус aliexpress.ru/item/32907453963.html за небольшую сумму 190,94 руб.
Что я ещё хотел, это видеть напряжение на акб в момент работы генератора, опять прошерстил али и нашел небольшой удобный индикатор, по моему он был трёхпроводным на момент покупки, либо я сам разделил цепи питания и контроля, уже не помню. aliexpress.ru/item/32907579182.html
Далее, после получения РР, в целях понять что и как работает, чтоб изменить выходное напряжение, была практически полностью нарисована схема РР, по ней выяснил какое сопротивление отвечает за выходное напряжение, вместо него припаял аналогичное по сопротивлению и подстроечное, от лабораторного блока питания. настроил срабатывание на 14.8.
Пока у меня всё смонтировано внутри корпуса и в собранном виде регулировки не имеет, но это пока!
Дополнительно, схема индикатора не спроста имеет три провода, необходимо чтоб индикатор мог измерять напрямую напряжение на акб, не расходовать энергию, пока генератор не работает, и включатся когда генератор работает, с минимальными затратами, для этого нужны две детали, диод и конденсатор, в моём варианте, диод 1n4007 и конденсатор 47мкф 50 вольт, подключено от контакта входа РР с обмотки статора.
Когда генератор работает, там будет напряжение, выпрямленное диодом и конденсатором, от него и питается индикатор.
Получилось такое устройство.
Схему подключения, пришлось изменить, так как у реле регулятора ВТН, регулирующий транзистор стоит в плюсовой цепи.
От щеточного узла генератора, на пайку, подключено два провода в силиконовой изоляции, от авто аккустики, примерно 2.5мм. С генератора получается идёт три провода, два на щётки, один на обмотку статора.
Плюс и минус на реле регулятор, подключены проводами не менее 2.5мм.
В таком варианте включения, компенсируется падение на штатном проводе, идущем от генератора.
Но штатному проводу уже куплена достойная замена.
Минусовой провод, идёт двумя толстыми косами до кузова и до акб, и от акб до кузова коротким проводом, сечение 16 квадрат.
Ах да, совсем забыл, самое главное.
Сопротивление на плате, которое отвечает за выходное напряжение генератора, находится внизу платы по центру, с маркировкой 2202. 22 кОм.
В общем, всё или не всё понятно, пишите.
Я уже планирую делать третий вариант РР, с той же платой, но ещё с дополнительной платой, обогрева акб, проще будет всё коммутировать и прочее.
Плата обогрева заводская, её показывать смысла нет, её никто не смог опознать по фото.
Разбирался с алгоритмом и подключением сам. Она тоже работает автоматическом режиме, при повышении напряжения, когда генератор работает, и акб ниже температуры стабилизации по датчику температуры, включается подогрев, отключается при падении напряжения ниже 13 вольт, отключается с прогревом нагревателей по термодатчику.
Дополнительный подогрев акб, необходим зимой, чтоб хоть немного подогревать акб.
На эту тему можно погуглить, термокожух акб с подогревом.
Очень помогает акб, переносить сильные морозы.
Расчленёнку блока, пока сделать не могу, блок закреплен чёрной изолентой ))
Но если будет много желающих, могу сделать.
В блоке плата приклеена на термоклей, плата изолирована предварительно, термостойким скотчем, чтобы небыло утечек на корпус через 5 отверстий в плате.
После пайки, отмыть плату спиртом, и желательно после проверки, покрыть лаком, это важно!
Резистор регулировки напряжения, составлен из последовательно соединенного сопротивления 22 килоом и подстроечного резистора герметичного. У меня он ещё наверно моего возраста.
При отсутствии напряжения через лампочку в приборке, РР не потребляет ток вообще!
Тот провод, что шел с приборки через лампочку, подключается уже не к генератору, а к внешнему реле регулятору.
Всё же думаю надо, сделать расчленёнку блока, чтоб прояснить все тонкости.
На словах объяснить сложно, да и забываю уже, что ставил и что куда припаяно на плате.
Регулятор напряжения автомобиля своими руками
Микроконтролерный реле регулятор.
Автор: Митько Виталий Сергеевич
Опубликовано 11.02.2016
Создано при помощи КотоРед.
Рис. 1. Схема реле-регулятора
Линия PB0 (вывод 5) микроконтроллера настроена как выход. На ней программа формирует сигнал управления лампой, имеющейся на приборной панели автомобиля. Через эту же лампу на линию PB1 (вывод 6) микроконтроллера поступает сигнал о том, что зажигание включено. Этот вход защищён от выбросов напряжения стабилитроном VD2. Кроме указанного на схеме, здесь пригоден любой стабилитрон на 3,3. 4,9 В в подходящем корпусе. Конденсатор C6 подавляет шум стабилитрона. Упомянутая выше сигнальная лампа 12 В, 1,2. 1,4 Вт включена в коллекторную цепь транзистора VT1, усиливающего сигнал микроконтроллера.
Номинал резистора R11, указанный не схеме, можно уменьшить до 1 кОм, но нельзя увеличивать. Это связано с тем, что вместе с конденсатором C6 он образует интегрирующую цепь, задерживающую на некоторое время после закрывания транзистора VT1 достижение напряжением на входе PB1 микроконтроллера высокого логического уровня. Для безошибочного определения включённого и выключенного состояния замка зажигания автомобиля это время не должно быть больше имеющейся в программе задержки. Максимально допустимое сопротивление резистора R11 2,2 кОм определено экспериментально.
Линия PB2 (вывод 7) микроконтроллера через усилитель на транзисторах VT2-VT4 управляет обмоткой возбуждения генератора автомобиля. Обратите внимание, что транзисторы VT2 и VT3 питаются напряжением не 5 В, а 9 В от стабилизатора напряжения на стабилитроне VD3. Это необходимо, чтобы подать на затвор транзистора VT4 напряжение, достаточное для его полного открывания, при котором сопротивление открытого канала этого транзистора и рассеиваемая на нём мощность минимальны. Стабилитрон 1N5239B можно заменить любым другим с напряжением стабилизации 9. 10 В.
В качестве замены микросхемы LM1117-5.0 подходят по параметрам многие интегральные стабилизаторы напряжения +5 В. Но все они несовместимы с ней по назначению выводов. Поэтому при замене потребуется вносить коррективы в печатную плату.
Диод 10A7 (VD1, устанавливаемый вне печатной платы) можно заменить любым другим диодом с допустимыми прямым током 10 А и обратным напряжением не менее 100 В.
Предназначенные для не соединяемых с общим проводом выводов деталей отверстия в плате зенкуют со стороны сплошной фольги сверлом большого диаметра, чтобы удалить фольгу вокруг них. Два нижних (по рис. 2) крепёжных отверстия необходимо раззен-ковать со стороны печатных проводников. Выводы деталей, соединяемые с общим проводом, при монтаже следует пропаивать с обеих сторон платы.
Закончив монтаж всех деталей и проверив его, положите на плату со стороны печатных проводников пластину-теплоотвод. Она должна опереться на корпус транзистора VT4 и на две шайбы толщиной 2,3 мм, наложенные на верхние (по рис. 2) крепёжные отверстия. Место соприкосновения теплоотвода с корпусом транзистора желательно смазать теплопроводной пастой. Плату и теплоотвод скрепляют четырьмя винтами с гайками.
После проверки готового изделия в работе его разбирают, покрывают плату несколькими слоями влагозащитного лака (обязательно!), при этом защитив от лака соприкасающуюся с теплоотводом поверхность транзистора VT4 и контакты XT1-XT6, и вновь собирают. Зазор между платой и теплоотводом можно залить термоклеем.
В автомобилях, оборудованных электрогенератором, обмотки статора которого соединены по схеме «звезда» с трёхфазным выпрямительным мостом на шести диодах, новый реле-регулятор подключают по схеме, изображённой на рис. 3. Но предварительно нужно удалить штатные реле-регулятор и реле контроля зарядки аккумуляторной батареи. Места разрыва цепей обозначены на схеме крестами. Отключив от корпуса автомобиля правый (по схеме) вывод сигнальной лампы, соединяют его, как показано на схеме утолщённой линией, с выводом замка зажигания. Диод VD1 (см. рис. 1) в рассматриваемом случае не требуется.
Рис. 3. Схема подключения нового реле-регулятора
Если обмотки статора генератора соединены «треугольником», а выпрямитель состоит из девяти диодов, то новый реле-регулятор подключают к нему по схеме, изображённой на рис. 4. Здесь, кроме проводов, шедших к старому реле-регулятору, нужно разрезать ещё один, присоединённый к левому (по схеме) выводу сигнальной лампы.
Рис. 4. Схема подключения нового реле-регулятора
Через диод VD1 (см. рис. 1) обмотка возбуждения генератора питается при включённом зажигании, но остановленном или работающем на малых оборотах двигателе автомобиля. В отсутствие диода VD1 генератор при запуске двигателя работать не начнёт.
Непосредственно от замка зажигания (без диода) напряжение на обмотку возбуждения подавать нельзя, так как в этом случае запущенный двигатель продолжит работать и после выключения зажигания.
Датчик температуры крепят к аккумуляторной батарее липкой с двух сторон лентой, не забыв предварительно обезжирить место крепления. На противоположную датчику и батарее сторону ленты наклеивают небольшую поролоновую пластину. Она предохранит датчик от нагревания горячим воздухом подкапотного пространства.
Файлы программ(AtmelStudio) и печатной платы (Sprint-Layout 6). В архиве.
Электронный регулятор напряжения бортовой сети авто
Вот поэтому я решил сделать устройство, которое свободно от вышеизложенных недостатков. Регулятор прост в настройке, точность поддержания напряжения составляет 1% от номинального напряжения. Схема, приведенная на рис.1 прошла испытания на многих автомобилях, в том числе и грузовых в течение 2-х лет и показала очень хорошие результаты.
Рис.1.
Принцип работы
При включении замка зажигания напряжение +12В подается на схему электронного регулятора. Если напряжение, поступающее на стабилитрон VD1 с делителя напряжения R1R2 недостаточно для его пробоя, то транзисторы VT1, VT2 находятся в закрытом состоянии, а VT3 – в открытом. Через обмотку возбуждения протекает максимальный ток, выходное напряжение генератора начинает расти и при достижении 13,5 – 14,2В возникает пробой стабилитрона.
Благодаря этому открываются транзисторы VT1, VT2, соответственно транзистор VT3 закрывается, ток обмотки возбуждения уменьшается и снижается выходное напряжение генератора. Снижения выходного напряжения примерно на 0,05 – 0,12В достаточно, чтобы стабилитрон перешел в запертое состояние, после чего транзисторы VT1, VT2 закрываются, а транзистор VT3 открывается и через обмотку возбуждения снова начинает протекать ток. Этот процесс непрерывно повторяется с частотой 200 – 300 Гц, которая определяется инерционностью магнитного потока.
Конструкция
При изготовлении электронного регулятора, следует обратить особое внимание на отвод тепла от транзистора VT3. На этом транзисторе, работающем в ключевом режиме, 1ем не менее выделяется значительная мощность, поэтому его следует монтировать на радиаторе. Остальные детали можно разместить на печатной плате, прикрепленной к радиатору.
Таким образом, получается очень компактная конструкция. Резистор R6 должен быть мощностью не менее 2Вт. Диод VD2 должен иметь прямой ток около 2А и обратное напряжение не менее 400В, лучше всего подходит КД202Ж, но возможны и другие варианты. Транзисторы желательно применить те, которые указаны на принципиальной схеме, особенно VT3. Транзистор VT2 можно заменить на КТ814 с любыми буквенными индексами. Стабилитрон VD1 желательно установить серии КС с напряжением стабилизации 5,6-9В, (типа КС156А, КС358А, КС172А), при этом увеличится точность поддержания напряжения.
Настройка
Правильно собранный регулятор напряжения не нуждается в особой настройке и обеспечивает стабильность напряжения бортовой сети примерно 0,1 – 0,12В, при изменении числа оборотов двигателя от 800 до 5500 об/мин. Проще всего настройку производить на стенде, состоящем из регулируемого блока питания 0 – 17В и лампочки накаливания 12В 5-10Вт. Плюсовой выход блока питания подключают к клемме “+” регулятора, минусовой выход блока питания подключают к клемме “Общ”, а лампочку накаливания подключают к клемме “Ш” и клемме “Общ” регулятора.
Настройка сводится к подбору резистора R2, который изменяют в пределах 1-5 кОм, и добиваются порога срабатывания на уровне 14,2В. Это и есть поддерживаемое напряжение бортовой сети. Увеличивать его выше 14,5В нельзя, поскольку при этом резко сократится ресурс аккумуляторов.
Дополнительный регулятор для автомобильного генератора
Схема достаточно проста:
Основа схемы – ОУ DA2. Он сравнивает опорное напряжение, поступающее с элементов C1, R1…R3, DA1, с напряжением, снимаемым со стока транзистора VT1. Уменьшение падения напряжения сток-исток VT1 относительно опорного напряжения приводит к его закрытию, что стабилизирует вычитающее напряжение регулятора генератора на уровне, устанавливаемом резистором R3. Элементы R4, R5, C2 предотвращают самовозбуждение схемы, ОУ DA2 без них на ёмкостную нагрузку, которой является затвор VT1, нормально работать не будет. Конденсаторы C1, C3…C5 фильтруют помехи в цепи питания. Диодный мост VD1 – аварийный. В случае нештатной работы регулятора он не позволит превысить падение напряжения в питающей цепи регулятора напряжения более 1,4В. Резистор R6 необходим для первичной настройки падения напряжения между выводами сток-исток транзистора VT1 без подключения к генератору.
Фото собранного устройства:
Элементы C1, C4, C5, DA1, R3 приклеены на плату. Это поможет им пережить вибрацию во время движения автомобиля. Сторона пайки компонентов печатной платы для защиты от влаги покрыта акриловым лаком:
Сама плата устанавливается на радиатор:
Вообще-то, хватит радиатора и поскромнее, достаточно алюминиевой пластины толщиной 5мм, но это у кого что найдётся. Внешние компоненты также частично покрыты акриловым лаком. Всё в сборе размещается в подходящем по размеру корпусе:
В нём же установлен выключатель регулятора для работы в тёплое время года:
В этом случае он замыкает входную и выходную цепь (сток – исток транзистора VT1), исключая влияние устройства на работу генератора.
Собранный из исправных элементов регулятор в дополнительных настройках не нуждается. Добавка необходимой величины напряжения бортсети автомобиля осуществляется подстройкой резистора R3. Контроль этой величины осуществляется с помощью вольтметра между входной и выходной цепи регулятора (сток – исток транзистора VT1).
О замене элементов. ОУ DA2 подойдёт любой, допускающий работу при входных напряжениях, равных питающему, в даташите при этом указывается – «common-Mode Input Voltage Range Includes VCC+». Из наименее экзотических подойдут ОУ LF355/6/7. Тут необходимо добавить, что использование цанговой панельки для ОУ – мера вынужденная. То, что продавалось под маркировкой TL071CN действительности не соответствовало – они не работали от входных напряжений, равных питающему. Приходилось подбирать. Если с оригинальными ОУ проблем нет, лучше запаивать микросхему в плату напрямую. Транзистор VT1 можно заменить на IRF5210N или аналогичные. Однако не следует забывать, что сопротивление сток – исток применяемого транзистора ограничивает минимальное падение напряжения на регуляторе, а следовательно, минимальную вольтдобавку бортсети. Иными словами, транзисторы с большим сопротивлением сток – исток будут работать как обычные сопротивления даже при подаче открывающего напряжения 15В на затвор – исток. Диодный мост VD1 подойдёт любой, подходящий для удобного монтажа на радиатор под «винт». В общем-то, именно это и послужило причиной выбора именно диодного моста.
Можно было бы использовать 2 последовательно соединённых диода, но их сложнее крепить к радиатору. Стоит ещё заметить, что если вольтдобавка не превышает 0,6В, можно ограничиться только одним защитным диодом. В случае с использованием диодного моста можно соединить на плате перемычкой выводы «
Для упрощения установки в капот автомобиля имеет смысл предусмотреть клеммы подключения:
И самое главное. Для данной доработки генератора необходимо, чтобы питание встроенного регулятора автомобильного (или тракторного) генератора имело отдельное питание. Например, от замка зажигания. В этом случае подключение не вызовет никаких затруднений. В отличие от конструкционных решений, где питание встроенного регулятора осуществляется от внутренних цепей генератора. В этом случае без частичной разборки корпуса не обойтись…
