Aktif şönt regülatörü. Şöntlü ve şöntsüz arasındaki fark pp Şönt tip voltaj regülatörü

Bu makale, cihazların güç kabloları üzerinden veri iletme yöntemlerini tartışacaktır. Bu tür iletişim cihazlarının geliştiricisi tarafından çözülmesi gereken sorunlara özellikle dikkat edilir. DC güç kabloları aracılığıyla iletişim hatları için alıcı ve verici parçaların uygulanmasının yanı sıra 50 Hertz frekanslı 220 Volt AC güç kabloları aracılığıyla bir iletişim kanalının uygulanmasına ilişkin örnekler verilmiştir. Kontrol mikrodenetleyicisinin çalışması için tipik algoritmalar açıklanmaktadır.

biraz tarih

Güç kabloları üzerinden kontrol sinyalleri iletme fikri yeni değil. Geçen yüzyılın 30'larında, bu tür sinyalleri şehrin elektrik şebekesinin kabloları üzerinden iletmek için cesur deneyler yapıldı. Elde edilen sonuçlar çok etkileyici değildi, ancak o günlerde lamba teknolojisinin hüküm sürdüğünü ve element tabanının çok çeşitli olmadığını unutmayın. Tüm teknik sorunlara organizasyonel sorunlar da eklendi: tek bir standart yoktu - her geliştirici her şeyi kendisi için yaptı: farklı frekanslar ve modülasyonlar kullanıldı. Bütün bunlar, bu iletişim dalının gelişimini engelledi.

Verici ve alıcı cihazların çalışma prensibi

Bu tür cihazların çalışma prensibi, yüksek frekanslı sinyalleri DC veya AC güç kabloları üzerinden iletmektir. AC güç hatlarında, çoğu zaman sinyal iletimi, AC sıfırdan geçtiği anda, yani güç voltajı olmadığında veya minimum olduğunda gerçekleşir. Gerçek şu ki, şu anda parazit seviyesi minimumdur. Bu durumda, bizim için yararlı olan sinyal, sanki bir dizi girişim arasında iletilir.

Alternatif akım ağı üzerinden yüksek frekanslı bir sinyalin iletimi

Yüksek frekanslı bir sinyali aktarmak için güç ağı en çok kullanılan trafo. Alıcı kısım genellikle bir kuplaj trafosu ve gerekli yüksek frekanslı sinyallerin çekildiği bir devreden oluşur.

Yüksek frekanslı sinyalleri bir alternatif akım ağına aktarma yöntemi

DC güç devrelerinde, yüksek frekanslı sinyalleri iletmek için benzer bir yöntem kullanılır, ancak böyle bir sinyal üretme ilkesi farklıdır: güçlü bir anahtar (transistör), geçişi ile ağı kısaca şöntler. devam ediyor hafif azalmaşebeke voltajı (Şek. 3).

DC ağlarında yüksek frekanslı sinyaller üretme yöntemi

Alıcı tarafa, hattaki bu voltaj düşüşlerinin ayırt edildiği hassas bir dedektör yerleştirilmiştir. Ayrıca, bu sinyaller AGC işlevine sahip bir amplifikatörün girişine beslenir, ardından alınan sinyaller hem düşük entegrasyonlu mikro devrelerde hem de evrensel bir mikro denetleyicide veya özel bir mikro devrede gerçekleştirilebilen mantık bloğuna iletilir. yukarıdaki tüm düğümleri içerir. Son zamanlarda, mikrodenetleyiciler, düşük fiyatları ve büyük yetenekleri nedeniyle bu tür görevler için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ayrıca programlanabilir cihazların kullanılması, bu tür cihazların amacını yükleyerek değiştirmenize olanak tanır. yeni program- yenisini yapmaktan çok daha kolay ve ucuz elektronik cihaz on fişle...

Modern bir PLC modemin blok diyagramı

Bu tür iletişimin avantajları ve dezavantajları

İtibar bu türden iletişim paylaşım güç ağının halihazırda mevcut olan kablo hattı. Yani bir iletişim hattı kurulmasına gerek yoktur ve hemen hemen her odada bir priz vardır.

Dezavantajlar, hem cihazın teknik karmaşıklığını hem de 100-300 metreden daha uzun mesafelerde veri aktarırken düşük hızı içerir.

Ayrıca şunu da unutma bu kanal iletişim, yalnızca ağın bir fazına bağlı cihazlar arasında ve yalnızca bir trafo merkezi içinde organize edilebilir - yüksek frekanslı sinyaller, bir elektrik trafo merkezinin sargılarından geçemez.

Prensip olarak, ikinci sınırlama, yüksek frekanslı sinyallerin pasif veya aktif tekrarlayıcılarının kullanılmasıyla kısmen ortadan kaldırılır. Hem başka bir faza sinyal iletmek için hem de başka bir transformatörün hattına sinyal iletmek için kullanılırlar.

Bir iletişim kanalının uygulanmasındaki teknik zorluklar

Bir güç ağı üzerinden güvenilir bir iletişim kanalının organizasyonu önemsiz bir iş değildir. Gerçek şu ki, ağ parametreleri sabit değildir, günün saatine göre değişir: ağa bağlı cihazların sayısı, türleri ve güçleri değişir. Eski SSCB ülkelerinin elektrik şebekelerinin olumsuz özelliklerinden bir diğeri de "hegemonya" - tüm mahalleleri besleyen güçlü trafo merkezleri! Buna göre yüzlerce abone trafonun bir fazına bağlı, her birinin dairesinde çok sayıda her türlü cihaz. Bunlar hem trafo güç kaynaklarına sahip cihazlar hem de dürtü blokları beslenme. İkincisi, genellikle ihlallerle gerçekleştirilir. Elektromanyetik radyasyon- özellikle binanın ve şehrin elektrik şebekesinde çok yüksek düzeyde parazit oluşturan parazit.

Birçok ülkede, binalara güç sağlamak için kompakt piller kullanılmaktadır. trafo cihazları. Böyle bir trafo 3 ila 7 daire veya evden beslenir. Sonuç olarak, abonelere sağlanan elektriğin kalitesi bizimkinden çok daha yüksektir. elektrik ağları. Ayrıca faz kablosu ile sıfır arasındaki direnç daha yüksektir. Tüm bu faktörler, Daha iyi koşullar koşullarımızda sahip olduğumuzdan daha fazla bir apartman dairesi veya bina hakkında veri aktarmak.

Ağa bağlı çok sayıda cihaz, faz kablosu ile sıfır arasında düşük bir dirence yol açar, 1-3 ohm ve bazen daha da az olabilir. Bu kadar düşük dirençli bir yükü "sallamanın" çok zor olduğunu kabul edin. Ek olarak, ağların alan olarak çok önemli olduğunu unutmayın, bu nedenle sahip oldukları geniş kapasite ve endüktans. Tüm bu faktörler, böyle bir iletişim kanalı oluşturma ilkesini belirler: vericinin güçlü bir çıkışı ve alıcının yüksek hassasiyeti. Bu nedenle, yüksek frekanslı sinyaller kullanılır: ağ, yüksek frekanslar için daha fazla empedansa sahiptir.

Daha az sorun, hem genel olarak hem de binaların içindeki güç ağlarının kötü durumudur. İkincisi, genellikle ihlallerle gerçekleştirilir, hatta asgari gereksinim: gövde, odalara giden besleme hatlarından daha kalın bir tel ile yapılmıştır. Elektrikçiler böyle bir parametreyi “faz-sıfır döngü direnci” olarak bilirler. Anlamı basit bir ilişkiye indirgenir: trafo merkezine ne kadar yakınsa, teller o kadar kalın olmalıdır, yani iletkenlerin kesiti daha büyük olmalıdır.

Tellerin kesiti yanlış seçilirse, ana hattın döşenmesi "olduğu gibi" yapılır, ardından hat direnci yüksek frekanslı sinyalleri azaltır. Durum, alıcının hassasiyeti iyileştirilerek veya verici gücü artırılarak düzeltilebilir. Hem birinci hem de ikincisi sorunlu. Birincisi, iletişim hattında parazit var, bu nedenle alıcının hassasiyetini parazit seviyesine yükseltmek, sinyal alımının güvenilirliğini artırmayacaktır. Verici gücünü artırmak diğer cihazlarla etkileşime girebilir, dolayısıyla bu da her derde deva değildir.

Ortak standartlar. Standart X10

Güç ağı üzerinden komut iletme standartlarının en ünlüsü X10'dur. Bu standart, uzun zaman önce, 1975 yılında İskoç şirketi Pico Electronics tarafından geliştirilmiştir. Veriler, 120 kHz frekanslı ve 1 ms süreli bir darbe patlaması kullanılarak iletilir. Alternatif akımın sıfır değerinden geçtiği an ile senkronize edilirler. Bir sıfır geçişi için bir bitlik bilgi iletilir. Alıcı böyle bir sinyali 200 µs bekler. Pencerede bir flaş darbesinin varlığı, mantıksal bir "bir", olmaması - mantıksal bir "sıfır" anlamına gelir. Bitler iki kez iletilir: ilk kez doğrudan biçimde, ikinci kez tersine çevrilir. Genellikle modüller ayrı aygıtlar olarak yürütülür, ancak artık giderek daha sık bir şekilde temel alınmıyorlar. farklı bileşenler ama bir mikrodenetleyici kullanarak. Bu, kartuşta bile "akıllı doldurma" oluşturmanıza izin veren alıcının boyutunu azaltır elektrik lambası veya kapı zili.

Daha önce bahsedildiği gibi, yüksek frekanslı bir sinyal trafo trafo merkezi ve fazının ötesine yayılamaz. Bu nedenle, başka bir fazda iletişim sağlamak için aktif tekrarlayıcılar kullanılır. Ancak, alıcının yalnızca sinyali dinlediği dikkate alınmalıdır. belirli anlar zaman. Bu nedenle, değiştirilmiş parametrelerle “akıllı” alıcılar kullanılır.

-de bu standartİletişimin hem artıları hem de eksileri vardır. İlk olarak, onu çok uzun zaman önce geliştirdi, mikrodenetleyiciler yoktu ve tüm devreler çok sayıda bileşen kullanan analogdu. Bu nedenle, iletişim protokolü çok düşük hızlıdır: ağın bir periyodunda birden fazla bit iletilmez. Gerçek şu ki, bit iki kez iletilir: ilk yarım döngüde doğrudan biçimde ve ikinci yarım döngüde - ters olarak iletilir. İkincisi, bazı komutlar gruplar halinde iletilir. Bu, iletişim süresini daha da artırır.

Ayrıca, bu protokolün önemli bir dezavantajı, komutun cihaz tarafından alındığının onaylanmamasıdır. Yani, bir komut gönderdikten sonra, alıcıya garantili olarak teslim edildiğinden emin olamayız. Ayrıca bu standardın yaygınlaşmasına da katkı sağlamamaktadır.

Kendi deneyimi. Tekerleği yeniden icat etmek

Güç ağı üzerinden komutların iletilmesine izin veren çok sayıda hazır cihazı gerçek koşullarda test ettikten sonra, hayal kırıklığı yaratan bir sonuca vardım: evde, sınırlı bir bütçeyle, özel cihazlar olmadan ve (ne saklanmalı?) bilgi olmadan, işe yaramayacak dahiyane bir şey icat etmek. Ama hiçbir şey ve hiçbir şey, kendi özel koşulların altında, kendine güzel bir zanaat yapmanı engelleyemez. Bu, böyle bir ürünün uygulama alanını, komutların iletilmesi gereken mesafeleri ve ayrıca böyle bir cihazın işlevselliğini içerir.

Projemiz için bir tür teknik görev şeklinde bazı formaliteleri tamamlayalım:

• cihaz, güç şebekesinin kabloları üzerinden veri iletmelidir;
• veriler, akımın "duraklamalarında", yani ağdaki voltaj minimum olduğunda iletilmelidir;
• iletişim kanalının güvenilirliği hem donanım (alma noktasındaki optimum sinyal seviyesi ile) hem de yazılım (veriler, alınan verilerdeki hasarı tespit etmek için bir sağlama toplamıyla iletilir, komutlar birkaç kez iletilir, alıcı cihaz komutu aldı, ilgili sinyal ana cihaza geri gönderilerek onaylanır);
• Hem ağdaki cihazlar arasında veri alışverişi için protokolleri hem de modülasyon türünü gerekli seviyeye basitleştirelim. Bir bit verinin 1 milisaniye boyunca iletildiğini varsayacağız. Birim, bu sürenin bir darbe patlaması şeklinde iletilecek ve sıfır - yokluğu;
• ağda tüm cihazlar sinyalleri dinler, ancak yalnızca böyle bir komutun gönderildiği cihaz alınan komutu yürütür. Yani, cihazların her birinin kendi adresi - numarası vardır.

Bu tür cihazların yürütme kısmının devresi farklı olabilir. Alıcı ve verici parçaların şemasıyla ilgileniyoruz.

Şekil, bir güç ağı üzerinden komutları ileten gerçek bir cihazın diyagramını göstermektedir. Cihazın yönetici kısmı, lambanın parlaklığını kontrol eder, yani bir dimmerdir.

Şemayı daha ayrıntılı olarak ele alalım. Transformatör T1 ve diyot köprüsü D1-D4 cihaza güç sağlar. Düğüm R8 \ R11, diyot D6 ve transistör Q1, şebekedeki minimum voltajı (frekans 100 Hz) gösteren sinyalin biçimlendirilmesini sağlar. S1-S3 düğmeleri, kısma işleminin yerel kontrolü için kullanılır: lambanın parlaklığını değiştirirler, bu parametreyi ve ayrıca lambanın yükselme ve düşme zamanını varsayılan olarak kaydetmenize izin verirler. NEDEN OLMUŞ dimmer çalışma modlarını ve sinyal alma gerçeğini görüntüler. Kalan LED'ler, lambanın parlaklığını ve kısma süresini gösterir.

Dirençler R11 ve R12, bir voltaj bölücü oluşturur ve cihazın alıcı kısmının "hassasiyetini" ayarlamak için kullanılır. Bu dirençlerin direnç oranlarını değiştirerek, cihazın hem girişime hem de faydalı sinyale tepkisini etkilemek mümkündür.

T2 haberleşme trafosu, cihazın alıcı ve verici bölümlerinin galvanik izolasyonu için kullanılır ve ayrıca yüksek frekanslı sinyalleri binanın elektrik şebekesine iletir.

Verici kısım, Q2 transistörü ve T2 transformatörünün sargılarından biri üzerinde yapılır. D5 zener diyotuna dikkat edin - ağdaki kısa süreli yüksek voltaj girişimi sırasında transistör bağlantısını bozulmaya karşı koruyan odur.

Alıcı kısım biraz daha karmaşıktır: T2 transformatörünün sargılarından biri, paralel salınım devresi L1 \ C2 ile birlikte alıcı yolun karmaşık bir devresini oluşturur. D8 ve D9 diyotları, mikrodenetleyici girişini voltaj sınırından korur. Bu diyotlar sayesinde voltaj, besleme voltajının değerini (bizim durumumuzda 5 Volt) geçemez ve eksi 0,3-0,5 Volt'un altına negatif olamaz.

Sinyal alma işlemi aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Yoklama düğmelerinin ve göstergelerle çalışmanın herhangi bir özelliği yoktur. Bu nedenle çalışmalarını tarif etmeyeceğim.

Alım altyordamı güncel bir sıfır geçiş sinyali bekliyor. Bu olayın meydana gelmesi üzerine, yaklaşık 250 mikrosaniye süren analog karşılaştırıcı yoklama prosedürü başlatılır. Hiçbir sinyal alınmadıysa, alt program en baştan çalışmaya başlar.

Herhangi bir sinyal alındığında (karşılaştırıcı çıkışında mantıksal bir birim yayınladı), alınan sinyali analiz etme prosedürü başlatılır: belirli bir süre için, karşılaştırıcı uzun bir sinyalin varlığı için sorgulanır. Alınan sinyal gerekli süreye sahipse, alınan sinyal güvenilir olarak kabul edilir. Bundan sonra, uzak cihaz tarafından iletilen gerekli sayıda veri bitini alma prosedürü başlatılır.

Tüm verileri aldıktan sonra, aynı pakette alınan sağlama toplamı ile çakışma gerçeği açısından analiz edilirler. Veriler güvenilir bir şekilde alınırsa, komut güvenilir olarak tanınır ve yürütülür. Aksi takdirde, alınan veriler dikkate alınmaz ve program yeniden yürütülür.

Sinyallerin ağa iletilmesi işlemi de tamamen mikrodenetleyici tarafından gerçekleştirilir. Veri aktarımı gerekliyse, alt program başlangıç ​​koşulunu bekler: mevcut bir sıfır geçiş sinyalinin alınması. Bu sinyali aldıktan sonra, 80-100 mikrosaniyelik bir duraklama korunur, ardından gerekli frekans ve süreye sahip bir darbe patlaması güç şebekesine iletilir. Yüksek frekanslı sinyaller, yüksek voltajlı kapasitör C1'in küçük bir kapasitansından ağa neredeyse kayıpsız geçer. Gerekli frekanstaki paketler, mevcut bir donanım PWM üreteci kullanılarak oluşturulur. bu mikrodenetleyici. Deneylerin gösterdiği gibi, en uygun sinyal iletim frekansı 90-120 kHz aralığındadır. Bu frekansların, hem Rusya'da hem de Avrupa'da ilgili düzenleyici makamlara kayıt yapılmasına gerek kalmadan kullanılmasına izin verilir. (CENELEC standardı)

Ve şimdi en sık sorulan sorunun cevabı: bu tür cihazlar arasındaki iletişim mesafesi nedir? Cevap basit: iletişim aralığı birçok faktörden etkilenir: elektrik hatlarının kalitesi, "bükümlerin" ve montaj kutularının varlığı, yükün türü ve gücü ...

Uygulamadan: küçük bir şehirde, 30-50 özel evi besleyen bir elektrik hattında, sabah ve öğleden sonra (daha az elektrikli cihaz kullanıldığında), iletişim aralığı, üzerinde yüz daire bulunan büyük bir şehirden çok daha yüksektir. bir faz.

İkinci ortak soruyu da cevaplayacağım: iletişim menzili nasıl artırılır? Bunu yapmak için, güç şebekesine iletilen sinyalin gücünü artırabilir ve ayrıca cihazın alıcı kısmını iyileştirebilirsiniz.

Güç amplifikatörü, ortak bir TDA2030 veya TDA2003 yongasında yapılabilir (üretici tarafından beyan edilen parametreler farklı olsa da, iyi çalışırlar).

Alıcı kısmın rafine edilmesi daha zordur:

• bir giriş amplifikatörü ve AGC ekleyin;
• cihazın girişine dar bant filtreler ekleyin. En basit çözüm şudur: istenen frekansa ayarlanmış bir seri döngü.

​

Röle regülatörleri şöntlü ve şöntsüzdür.

1) En basit ve en ucuz RR'ler şönt RR'lerdir. Çalışma prensibi şu şekildedir - ayarlanan voltaj genliği aşıldığında jeneratörün fazları şöntlenir (kısa devre edilir) kısa devre. Yani araba kullanıp sürekli tam gaz veriyoruz ve hızı gaza basarak değil frene basarak düzenliyoruz. Saçma değil mi? Ve şönt röle regülatörü tam olarak böyle çalışır. Doğal olarak, böyle bir blok çok güvenilir değildir. Ünitenin kendisinin, kabloların ve konektörlerin artan ısı dağılımı, genellikle jeneratör-röle-regülatöründen aküye ve sigorta kutusuna kadar tüm devrenin erimesine, kısa devre yapmasına ve arızalanmasına neden olur. Böyle bir blok için daha fazla yük tüketiciler, daha iyi. Çünkü bu durumda şönt devrelerin devreye girme olasılığı daha düşüktür. Tersine, bağlı tüketiciler olmadan, jeneratörün tüm gücü şönt devrede harcanacak ve bu da ünitenin erken arızalanmasına yol açacaktır. Jeneratörün gücünün tüketicilerin toplam gücünden çok daha fazla olduğu anda baypas devreleri sürekli çalışır durumda. Böyle bir röle regülatörünün çıkışında, voltaj testere dişi şeklindedir (şekildeki gibi) ve olması gerektiği gibi sabit değildir. Böyle bir voltaj aküyü çok daha yavaş şarj eder ve motor devri arttıkça ışık bile kararır. Birçoğunun böyle bir resim gözlemlediğini düşünüyorum - bu şönt röle regülatörü. Böyle bir bloğun avantajlarından biri, düşük maliyeti ve üretim kolaylığıdır. büyük çoğunlukta elektronik devreler forumlarda dolaşan bu bloklardır. Genellikle fabrikalar, hem sabit hem de sabit olduğunda, kombine elektrikli ekipmana sahip kar motosikletlerine bu tür bloklar koyar. alternatif akım voltajı farklı tüketiciler için.

2) İkinci tip PP şant değil. Bu blokların devresini tarif etmeyeceğim, sadece regülasyon ilkesinin, ayarlanan genlik aşıldığında RR'den çıkış voltajını kapatmaya dayandığını söyleyeceğim. Voltaj normale döndüğünde (azaldığında) açılır ve böylece saniyede binlerce ve hatta on binlerce kez açılır. Bu şekilde, şekli düz bir yatay çizgiye meyilli olan yüksek voltaj kararlılığı elde edilir (şekle bakın). Jeneratörden tam olarak tüketicinin ihtiyacı kadar alınır. Isı dağılımı çok daha azdır ve dolayısıyla böyle bir birimin güvenilirliği daha yüksektir. Böyle bir bloğun avantajları açıktır.

Bugüne kadar, darbeli AC-DC dönüştürücüler, analoglar arasında lider bir konuma sahiptir. Darbe dönüşümleri için en popüler topoloji, geri dönüş topolojisidir. Popülaritenin bir başka nedeni de, yalnızca ek parçalar ekleyerek sağlanan çok kanallı bir güç kaynağı oluşturmanın oldukça basit ve ucuz yoludur. ikincil sargılar trafoya.

Genellikle, Geri bildirim en doğru çıkış toleransı gerektiren çıkıştan alınır. Bu çıkış daha sonra diğer tüm ikincil sargılar için voltaj oranını belirler. Bununla birlikte, endüktans dağılımının etkisi nedeniyle, özellikle ana kanalda küçük bir yük (veya hiç yük olmaması) ve tam yük olması durumunda, çeşitli kanallar için çıkış parametrelerini ayarlamak için gereken doğruluğu elde etmek her zaman mümkün değildir. ikincil kanalların yüklenmesi.

Çıkış ikincil kanallarını stabilize etmek için son düzenleyiciler ve ön yükler kullanılabilir. Ancak kullanımları, nihai maliyeti artırmakta ve ürünün etkinliğini azaltmakta, bu da onları tüketiciler için daha az çekici kılmaktadır. Bu sorun, boşta veya bekleme modundaki güç kaynakları için standartları sıkılaştırma eğilimi nedeniyle özellikle şiddetlidir.

Resim 1'de gösterilen çözüm "Aktif Şant Regülatörü" olarak adlandırılır ve parametrelerin tanıtılan standartlara uygun olarak elde edilmesini ve aynı zamanda son cihaz için kabul edilebilir bir bütçe tutmanızı sağlar.

Resim 1. Çok kanallı flyback topolojisi için aktif şönt düzenleyici

Şema aşağıdaki gibi çalışır. Çıkışlar regülasyon içindeyken, gerilim bölücü R14 ve R13 Q5'i açar, bu da Q4 ve Q1'i kapatır. Bu çalışma modunda akım Q5'ten geçtiğinde, 5V çıkışı için hafif bir ön yük vardır.

5V çıkışı ile 3,3V çıkışı arasındaki nominal voltaj farkı 1,7V'tur. 3,3V çıkışındaki yük, 5V çıkışındaki akımda karşılık gelen bir artış olmadan akım tüketimini artırmaya başladığında, 5V çıkışındaki voltaj göreceli olarak artacaktır. 3,3 Q gerilime. Nominal gerilimlerdeki fark 100mV'yi aştığı anda, Q5 kapanır, bu Q4 ve Q1'in açılmasına neden olur, bu da 5V çıkış akımının 3,3V çıkış yükünü sürmesine ve gerilim kaymasındaki farkı azaltmasına olanak tanır .

Q1'den geçen akım, ana ve ikincil kanallar arasında ortaya çıkan voltaj farkı tarafından belirlenir ve çıkış 3.3 olduğunda bile yükten bağımsız olarak orijinal voltaj oranını korumanıza izin verir. %100 yüklü, 5V yüksüz çalışıyor. Bir transistörün VB-E'sindeki değişiklik diğerindeki değişiklikle telafi edildiğinden, Q5 ve Q4'ün tutarlılığı parametrelerin sıcaklık sapmasını dengeler. D8 ve D9 diyotları gerekli değildir, ancak Q1'de güç dağılımını azaltarak bir soğutucu ihtiyacını ortadan kaldırır.

Devre yalnızca iki voltaj arasındaki göreli farklılıklara yanıt verdiğinden, tam yükte ve hafif yükte büyük ölçüde etkin değildir. 5V çıkışından 3.3V çıkışına şönt bağlı olduğu için devredeki aktif güç kaybı toprağa bağlı şönt regülatöre göre %66 oranında azaltılmıştır. Sonuç olarak, verimlilik tam yükte yüksek kalır ve güç tüketimi tüm yük aralığında düşük kalır.

jeneratör elektrik makinesi, dönmenin mekanik enerjisini AC enerjisine dönüştürür. Alternatif akım jeneratör bobinleri tarafından üretilen diyotlar tarafından doğrultulur ve tekne akülerini şarj eder. Voltaj regülatörü, jeneratör çıkışında sabit bir voltajı korur ve üç aşamalı şarj için harici veya şönt regülatör takılır. Onsuz hızlı şarj bir tekne motoru jeneratöründen derin döngülü piller mümkün değildir.

En basit jeneratör

En basit jeneratör, etrafına tel sarılmış metal bir çubuktur. Kalıcı bir mıknatıs çubuğun altına hareket ettirilirse, çubuk farklı yönlerde mıknatıslanacak ve telde ortaya çıkan alternatif manyetik alan, değişken kutuplu akım darbelerine neden olacaktır.

İletkende üretilen akım, manyetik alanın gücü, mıknatısın hızı ve telin çubuk etrafındaki dönüş sayısı ile doğru orantılıdır.

Mıknatısın öteleme hareketinin yerini dönme hareketi alırsa ve akımın meydana geldiği bobinler çevrenin etrafına yerleştirilirse jeneratör olağan şeklini alacaktır. Ancak böyle bir jeneratörde akımı sadece motor devri ile düzenlemek mümkün olacaktır ve bu çok sakıncalıdır.

Tekne motorundaki voltaj regülatörü nasıl çalışır?

Gerçek jeneratör, mıknatısın gücü değiştirilerek kontrol edilir. Bunu yapmak için, bir sabit yerine, demir çekirdeğinde, bobinden akan akımın yarattığı bir manyetik alanın yoğunlaştığı bir elektromıknatıs kullanılır. Manyetik alanın gücü, uyarma bobinindeki akımla orantılıdır, bu nedenle bobindeki akımın değiştirilmesi, jeneratörün gücünü artırır veya azaltır. Uyarma akımını ve jeneratör gücünü kontrol eden cihaza voltaj regülatörü denir.

Elektromekanik regülatörler bu tipteki ilk cihazlardır. Uyarma akımı, F noktası etrafında dönen ve "Ateşleme" ve "Toprak" noktalarını kapatan röle kolundan akar. "Ateşleme", motor kontak anahtarı aracılığıyla akünün artı kutbuna bağlanır. Ayar yayı, röle kolunu "Ateşleme" kontağına karşı tutar.

Akü voltajı düşükse, uyarma akımı maksimumdadır ve alternatör maksimum akımı üretir. Akü voltajı ayarlanan değere (13,8 ile 14,2 volt arası) yükseldiğinde, kontaktan toprağa röle bobininden geçen akım artar, röle enerjilenir, kolu aşağı doğru iter ve kontağı açar. Alan akımı sıfıra düşer, jeneratör çıkışı sıfıra düşer, akü voltajı düşer ve röle ateşleme kontağını kapatır. Süreç baştan başlar.

Pildeki voltaj ne kadar yüksek olursa, kontak aşağı konumda o kadar uzun süre kalır. Jeneratör çıkışı, saniyede yüzlerce kez maksimum ve sıfır arasında geçiş yaparak, akım sıfır olma eğilimindeyken (artı bağlı yük tarafından çekilen akım) ortalama voltajı sabit tutar. Elektromekanik regülatördeki akü şarj voltajı, yayın gerginliği ile ayarlanır.

Elektronik voltaj regülatörünün çalışma prensibi benzerdir. Akü voltajı düşükse, o zaman alçak gerilim ve transistör 1'in tabanında ve kapalı. Bu durumda, transistör 1, transistör 2'nin tabanı ile toprak arasında büyük bir direnç görevi görür, bu nedenle transistör 2'nin tabanındaki voltaj yüksektir ve açılır. Transistör 3, transistör 2'nin toplayıcı-emitör akımını yirmi kat veya daha fazla yükselterek, yüksek akım ikaz bobininde ve jeneratörün maksimum çıkış akımında.

Akü üzerindeki voltaj yükseldikten sonra transistör 1 açılır. Transistör 2'nin tabanı ile toprak arasındaki direnç azalır ve transistör 2 ve 3 kapanarak uyarıcı bobindeki akım akışını keser. Uyarma akımı olmadan, jeneratör akım üretmeyi durdurur.

Transistörler saniyede yüzlerce kez açılıp kapanıyor. Ortalama alan akımı ve jeneratör çıkış akımı, sistemin ne kadar süreyle açık ve kapalı olduğuna bağlıdır.

Neden bir şönt voltaj regülatörüne ihtiyacınız var?

Standart tekne motoru jeneratör voltaj regülatörleri, aşağıdaki koşullar altında iyi performans gösteren otomotiv tipi regülatörlerdir:

• akü ince plakalı bir marş aküsüdür
• pil neredeyse her zaman tam dolu
• regülatör ve pil arasındaki sıcaklık farkı küçüktür
• akü ile alternatör arasındaki voltaj düşüşü 0,1 volttan azdır

Arabalarda, motorun çalıştırılması sırasında akü% 5-10 oranında boşalır, ardından rölantide bile jeneratör gücü tüm tüketicilere güç sağlamak ve aküyü şarj etmek için yeterlidir. Marş aküsü fazla boşalmadığı için şarjı fazla zaman almaz ve çekiş aküleri için gerekli olan şarjın ikinci aşaması gereksiz hale gelir.

Tekne motoru voltaj regülatörleri, maksimum akım limiti ve 13,8 - 14,2 volt voltajı olan şarj cihazlarıdır. Ancak 13,8 volt, derin döngülü aküler için önerilen sabit voltajın üzerindedir ve 14,2, doyma aşaması voltajının altındadır.

Standart regülatörlü bir alternatör, derin döngülü bir aküyü asla tam olarak şarj etmez, ancak aküyü yalnızca uzun süre aküde bırakılırsa aşırı şarj eder ve aküye zarar verir.

Harici voltaj regülatörleri neler yapabilir?

Sterling Power tarafından üretilen su geçirmez voltaj regülatörü. Jeneratörün maksimum akımı 120 A'dır. Voltaj regülatörü, tüm dıştan takma motorlar için uygundur - Honda, Suzuki, Yamaha ve diğerleri.

Akıllı bir tekne motoru voltaj regülatörü, çekiş teknesi akülerinin şarj edilmesini kontrol eder. Doygunluk aşaması, emilim ve bakım şarjı olarak adlandırılan üç aşamada şarj olur.

Derin döngülü pil şarjının üç aşaması sırasında voltaj ve akım grafikleri. Akü voltajı 12,8 voltun altına düştüğünde şarj olur

Doyum aşamasında, şarj olurken doğru akım, pil hızla nominal değerin% 75-80'ini kazanır ve terminallerindeki voltaj 14,4-14,8 volta yükselir (tipe bağlı olarak). Bu noktada, kontrolör absorpsiyon fazına geçer. Bu aşamada, şarj işlemi daha yavaştır ve şarj akımı, pilin mevcut durumuna uyacak şekilde kademeli olarak azaltılır. Akım kapasitenin %1-2'sine düştükten sonra şarj işlemi tamamlanır ve regülatör bakım şarjı moduna geçerek aküdeki voltajı izler ve voltajın 13 voltun altına düşmesi durumunda şarj işlemini gerçekleştirir.

• Şarj sırasında aküye zarar vermemek için harici voltaj regülatörleri dahili termal sensörlerle donatılmıştır. Pil sıcaklığı 50 dereceye çıkarsa şarj işlemi durur.
• piller çeşitli tipler ve boyut, farklı şarj eğrileri gerektirir ve farklı değerler voltaj ve akım, bu nedenle, akıllı regülatörler sıvı asit, AGM ve jel aküleri şarj etmek için önceden ayarlanmış modlara sahiptir.
• Dıştan takma motora standart olana paralel olarak harici bir voltaj regülatörü takılmıştır ve akıllı regülatör arızalandığında devreye girer.

Şant Regülatörü Dezavantajları

Akıllı regülatörler her tür tekne jeneratörü için uygunken ve piller, daha önce elektrikle çalışma becerisi olmayanlar için kurulumları karmaşık görünebilir. Bazı durumlarda regülatörün bağlanabilmesi için kullanılan jeneratörün tipinin belirlenmesi ve motordan sökülmesi gerekecektir. Ek olarak, yeni dıştan takma motorlara, garantilerini ihlal etmemek için şönt voltaj regülatörlerinin takılması önerilmez.

120 A'ya (12 V) kadar Sterling Power Jeneratör Şarj Cihazı, derin döngülü aküleri beş kat daha hızlı şarj eder ve birden fazla akü paketini bağlar

Yerleşik jeneratörle çalışan dıştan takma motorlar kullanılarak kurulum zorlukları ve garanti sorunları önlenebilir. Ayrıca pilleri üç aşamada şarj ederler, 400 A'e kadar jeneratörlerle çalışırlar ve 12, 24 veya 36 voltluk bir voltaj verirler. Güçlü modellerde, birden çok pili bağlamak için yerleşik bölünmüş diyotlar bulunur.

Su geçirmez şarj cihazı Sterling Power BBW 1212. 25 ampere kadar şarj akımı. Bir tekne motoru jeneratörü ile güçlendirilmiştir. Marş aküsüne bağlanır ve ancak tamamen şarj olduktan sonra çalışmaya başlar

Bir soru sor,

ve dıştan takma elektrik motorları, piller veya şarj cihazları tekneler veya yatlar için