اگر مشکلات جزئی با ولتاژ خروجی از ژنراتور دارید، ولتاژ پایدار و کمتر از حد مطلوب نیست، این ورودی برای شما مناسب است. من با ولتاژ مشکل داشتم، مدام با استفاده از BC ولتاژ را کنترل می کردم. در 500 دور در دقیقه = تقریباً 11-11.
5 ولت با مصرف کننده های روشن، گاهی اوقات حتی کمتر. در 1000 دور در دقیقه تقریباً 12-12 است. 5 ولت با مصرف کننده روشن، گاهی اوقات کمتر.
با توجه به نو بودن ژنراتور. این پدیده تاثیر مطلوبی بر شارژ باتری ندارد. به آرامی شارژ کمتر و کمتری جمع می کند که منجر به تخلیه آن می شود و باید از برق شارژ شود.
به عنوان یک قاعده، این در نامناسب ترین لحظه اتفاق می افتد. حل مشکل 40 روبل و 30 دقیقه کار. برای افراد با سواد فنی با زبانی ناشیانه و حرفه ای به شما می گویم. عملیات/نصب. دیود D202 = 40 روبل بخرید، اگر نمی دانید کجاست، در شهرهای بزرگ آن را در فروشگاه های چیپ و دیپ یا سایر فروشگاه های لوازم الکترونیکی پیدا خواهید کرد.
دیود کم نیست دیود یک ورودی و یک خروجی دارد، یعنی 2 کنتاکت. و باید آنها را در جهت درست به سیستم متصل کنید. برای سهولت در این کار، من آنها را در عکس ها پین 1 و پین 2 قرار داده ام.
کنتاکت Mom را به پین 1 وصل می کنیم. کنتاکت Dad را به پین 2 وصل می کنیم. مهم: مطمئن شوید که سیم ها به خوبی روی دیود محکم شده اند.
اگر لحیم کاری می کنید، مراقب باشید که به دیود آسیب نرسانید. من این مشکل را در پایه 1 با دو پیچ و محکم کردن یک سیم بین آنها حل کردم. پین 2 فقط یک سیم دارد، آنجا راحت تر است. برای جداسازی مخاطبین لازم نیست دیود را به طور کامل بسته بندی کنید. بگذارید تهویه شود.
اکنون نصب کنید. یک تراشه پلاستیکی با 1 سیم روی ژنراتور وجود دارد. در Izhe من سیم و تراشه سفید هستند. وظیفه شما این است که این تراشه را بردارید و یک دیود بین این تراشه و ژنراتور قرار دهید. در مورد ترس از قرار دادن دیود به جلو نگران نباشید، اگر در مرحله اول، همانطور که در عکس نشان داده شده است، مادر و پدر را به درستی روی پایانه های دیود قرار داده اید. اگر تصمیم دارید از کلید یا انبردست برای دسترسی به ژنراتور استفاده کنید، بهتر است پایانه ها را از باتری خارج کنید، زیرا یک ترمینال خالی روی ژنراتور وجود دارد (به نظر می رسد انتهای یک پیچ رزوه ای است و 1- وجود دارد. 2 مهره روی آن) با +، اتفاق می افتد که افراد به طور تصادفی آن را وصل می کنند موس با کلید قفل می شود و غیره.
من خودم سعی کردم از یک پیچ گوشتی برای بیرون کشیدن این تراشه سفید استفاده کنم (در سوکت محکم گیر کرده بود) اما پایانه های باتری را خارج نکردم، با دقت عمل کردم. آیا این تراشه سفید را حذف کرده اید؟ خوب حالا دیود را طوری وصل می کنیم که بین این تراشه سفید رنگ و ژنراتور قرار بگیرد. خروجی از دیود 1 به ژنراتور. خروجی از دیود 2 به تراشه سفید. سپس مطمئن شوید که دیود به هیچ فلزی برخورد نکند.
من این کار را با وصل کردن آن با یک گیره پلاستیکی به سیم‌های دیگر نزدیک انجام دادم. و همه چیز تمام شد، سپس موتور را روشن می کنیم و به نتیجه نگاه می کنیم. *نکته اگر در آینده ولتاژ خروجی ژنراتور را از دست بدهید، بدانید که 90٪ این به دلیل دیود است، آنها ابدی نیستند، البته تمایل به سوختن دارند، سپس دیود را از سیستم خارج می کنیم و برمی گردیم. تراشه سفید مستقیماً به ژنراتور می رسد. (آخرین دیود روی این ایزا برای 5 سال کار روزانه کافی بود)
این دیود روی بسیاری از خودروهای داخلی قابل نصب است.
نتیجه: پس از نصب دیود در 500 دور در دقیقه = 13 ولت با مصرف کننده روشن است. در 1000 دور در دقیقه معلوم می شود که 13.7 با مصرف کنندگان روشن است. مقاله از: http://www.drive2.ru.
نه، این یک "ابدی" دیگر نیست
پس از خواندن مقاله در مورد حفاظت نمودارهای الکتریکیاز قطبیت نادرست منبع تغذیه با استفاده از ترانزیستور اثر میدانی، به یاد آوردم که مدتهاست مشکل حل نشده قطع خودکار باتری از شارژرهنگامی که دومی بدون انرژی است. و من کنجکاو شدم که آیا می توان رویکرد مشابهی را در مورد دیگری اعمال کرد، جایی که از زمان های بسیار قدیم، یک دیود نیز به عنوان یک عنصر خاموش کننده استفاده می شد.
این مقاله یک راهنمای معمولی ساخت دوچرخه است، زیرا... در مورد توسعه مداری صحبت می کند که عملکرد آن مدت هاست در میلیون ها دستگاه تکمیل شده پیاده سازی شده است. بنابراین، درخواست با این مطالب به عنوان چیزی کاملاً سودمند برخورد نمی کند. بلکه صرفاً داستان چگونگی تولد یک دستگاه الکترونیکی است: از تشخیص نیاز تا نمونه اولیه کار از طریق همه موانع.
چرا این همه؟
هنگام پشتیبان‌گیری از منبع تغذیه DC ولتاژ پایین، ساده‌ترین راه برای گنجاندن باتری سرب اسید به‌عنوان یک بافر است، به سادگی به موازات منبع تغذیه، همانطور که در خودروها قبل از داشتن مغز پیچیده انجام می‌شد. اگرچه باتری در بهینه ترین حالت کار نمی کند، اما همیشه شارژ می شود و زمانی که ولتاژ برق در ورودی منبع تغذیه خاموش یا روشن است، نیازی به تعویض برق ندارد. در زیر به طور مفصل در مورد برخی از مشکلات این شمول و تلاش برای حل آنها صحبت خواهیم کرد.پس زمینه
همین 20 سال پیش چنین موضوعی در دستور کار نبود. دلیل این امر مدار یک منبع تغذیه (یا شارژر) معمولی بود که از تخلیه باتری به مدارهای خروجی خود هنگام خاموش شدن ولتاژ اصلی جلوگیری می کرد. ببینیم ساده ترین طرحبلوک با یکسوسازی نیمه موج:
کاملاً بدیهی است که همان دیودی که ولتاژ متناوب سیم پیچ شبکه را تصحیح می کند از تخلیه باتری به سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور در هنگام خاموش شدن ولتاژ برق نیز جلوگیری می کند. مدار یکسو کننده پل تمام موج، اگرچه تا حدودی کمتر آشکار است، اما دقیقاً همان ویژگی ها را دارد. و حتی استفاده از یک تثبیت کننده ولتاژ پارامتریک با تقویت کننده جریان (مانند میکرو مدار گسترده 7812 و آنالوگ های آن) وضعیت را تغییر نمی دهد:
در واقع، اگر به مدار ساده شده چنین تثبیت کننده نگاه کنید، مشخص می شود که اتصال امیتر ترانزیستور خروجی نقش همان دیود خاموش کننده را بازی می کند، که با از بین رفتن ولتاژ در خروجی یکسو کننده بسته می شود و حفظ می شود. شارژ باتری دست نخورده
با این حال، در سال های اخیرهمه چیز تغییر کرده است منابع تغذیه ترانسفورماتور با تثبیت پارامتریک با مبدل های ولتاژ AC/DC سوئیچینگ فشرده تر و ارزان تر جایگزین شده اند که دارای راندمان و نسبت توان به وزن بسیار بالاتری هستند. اما علیرغم تمام مزایا، این منابع تغذیه یک ایراد دارند: مدارهای خروجی آنها مدار بسیار پیچیده تری دارند که معمولاً هیچ حفاظتی در برابر برگشت جریان از مدار ثانویه ایجاد نمی کند. در نتیجه، هنگام استفاده از چنین منبعی در سیستمی به شکل "BP -> باتری بافر -> بار"، هنگامی که ولتاژ اصلی خاموش می شود، باتری شروع به تخلیه شدید به مدارهای خروجی منبع تغذیه می کند.
ساده ترین راه (دیود)
ساده ترین راه حل استفاده از دیود مانع شاتکی است که به سیم مثبت اتصال منبع تغذیه و باتری متصل است:
با این حال، مشکلات اصلی چنین راه حلی قبلاً در مقاله ذکر شده در بالا بیان شده است. علاوه بر این، این رویکرد ممکن است به دلیل این واقعیت که یک باتری سرب اسیدی 12 ولتی برای کار در حالت بافر به ولتاژ حداقل 13.6 ولت نیاز دارد، غیرقابل قبول باشد. و تقریباً نیم ولت که روی دیود می افتد می تواند این ولتاژ را در ترکیب با منبع تغذیه موجود غیرقابل دسترس کند (دقیقا مورد من).
همه اینها ما را مجبور می کند به دنبال راه های جایگزین سوئیچینگ خودکار باشیم که باید دارای ویژگی های زیر باشد:
- افت ولتاژ رو به جلو کم هنگام روشن بودن.
- توانایی تحمل، بدون گرمایش قابل توجه، جریان مستقیم مصرف شده از منبع تغذیه توسط بار و باتری بافر هنگام روشن شدن.
- افت ولتاژ معکوس بالا و مصرف کم در حالت خاموش.
- حالت عادی خاموش است، به طوری که وقتی یک باتری شارژ شده به سیستمی که در ابتدا خاموش شده وصل می شود، شروع به تخلیه نمی کند.
- انتقال خودکار به حالت روشن هنگام اعمال ولتاژ شبکه، صرف نظر از حضور و سطح شارژ باتری.
- سریعترین انتقال خودکار ممکن به حالت خاموش در صورت قطع برق.
راه حل ساده (رله DC)
هنگام تجزیه و تحلیل الزامات، هر کسی که حتی کمی "مطلع" باشد، ایده استفاده از یک رله الکترومغناطیسی برای این منظور را به ذهن می‌آورد که قادر به بستن فیزیکی تماس‌ها با استفاده از آن است. میدان مغناطیسی، توسط جریان کنترل در سیم پیچ ایجاد می شود. و او احتمالاً چیزی شبیه به این را روی یک دستمال می نویسد:
در این مدار، کنتاکت‌های رله معمولاً باز تنها زمانی بسته می‌شوند که جریان از سیم‌پیچ متصل به خروجی منبع تغذیه عبور کند. با این حال، اگر لیست الزامات را مرور کنید، معلوم می شود که این مدار با نقطه 6 مطابقت ندارد. از این گذشته، اگر تماس های رله یک بار بسته شده باشند، از دست دادن ولتاژ شبکه منجر به باز شدن آنها نمی شود به این دلیل که سیم پیچ (و همراه با آن کل مدار خروجی منبع تغذیه) از طریق همان کنتاکت ها به باتری متصل می شود! یک مورد معمول از بازخورد مثبت وجود دارد، زمانی که مدار کنترل با مدار اجرایی ارتباط مستقیم داشته باشد و در نتیجه سیستم ویژگی های یک ماشه دو پایدار را به دست می آورد.
بنابراین، چنین رویکرد ساده لوحی راه حلی برای مشکل نیست. علاوه بر این، اگر وضعیت فعلی را به طور منطقی تحلیل کنید، به راحتی می توانید به این نتیجه برسید که در بازه "BP -> باتری بافر" در شرایط ایده آلبه سادگی هیچ راه حل دیگری به جز شیری که جریان را در یک جهت هدایت می کند وجود ندارد. در واقع، اگر از هیچ سیگنال کنترل خارجی استفاده نکنیم، مهم نیست که در این نقطه از مدار چه کاری انجام می دهیم، هر یک از عناصر سوئیچینگ ما، پس از روشن شدن، باعث می شود الکتریسیته ایجاد شده توسط باتری از برق ایجاد شده توسط باتری غیر قابل تشخیص باشد. منبع تغذیه
دورگرد (رله AC)
پس از پی بردن به تمام مشکلات پاراگراف قبل، معمولاً فرد «جلوگیر» به ذهن خطور می کند ایده جدیدبا استفاده از خود منبع تغذیه به عنوان یک شیر یک طرفه. چرا نه؟ پس از همه، اگر منبع تغذیه یک دستگاه برگشت پذیر نباشد و ولتاژ باتری عرضه شده به خروجی آن ایجاد نشود ولتاژ AC 220 ولت (همانطور که در 100٪ مدارهای واقعی وجود دارد)، سپس این تفاوت می تواند به عنوان سیگنال کنترل برای عنصر سوئیچینگ استفاده شود:
یکنوع بازی شبیه لوتو! تمام الزامات برآورده شده است و تنها چیزی که برای این مورد نیاز است یک رله است که قادر به بستن کنتاکت ها در صورت اعمال ولتاژ شبکه به آن است. این ممکن است یک رله AC ویژه طراحی شده برای ولتاژ شبکه. یا یک رله معمولی با منبع تغذیه کوچک خود (هر مدار پایین آمدن بدون ترانسفورماتور با یک یکسوساز ساده در اینجا کافی است).
می توانستیم پیروزی را جشن بگیریم، اما این تصمیم را دوست نداشتم. ابتدا باید چیزی را مستقیماً به شبکه وصل کنید که از نظر امنیتی خوب نیست. ثانیاً، این واقعیت که این رله باید جریان‌های قابل توجهی را تغییر دهد، احتمالاً تا ده‌ها آمپر، و این باعث می‌شود که کل طراحی آن‌طور که در ابتدا به نظر می‌رسد بی‌اهمیت و فشرده نباشد. و سوم، در مورد چنین ترانزیستور اثر میدان مناسبی چطور؟
راه حل اول (FET + ولتاژ سنج باتری)
جستجوی یک راه حل ظریف تر برای مشکل من را به این واقعیت سوق داد که باتری که در حالت بافر با ولتاژ حدود 13.8 ولت کار می کند، بدون "شارژ مجدد" خارجی، به سرعت ولتاژ اصلی خود را حتی در صورت عدم وجود بار از دست می دهد. . اگر شروع به تخلیه در منبع تغذیه کند، در دقیقه اول حداقل 0.1 ولت را از دست می دهد که برای تثبیت مطمئن توسط یک مقایسه کننده ساده بیش از اندازه کافی است. به طور کلی، ایده این است: گیت یک ترانزیستور اثر میدان جابجایی توسط یک مقایسه کننده کنترل می شود. یکی از ورودی های مقایسه کننده به یک منبع ولتاژ پایدار متصل است. ورودی دوم به تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه متصل است. علاوه بر این، ضریب تقسیم به گونه ای انتخاب می شود که ولتاژ در خروجی تقسیم کننده هنگام روشن شدن منبع تغذیه تقریباً 0.1..0.2 ولت بیشتر از ولتاژ منبع تثبیت شده باشد. در نتیجه هنگامی که منبع تغذیه روشن است، ولتاژ از تقسیم کننده همیشه غالب خواهد بود، اما زمانی که شبکه قطع می شود، با کاهش ولتاژ باتری، به نسبت این افت کاهش می یابد. پس از مدتی، ولتاژ در خروجی تقسیم کننده کمتر از ولتاژ تثبیت کننده خواهد بود و مقایسه کننده با استفاده از ترانزیستور اثر میدان مدار را قطع می کند.نمودار تقریبی چنین دستگاهی:
همانطور که می بینید، ورودی مستقیم مقایسه کننده به منبع ولتاژ پایدار متصل می شود. ولتاژ این منبع، در اصل، مهم نیست، نکته اصلی این است که در ولتاژهای ورودی مجاز مقایسه کننده قرار دارد، اما زمانی راحت است که تقریباً نصف ولتاژ باتری، یعنی حدود 6 ولت باشد. ورودی معکوس مقایسه کننده به تقسیم کننده ولتاژ منبع تغذیه و خروجی به دروازه ترانزیستور سوئیچینگ متصل می شود. هنگامی که ولتاژ در ورودی معکوس از ولتاژ ورودی جلو بیشتر شود، خروجی مقایسه‌کننده گیت ترانزیستور اثر میدان را به زمین متصل می‌کند و باعث می‌شود ترانزیستور روشن شود و مدار را کامل کند. پس از قطع برق شبکه، پس از مدتی ولتاژ باتری کاهش می یابد، همراه با آن ولتاژ ورودی معکوس مقایسه کننده کاهش می یابد و زمانی که در ورودی مستقیم زیر سطح قرار می گیرد، مقایسه کننده گیت ترانزیستور را پاره می کند. زمین و در نتیجه مدار را قطع می کند. متعاقباً، هنگامی که منبع تغذیه دوباره "زنده می شود"، ولتاژ در ورودی معکوس فوراً به سطح عادی افزایش می یابد و ترانزیستور دوباره باز می شود.
برای اجرای عملی این مدار از تراشه LM393 که داشتم استفاده کردم. این بسیار ارزان است (کمتر از ده سنت در خرده فروشی)، اما در عین حال مقرون به صرفه است و ویژگی های بسیار خوبی دارد، یک مقایسه دوگانه. این اجازه می دهد تا ولتاژ منبع تغذیه تا 36 ولت، دارای ضریب انتقال حداقل 50 V/mV، و ورودی های آن امپدانس نسبتا بالایی دارند. اولین ماسفت تجاری با توان بالای کانال P، FDD6685، به عنوان یک ترانزیستور سوئیچینگ در نظر گرفته شد. پس از چندین آزمایش، مدار کلید عملی زیر بدست آمد:
در آن، منبع انتزاعی ولتاژ پایدار با یک تثبیت کننده پارامتری بسیار واقعی متشکل از مقاومت R2 و دیود زنر D1 جایگزین می شود و تقسیم کننده بر اساس مقاومت R1 برش ساخته شده است که به شما امکان می دهد ضریب تقسیم را به دلخواه تنظیم کنید. ارزش از آنجایی که ورودی های مقایسه کننده دارای امپدانس بسیار قابل توجهی هستند، مقدار مقاومت میرایی در تثبیت کننده می تواند بیش از صد کیلو اهم باشد که امکان به حداقل رساندن جریان نشتی و در نتیجه مصرف کل دستگاه را فراهم می کند. مقدار مقاومت برش به هیچ وجه حیاتی نیست و می تواند در محدوده ده تا چند صد کیلو اهم بدون هیچ عواقبی برای عملکرد مدار انتخاب شود. با توجه به اینکه مدار خروجی مقایسه کننده LM393 بر اساس مدار جمع کننده باز ساخته شده است، برای تکمیل عملکرد آن به یک مقاومت بار R3 با مقاومت چند صد کیلو اهم نیز نیاز است.
تنظیم دستگاه منجر به تنظیم موقعیت لغزنده مقاومت اصلاح کننده در موقعیتی می شود که ولتاژ پایه 2 ریز مدار از ولتاژ پایه 3 تقریباً 0.1..0.2 ولت بیشتر باشد. برای راه اندازی بهتر است از مولتی متر در مدارهای امپدانس بالا استفاده نکنید، بلکه فقط با قرار دادن نوار لغزنده مقاومت در موقعیت پایین (طبق نمودار)، منبع تغذیه را وصل کنید (هنوز باتری را وصل نکرده ایم) و با اندازه گیری ولتاژ در پایه 1 میکرو مدار، تماس مقاومت را به سمت بالا حرکت دهید. به محض اینکه ولتاژ به شدت به صفر رسید، می توان پیش تنظیم را کامل در نظر گرفت.
شما نباید سعی کنید با حداقل اختلاف ولتاژ خاموش شوید، زیرا این امر به ناچار منجر به عملکرد نادرست مدار می شود. در شرایط واقعی، برعکس، شما باید عمدا حساسیت را کاهش دهید. واقعیت این است که وقتی بار روشن می شود، به دلیل تثبیت غیر ایده آل در منبع تغذیه و مقاومت محدود سیم های اتصال، ولتاژ ورودی مدار به ناچار کاهش می یابد. این می تواند منجر به این واقعیت شود که یک دستگاه بیش از حد حساس چنین کاهشی را به عنوان قطع منبع تغذیه و شکستن مدار در نظر می گیرد. در نتیجه، منبع تغذیه تنها زمانی وصل می شود که بار وجود نداشته باشد و باتری باید بقیه زمان کار کند. درست است، هنگامی که باتری کمی تخلیه شود، دیود داخلی ترانزیستور اثر میدانی باز می شود و جریان منبع تغذیه از طریق آن به مدار می رود. اما این منجر به گرم شدن بیش از حد ترانزیستور و این واقعیت می شود که باتری در حالت شارژ طولانی مدت کار می کند. به طور کلی، کالیبراسیون نهایی باید تحت یک بار واقعی انجام شود، ولتاژ در پایه 1 ریزمدار نظارت شود و در نهایت حاشیه کمی برای قابلیت اطمینان باقی بماند.
معایب قابل توجه این طرح پیچیدگی نسبی کالیبراسیون و نیاز به تحمل تلفات بالقوه انرژی باتری به منظور اطمینان از عملکرد صحیح است.
آخرین ایراد من را آزار می دهد و پس از بازتابی من را به این ایده سوق داد که نه ولتاژ باتری، بلکه مستقیماً جهت جریان در مدار را اندازه گیری کنم.
راه حل دوم (ترانزیستور اثر میدان + جهت سنج جریان)
برای اندازه گیری جهت جریان، می توان از سنسور هوشمندی استفاده کرد. به عنوان مثال، یک سنسور هال که بردار میدان مغناطیسی را در اطراف یک رسانا ثبت می کند و به شما امکان می دهد تا نه تنها جهت، بلکه قدرت جریان را نیز بدون قطع شدن مدار تعیین کنید. با این حال، به دلیل فقدان چنین سنسوری (و تجربه با چنین دستگاه هایی)، تصمیم گرفته شد تا علامت افت ولتاژ در کانال ترانزیستور اثر میدان اندازه گیری شود. البته، در حالت باز، مقاومت کانال در صدم اهم اندازه گیری می شود (کل ایده برای این کار است)، اما، با این وجود، کاملاً محدود است و می توانید سعی کنید روی آن بازی کنید. یک استدلال اضافی به نفع این راه حل این است که نیازی به تنظیمات دقیق نیست. ما فقط قطبیت افت ولتاژ و نه مقدار مطلق آن را اندازه گیری می کنیم.طبق بدبینانه ترین محاسبات، با مقاومت کانال باز ترانزیستور FDD6685 در حدود 14 میلی اهم و حساسیت دیفرانسیل مقایسه کننده LM393 از ستون "min" 50 V/mV، نوسان ولتاژ کامل 12 ولت خواهیم داشت. در خروجی مقایسه کننده با جریان عبوری از ترانزیستور کمی بیش از 17 میلی آمپر. همانطور که می بینید، ارزش کاملا واقعی است. در عمل، باید تقریباً یک مرتبه کوچکتر باشد، زیرا حساسیت معمول مقایسه کننده ما 200 ولت بر میلی ولت است، مقاومت کانال ترانزیستور در شرایط واقعی، با در نظر گرفتن نصب، بعید است کمتر از 25 میلی اهم باشد، و نوسان ولتاژ کنترل در دروازه نباید از سه ولت تجاوز کند.
اجرای انتزاعی چیزی شبیه به این خواهد بود:
در اینجا ورودی های مقایسه کننده مستقیماً به گذرگاه مثبت در طرف مقابل ترانزیستور اثر میدانی متصل می شوند. هنگامی که جریان در جهات مختلف از آن عبور می کند، ولتاژها در ورودی های مقایسه کننده ناگزیر متفاوت می شوند و علامت اختلاف با جهت جریان مطابقت دارد و بزرگی با قدرت آن مطابقت دارد.
در نگاه اول، مدار بسیار ساده به نظر می رسد، اما در اینجا مشکلی در منبع تغذیه مقایسه کننده ایجاد می شود. این در این واقعیت نهفته است که ما نمی توانیم ریزمدار را مستقیماً از همان مدارهایی که قرار است اندازه گیری کند، تغذیه کنیم. طبق دیتاشیت، حداکثر ولتاژ در ورودی های LM393 نباید بیشتر از ولتاژ تغذیه منهای دو ولت باشد. اگر از این آستانه فراتر رود، مقایسه کننده دیگر متوجه تفاوت ولتاژ در ورودی های مستقیم و معکوس نمی شود.
دو راه حل بالقوه برای این مشکل وجود دارد. اولین مورد واضح، افزایش ولتاژ تغذیه مقایسه کننده است. نکته دومی که اگر کمی فکر کنید این است که ولتاژهای کنترل را با استفاده از دو تقسیم کننده به طور مساوی کاهش دهید. در اینجا ممکن است به نظر برسد:
این طرح با سادگی و مختصر خود فریبنده است، اما متأسفانه در دنیای واقعی قابل اجرا نیست. واقعیت این است که ما با اختلاف ولتاژ بین ورودی های مقایسه کننده فقط چند میلی ولت روبرو هستیم. در عین حال، گسترش مقاومت مقاومت ها حتی با بالاترین کلاس دقت 0.1٪ است. با حداقل نسبت تقسیم قابل قبول 2 به 8 و امپدانس مقسم معقول 10 کیلو اهم، خطای اندازه گیری به 3 میلی ولت می رسد که چندین برابر بیشتر از افت ولتاژ در ترانزیستور در جریان 17 میلی آمپر است. استفاده از "تیونر" در یکی از تقسیم‌کننده‌ها به همین دلیل حذف می‌شود، زیرا انتخاب مقاومت آن با دقت بیش از 0.01٪ حتی در هنگام استفاده از یک مقاومت چند دور دقیق امکان‌پذیر نیست (به علاوه فراموش نکنید. در مورد تغییر زمان و دما). علاوه بر این، همانطور که قبلاً در بالا نوشته شد، از نظر تئوری این مدار به دلیل ماهیت تقریباً "دیجیتال" آن به هیچ وجه نیازی به کالیبراسیون ندارد.
بر اساس تمام آنچه گفته شد، در عمل تنها گزینه باقی مانده افزایش ولتاژ تغذیه است. در اصل، با توجه به اینکه تعداد زیادی ریزمدار تخصصی وجود دارد که به شما امکان می دهد یک مبدل پله ای برای ولتاژ مورد نیاز فقط با استفاده از چند قسمت بسازید، چنین مشکلی نیست. اما پس از آن پیچیدگی دستگاه و مصرف آن تقریبا دو برابر می شود که من می خواهم از آن اجتناب کنم.
راه های مختلفی برای ساخت یک مبدل تقویت کننده کم مصرف وجود دارد. به عنوان مثال، اکثر مبدل های یکپارچه از ولتاژ القایی خود یک سلف کوچک متصل به صورت سری با یک کلید "قدرت" که مستقیماً روی تراشه قرار دارد استفاده می کنند. این رویکرد برای تبدیل نسبتاً قدرتمند، به عنوان مثال، برای تغذیه یک LED با جریان ده ها میلی آمپر توجیه می شود. در مورد ما، این به وضوح اضافی است، زیرا ما فقط باید جریانی در حدود یک میلی آمپر ارائه دهیم. مدار دوبرابر ولتاژ DC با استفاده از کلید کنترل، دو خازن و دو دیود برای ما بسیار مناسب تر است. اصل عملکرد آن را می توان از نمودار فهمید:
در اولین لحظه زمانی که ترانزیستور خاموش می شود، اتفاق جالبی نمی افتد. جریان از گذرگاه برق از طریق دیودهای D1 و D2 به خروجی می گذرد، در نتیجه ولتاژ خازن C2 حتی کمی کمتر از ولتاژ ارائه شده به ورودی است. با این حال، اگر ترانزیستور باز شود، خازن C1، از طریق دیود D1 و ترانزیستور، تقریباً تا ولتاژ تغذیه شارژ می شود (منهای افت رو به جلو در D1 و ترانزیستور). حال اگر دوباره ترانزیستور را ببندیم، معلوم می شود که خازن شارژ شده C1 به صورت سری به مقاومت R1 و منبع تغذیه متصل شده است. در نتیجه، ولتاژ آن به ولتاژ منبع برق اضافه می‌شود و با متحمل شدن تلفات در مقاومت R1 و دیود D2، C2 را تقریباً دو برابر Uin شارژ می‌کند. پس از این، می توان کل چرخه را دوباره شروع کرد. در نتیجه، اگر ترانزیستور به طور منظم سوئیچ می کند و استخراج انرژی از C2 خیلی زیاد نیست، از 12 ولت حدود 20 با هزینه فقط پنج قسمت (بدون احتساب کلید) دریافت می کنید، که در میان آنها یک سیم پیچ یا یک سیم وجود ندارد. عنصر ابعادی
برای پیاده سازی چنین دوبل کننده، علاوه بر عناصری که قبلاً ذکر شده است، به یک مولد نوسان و خود کلید نیاز داریم. ممکن است جزئیات زیادی به نظر برسد، اما در واقع اینطور نیست، زیرا ما تقریباً همه چیزهایی را که نیاز داریم در اختیار داریم. امیدوارم فراموش نکرده باشید که LM393 شامل دو مقایسه کننده است؟ و در مورد این واقعیت که ما تا کنون فقط از یکی از آنها استفاده کرده ایم چطور؟ پس از همه، مقایسه کننده نیز یک تقویت کننده است، به این معنی که اگر آن را با مثبت در آغوش بگیرید بازخوردبا جریان متناوب به ژنراتور تبدیل می شود. در همان زمان، ترانزیستور خروجی آن به طور منظم باز و بسته می شود و نقش یک کلید دوبلور را به خوبی انجام می دهد. این چیزی است که وقتی می خواهیم برنامه خود را اجرا کنیم به دست می آوریم:
در ابتدا، ایده برق رسانی به یک ژنراتور با ولتاژی که در واقع در حین کار تولید می کند ممکن است کاملاً عجیب به نظر برسد. با این حال، اگر نگاه دقیق تری داشته باشید، می بینید که ژنراتور در ابتدا از طریق دیودهای D1 و D2 انرژی دریافت می کند که برای شروع به کار کافی است. پس از تولید، دوبلور شروع به کار می کند و ولتاژ تغذیه به آرامی به حدود 20 ولت افزایش می یابد. این فرآیند بیش از یک ثانیه طول نمی کشد و پس از آن ژنراتور و همراه با آن مقایسه کننده اول، توانی را دریافت می کنند که به طور قابل توجهی از ولتاژ کاری مدار فراتر می رود. این به ما این فرصت را می دهد تا به طور مستقیم اختلاف ولتاژ را در منبع و تخلیه ترانزیستور اثر میدان اندازه گیری کنیم و به هدف خود برسیم.
در اینجا نمودار نهایی سوئیچ ما است:
چیزی برای توضیح در مورد آن باقی نمانده است، همه چیز در بالا توضیح داده شده است. همانطور که می بینید، دستگاه حاوی یک عنصر تنظیم نیست و اگر به درستی مونتاژ شود، بلافاصله شروع به کار می کند. علاوه بر عناصر فعال از قبل آشنا، تنها دو دیود اضافه شده است، که برای آنها می توانید از هر دیود کم مصرف با حداکثر ولتاژ معکوس حداقل 25 ولت و حداکثر جریان رو به جلو 10 میلی آمپر استفاده کنید (به عنوان مثال، به طور گسترده از 1N4148 استفاده شده است که می توان آن را از یک مادربرد قدیمی جدا کرد).
این مدار بر روی یک تخته نان آزمایش شد، جایی که ثابت شد کاملاً کاربردی است. پارامترهای به دست آمده به طور کامل با انتظارات مطابقت دارد: سوئیچینگ آنی در هر دو جهت، عدم پاسخ ناکافی هنگام اتصال بار، مصرف جریان از باتری تنها 2.1 میلی آمپر است.
یکی از گزینه های طرح بندی برد مدار چاپی نیز گنجانده شده است. 300 نقطه در اینچ، مشاهده از کناره قطعات (بنابراین باید چاپ کنید تصویر آینه ای). ترانزیستور اثر میدان در سمت هادی نصب شده است.
دستگاه مونتاژ شده، کاملا آماده برای نصب:
من آن را به روش قدیمی سیم کشی کردم، بنابراین کمی کج شد، اما با این وجود، دستگاه چندین روز است که به طور منظم عملکرد خود را در مداری با جریان حداکثر 15 آمپر بدون هیچ نشانه ای از گرم شدن بیش از حد انجام می دهد.
من از همه کسانی که دوست دارند به طور مداوم چیزی را در ماشین خود با دستان خود بهبود بخشند، استقبال می کنم در این مقاله کوتاه به آنچه که یک دیود معمولی قادر به انجام آن است و توانایی اصلی آن به ما - انجام دادن کمک خواهیم کرد. جریان الکتریکیفقط در یک جهت بسیاری از رانندگان می دانند که دیودها در یکسو کننده های ژنراتور (پل دیود) نصب می شوند و یکسو کننده هستند. ACاز ژنراتور به دی سیبرای شارژ باتری اما بسیاری از مردم نمی دانند که یک دیود ژرمانیومی یا سیلیکونی را می توان برای بیش از این مورد استفاده قرار داد.
اگر می دانید کجا یک دیود را در مدار الکتریکی ماشین اضافه کنید (لحیم کنید)، آنگاه می توانید به مقداری دست پیدا کنید خواص مفیدداخل ماشین ها به عنوان مثال، در خودروهای سال های گذشته تولید، می توانید آن را طوری بسازید که وقتی پمپ شیشه شوی را روشن می کنید، برف پاک کن ها خودشان روشن شوند. همانطور که در نمودار شماره 1 نشان داده شده است فقط باید یک دیود اضافه کنید و موتور پمپ را وصل کنید.
نمودار شماره 3 نحوه روشن کردن چراغ های جلو و سیگنال صوتی را با هم نشان می دهد. حروف Zs سیگنال صدا، P1 رله سیگنال و P2 رله نور بالای چراغ جلو است. خب حروف Bk1 به معنی دکمه روشن کردن سیگنال صدا و حروف Bk2 به معنی کلید پرتو بالاست.
دیود را می توان به مدار تنظیم کننده ولتاژ نیز وصل کرد، اما این برای چیست؟ برای شروع، اجازه دهید به شما یادآوری کنم که وقتی جریان از یک دیود در جهت جلو می‌گذرد، افت ولتاژ در این دیود عملاً مستقل از بزرگی این جریان است و تقریباً 0.7 ولت است (برای دیود سیلیکون) یا 0.4 ولت (برای دیود ژرمانیوم).
و بنابراین، اگر یک دیود (مانند نمودار شماره 4) را به مدار تغذیه رله تنظیم کننده ولتاژ (Y112) که روی ژنراتورهای اکثر خودروهای داخلی نصب می شود وصل کنید، ولتاژ خودرو خود را نیز افزایش خواهید داد. توسط o.4 یا 0.7 ولت (بسته به نوع دیود). و افزایش اندکی ولتاژ می تواند در زمستان، یا در سفرهای کوتاه روزانه به محل کار، زمانی که باتری دائماً کم شارژ می شود، مفید باشد.
