Установка, подключение и эксплуатация стабилизаторов напряжения

Содержание

Выбор места установки стабилизатора

Выбирая место для установки стабилизатора, следует помнить о температурном режиме. Изделия разных конструкций отличаются по диапазонам допустимой температуры. Так, современные инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль» серии «ИнСтаб» имеют нижний порог +5°С, а верхний – +40°С. Если в условиях квартиры обеспечить данную температуру несложно, то в частных домах и на дачах следует быть внимательнее и не устанавливать устройство в неотапливаемых помещениях или на улице, а также на расстоянии ближе 1 м от нагревательных приборов и в местах прямого падения солнечных лучей.

Кроме допустимой температуры окружающей среды важно обеспечить любому стабилизатору нормальную вентиляцию, чтобы воздушный поток мог свободно циркулировать вокруг корпуса и через него. Связано это с выделяемым при работе теплом, которое отводится через специальные отверстия. При установке прибора необходимо проследить, чтобы между указанными отверстиями и ближайшей поверхностью оставался зазор не менее 20 см. В отдельных случаях стабилизатору может потребоваться дополнительная вентиляция, этот вопрос решается индивидуально. Для этого лучше проконсультироваться со специалистом.

Запрещается накрывать стабилизатор любым материалом, а также размещать на мягких и ворсистых поверхностях: коврах, скатертях, мягкой мебели.

Не рекомендуется размещать стабилизаторы в запыленных помещениях с большим количеством хлама: чуланы, кладовые, сараи и гаражи – не лучший вариант для установки прибора. Запрещается эксплуатировать стабилизаторы вблизи легковоспламеняющихся жидкостей и химикатов, а также в местах с большой концентрацией газов и влаги.

Что касается звуковых эффектов, сопровождающих работу стабилизатора, то устройства, оснащенные вентиляторами, звук от работы которых всё же может нарушить идеальную тишину, не рекомендуется устанавливать в жилых комнатах. Оптимальный вариант – коридор, кухня или отапливаемая, не пыльная подсобка.

Правила подключения стабилизатора

Следующим этапом после выбора подходящего места для установки стабилизатора является подключение устройства к сети и нагрузке. Вы имеете полное право подключать любой стабилизатор самостоятельно без получения согласовательных документов, допусков и разрешений. С маломощными моделями всё просто – достаточно вставить вилку-шнур в обычную розетку 220 В, а потребителей включить в такие же розетки, расположенные на корпусе прибора. С мощными устройствами, применяемыми в бытовом секторе для централизованной защиты всей электросети, сложнее – их инсталляция потребует, как минимум, базовых знаний электрики и наличия определённого инструмента.

Дело в том, что такие стабилизаторы обычно оснащаются клеммными разъёмами и подсоединяются на вводе от внешней сети сразу после счетчика электроэнергии. Основная задача при их монтаже – правильная коммутация между клеммами и вводным щитком. Для этой цели используйте схемы подключения, предлагающиеся к изделию. Рекомендуем использовать гибкие провода, так как они, в отличие от жёстких, выдерживают значительные изгибы и допускают перемещение подключенного устройства. Сечение входных и выходных кабелей должно соответствовать указанным в технической документации максимальным входным и выходным токам стабилизатора.

Ещё один важный момент – заземление. Эксплуатация без него небезопасна, так как существует риск попадания напряжения на металлический корпус. Поэтому необходимо соединить разъём «РЕ» стабилизатора (при его отсутствии корпусной контакт) с соответствующей шиной в распределительном щите. Вышесказанное в большей степени касается моделей с клеммами, заземление устройств с вилкой осуществляется через контакт розетки.

Если у вас нет даже начальных навыков электромонтажа, то не стоит браться за подключение стабилизатора к электрощитку самостоятельно. Лучше обратитесь к специалисту, который сделает эту работу быстрее и, главное, безопаснее. Помните, что любые монтажные работы производятся только при отключенном напряжении в сети!

Эксплуатация стабилизатора

Перечислим наиболее важные правила эксплуатации любого стабилизатора:

• Первое включение прибора производится без подключенной нагрузки. Это касается не только нового устройства, но и стабилизатора после длительного перерыва в работе или аварийного отключения.
• Не превышайте номинальную мощность. Часто бывает, что со временем пользователь забывает о характеристиках своего стабилизатора и подключает к нему приборы, мощность которых превышает допустимое значение. В итоге устройство либо отключается, либо выходит из строя. Поэтому при покупке стабилизатора рекомендуется учесть возможные эксплуатационные перегрузки и заложить запас по мощности в 20-30%. Если нагрузка возросла более кардинально, стоит задуматься о покупке более мощной модели стабилизатора. Кроме того, следует изучить техническую документацию оборудования, подключение которого планируется к стабилизатору, на предмет наличия у него высоких пусковых токов (расчёт мощности производится по максимальному пусковому значению).
• Избегайте контактов корпуса с металлическими изделиями. Поскольку большая доля предметов домашнего обихода изготовлена из металла, то постарайтесь вообще ничего не класть на устройство.
• Своевременно очищайте стабилизатор от пыли. Даже при установке прибора в чистом, незапылённом помещении, пыль будет со временем накапливаться на вентиляционных отверстиях. Это затруднит теплоотведение, что чревато перегревом и, как следствие, поломкой. Чистить отверстия стоит аккуратно, соблюдая осторожность, и только при помощи сухой тряпочки, желательно не из ворсистого материала. Применение смоченных тряпок и влажных салфеток не допустимо.
• Избегайте попадания влаги и посторонних предметов внутрь корпуса, иначе вы рискуете столкнуться ни только с выходом стабилизатора из строя, но и с коротким замыканием, которое может вызвать серьёзные проблемы, вплоть до пожара.
• Запрещается использование стабилизатора при наличии деформаций корпуса, появлении дыма, повышенного шума, вибрации или характерного для горящей изоляции запаха.
• При возникновении первых признаков сбоя в работе отключите стабилизатор от сети. Не пытайтесь самостоятельно выявить и исправить проблему. Ремонт такого оборудования осуществляется только в специализированных сервисных центрах.

Правила монтажа заземления

Как выбрать электроды для заземления

Для устройства заземления используются электроды из меди, стали в медной оболочке или простые стальные (они дешевле всех) без дополнительных покрытий, которые могут ухудшить электрический контакт (краска, эмаль) длиной не менее 2 метров. При этом основным параметром выбора должна быть площадь поперечного сечения электрода: для прямоугольного и углового профиля этот показатель должен быть не меньше 150 мм2. Если в качестве электрода используется стальная труба, то ее диаметр должен быть от 32 мм, а толщина стенок – от 3,5 мм и выше.

Как правильно смонтировать заземление

Для правильного обустройства заземления нужно использовать как минимум три электрода. Их организуют в форме равностороннего треугольника с длиной ребра не менее 1,2 м.

На месте монтажа заземления выкапывается яма глубиной не менее 50 см (в виде равностороннего треугольника с четко выраженными вершинами). По углам ямы забивают предварительно подготовленные и заточенные с одного конца электроды (при помощи большой кувалды это сделать легче). Электроды нужно забить в грунт на максимально возможную глубину.

Забитые электроды нужно соединить между собой при помощи стальной полосы (ширина не менее 40 мм и толщина не менее 4 мм) или стального проводника 9сечение не менее 50 мм2). Соединение можно произвести при помощи стальных болтов, но лучше использовать сварку.

Такая же полоса или проводник используются для подведения заземления в здание и выводится над землей. Для соединения с заземляющим проводником к полосе нужно приварить болт М8 или М10.

Как подключить здание к системе заземления

После того, как заземляющий контур готов, его нужно подключить к распределительному щитку здания. Для этого используется медный (сечение не менее 6 мм

2) или алюминиевый (сечение не менее 16 мм²) проводник. Один конец которого крепится к болту контура заземления, а второй соединяется с распределительным щитом (при необходимости в стене делается отверстие). От щитка заземление разводится ко всем розеткам и выключателям при помощи проводов.

После того, как заземление смонтировано, нужно проверить его сопротивление. Показатель не должен превышать 4 Ом, поэтому использовать меньше трех электродов не стоит, а для большей гарантии можно задействовать 4 или даже 5 электродов.

Чтобы дополнительно защитить свой дом, наряду с заземлением можно использовать устройства защитного отключения (УЗО). Особенно хорошо они помогают в многоэтажных домах, где правильное обустройство системы заземления трудно проверить, а смонтировать его самостоятельно практически невозможно.

Сетевой фильтр без заземления есть ли смысл?

Как заметил один из пользователей, вопрос на самом деле можно интерпретировать с двух сторон.

Первое — это сам фильтр без заземления, есть ли смысл использовать его.

Второе — это использование сетевого фильтра с заземлением в сети где нет заземления.

Чтобы точно ответить на этот вопрос надо разобраться для чего вообще нужен сетевой фильтр и каков его принцип работы.

Если не вдаваться подробно в физику электричества, а коснуться только лишь поверхностно, то получается мы используем напряжение равно 220 вольт и 50 герц, которое на графике имеет обычную синусоиду с ровными линиями. Это идеальный вариант!

На самом деле, в реальности, напряжение имеет очень много помех, как высокочастотных так и низкочастотных, и вот именно сетевой фильтр служит для того, чтобы эти вот высоко- и низко- частотные помехи отфильтровать и на выходе получить «нормальный и чистый» электрический ток для питания различных электроприборов.

Входное напряжение должно проходить через сетевой фильтр по определенным этапам, это в первую очередь конечно выключатель и предохранитель, далее напряжение должно пройти варистр, высокочастотный фильтр и защиту от перенапряжения. Это вот так грубо говоря можно определить что такое сетевой фильтр.

Высокочастотные помехи устраняются фильтрами — катушкой индуктивности, которая должна находиться в сетевом фильтре, она установлена как на нулевом проводе, так и на фазном.

Низкочастотные помехи отфильтровываются специальными катушками, где установлены резисторы с активным сопротивлением.

Многие люди неправильно воспринимают принцип действия сетевого фильтра и думают что сетевой фильтр должен защищать от перепадов напряжения и защищать человека и прибор от поражения электрическим током. Это не совсем верно сетевой фильтр всё-таки предназначен для того чтобы подавить низко и высокочастотные помехи в электрической сети.

Если вскрыть дорогой сетевой фильтр, там внутри вы обнаружите полноценные фильтра, где будет и блок конденсаторов, и катушка индуктивности, тем более для каждого нулевого или фазного провода своя, также там присутствует варистор.

А вот дешёвый сетевой фильтр может иметь в лучшем случае выключатель, предохранитель и несколько электродеталей.

Получается, что использовать сетевой фильтр с заземлением или без заземления в любом случае имеет смысл, только он будет, этот смысл, в том случае, если использовать качественный сетевой фильтр, именно он он будет фильтровать помехи, а также защитит прибор от перенапряжения.

А дешёвый сетевой фильтр — это наверное больше можно назвать удлинитель с предохранителем и выключателем, даже если этот сетевой фильтр имеет заземление. От короткого замыкания он конечно спасёт, всё-таки там должен стоять предохранитель, возможно большинство таких «сетевых фильтров» защитят от высокого скачка напряжения, но фильтровать ток с помехами они точно не будут.

Вот так примерно должен выглядеть сетевой фильтр внутри:

Блог | Кувалда.ру

Чтобы понять актуальность проблемы заземления представим ситуацию, например, вы коснулись холодильника, стиральной машины, СВЧ-печи или другого электроприбора, и неожиданно получили несильный удар током. Не смертельно, но довольно неприятно. Узнаем почему так происходит и как этого избежать, поговорим о важности заземления бытовых приборов и котлов.

Причины

• Заземления нет. Случай будет описан ниже.
• Заземление сделано некачественно.
• Заземление подключено неправильно. Например, некоторые «левши» умудряются заземлить «ноль», либо подсоединяют провод к первой попавшейся металлической конструкции углубленной в землю, довольствуясь полумерой. Что это такое и чем это грозит пользователю, рассмотрим подробно в нашей статье.

Редкий дом или квартира в нашей стране заземлены в полном соответствии со всеми правилами, нормами и ГОСТами. В случае возникновения аварийной ситуации наличие заземления приобретает еще большую важность. Если заземление организовано правильно, при аварии электрический ток «уйдет» в землю и человек не попадет под напряжение.

Чем грозит отсутствие заземления

• Не все газовые котлы с электронной автоматикой смогут самостоятельно запуститься.
• Не все электроприборы смогут работать от старой двухпроводной сети без заземления.
• Не все электроприборы, требующие заземления смогут работать от бытовых электрогенераторов.
• И наконец, велика опасность элементарной порчи прибора от отсутствия заземления.

Если оборудование требует наличие контура заземления, нужно его создать. Рассмотрим способы, как это сделать.

Классическое заземление

Делается следующим образом: подготавливается арматура диаметром 14-16 мм или стальной уголок, нарезается по 2-3 метра, забивается кольями в предварительно выкопанную яму, соединяется между собою и в дом выводится шина заземления.

Учитывается местность, в которой вы проживаете, от этого зависит глубина траншеи, она должна быть глубже точки промерзания грунта. Процесс сложен в реализации и никоим образом не подходит для городских условий.

Плюсы:

• Оборудование будет работать

Минусы:

• Трудоемкий, длительный и затратный процесс.
• Невозможно реализовать в квартирных условиях.

Трансформаторный фильтр

Если сделать заземление по предыдущему способу затруднительно, или, как часто это бывает, на это нет ни времени, ни желания, а нужно чтобы котел все-таки работал, иногда обходятся полумерой.
Способ опасен, используется редко. Без квалифицированной помощи в этом случае не обойтись. Его суть в следующем: берётся трансформаторный фильтр, главное чтобы параметры нагрузки (котла либо генератора) совпадали с параметрами фильтра и подключается к котлу. Это ответственный момент, лучше обратиться к профессиональному электрику. Способ опасен так же из-за отсутствия гидроизоляции, при попадании влаги может произойти короткое замыкание и приборы подключенные через фильтр, будут испорчены.

Плюсы:

• Котел может начать работать.

Минусы:

• Высокая вероятность замыкания при попадании влаги или посторонних предметов;
• Отсутствие защиты от поражения электротоком;
• Нет автомата защиты прибора от скачков напряжения;
• Неудобство подключения и монтажа.

Виртуальная «земля» от бытового электрогенератора

Компания ЗАО Бастион, разработала специальный прибор для решения проблемы
заземления — Teplocom GF.

Полное название прибора «Teplocom GF – устройство сопряжения с гальванической развязкой». Гальваническая развязка — способ передачи электроэнергии из одной сети в другую без прямого контакта между этими сетями (так же, как передается энергия между двумя несвязанными обмотками трансформатора).
Этот принцип передачи энергии заложен в основу устройства, и позволяет защитить человека от поражения электротоком и сохранить подключаемое оборудование.
Котел, генератор, насос или любой прибор, подключенный в сеть через Teplocom GF, начинает „видеть“ землю, перестает „выдавать ошибку“ и исправно работает.

Кстати, Кувалда.ру причастна к процессу разработки этого прибора, предоставила бытовой бензиновый генератор на котором ставили опыты спецы из Бастион. Почитать о заводе и об испытаниях можно по ссылке.

Теперь любое бытовое оборудование, требующее наличия заземления может его получить от Teplocom GF, который подключен не только к старой двухпроводной сети, но и к бытовому генератору. Это делает возможным подключить котел через Teplocom GF прямо от генератора и все будет исправно работать.
Подключение элементарное, не требует специальных навыков и глубоких познаний в электротехнике — достаточно включить в розетку Teplocom GF, а к нему подключить котел либо другой электроприбор.

Плюсы:

• Исправная работа подключенного электрооборудования.
• Генерация „земли“ для приборов, требующих наличия заземления.
• Подключение не требует специальных навыков и оплаты услуг электрика.
• Гарантия от производителя.

Минусы:

• В процессе испытаний не выявлено.

Текст: Пронин Николай, инженер ЗАО Бастион

5 общих симптомов неисправности регулятора напряжения (с исправлениями)

Признаки неисправности регулятора напряжения легко обнаружить , если вы знаете, что искать.

а почему у вас выходит из строя регулятор напряжения?
И , что делать, если вы заметили признаки неисправности регулятора напряжения?

В этой статье мы сначала рассмотрим пять симптомов, обычно связанных с неисправными регуляторами напряжения. Затем мы расскажем, как решить эти проблемы.

Наконец, мы дадим вам более четкое представление об этом компоненте в разделе часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения .

В этой статье содержится:

Давайте начнем.

5 симптомов неисправного регулятора напряжения, на которые следует обратить внимание

Если в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения, вы столкнетесь с одним или несколькими из следующих пяти симптомов:

Признак A: разряженная батарея

Неисправный регулятор напряжения может серьезно повредить автомобильный аккумулятор, в результате чего он перестанет работать.

Но почему?
Регулятор напряжения обеспечивает подачу постоянного зарядного напряжения и мощности на аккумулятор транспортного средства и другие электронные компоненты.

Если у вас сгорел стабилизатор напряжения, ваша батарея может:

• Не получает достаточного заряда
• Перезаряжается
• Подвергается чрезмерному зарядному напряжению

Если аккумулятор не получает достаточного заряда, выходная мощность зарядки аккумулятора расходуется в работе электрических систем автомобиля.В конечном итоге, когда весь заряд истощается, аккумулятор вашего автомобиля умирает, и вы больше не сможете завести свой автомобиль.

С другой стороны, если аккумулятор перезарядится или подвергнется воздействию высокого зарядного напряжения, ваша батарея может разрядиться или электролиты внутри могут начать кипеть, что приведет к утечке автомобильного аккумулятора и его вздутию.

Помимо неисправного регулятора напряжения, аккумулятор вашего автомобиля также может разрядиться, если:

В любом случае можно быстро зарядить неисправный аккумулятор (или

разряженный аккумулятор ) с помощью соединительных кабелей и другого автомобиля с заряженным аккумулятором. Однако это только временное решение, потому что любая мощность, передаваемая по кабелям, быстро истощится, когда ваш автомобиль начнет работать.

В результате ездить с разряженной батареей или разряженной батареей — плохая идея, поскольку ваш автомобиль может остановиться в любой момент.

Вот почему, если у вас плохой аккумулятор или разряженный аккумулятор, обратитесь к механику как можно скорее. . Позвольте им диагностировать, неисправен ли ваш регулятор напряжения или какой-либо другой электрический компонент.Кроме того, механик сообщит вам, нужен ли вам новый аккумулятор.

Признак B: нестабильная работа двигателя

Неустойчивая работа двигателя — частый признак неисправного регулятора напряжения.

Но что означает нестабильная работа двигателя?
Здесь вы можете заметить, что двигатель:

1. Шипит — двигатель борется (как будто задыхается)
2. Глохнет — двигатель может резко остановиться на короткое время
3. Периодически ускоряется — ускорение двигателя не плавное и кажется прерывистым

Другими словами, ваш двигатель будет демонстрировать непредсказуемые или нестабильные характеристики и в целом неприятные ощущения от вождения. Неустойчивая работа двигателя обычно возникает, когда у вас есть неисправный регулятор, который не может контролировать уровень выходного напряжения, генерируемого генератором .

Если вы заметили, что ваш двигатель работает странно или непредсказуемо, скорее всего, у вас неисправный регулятор. В этом случае лучше всего поручить профессиональному механику проверить электрические системы вашего автомобиля.

Признак C: мерцание или затемнение света

Вероятно, самый распространенный симптом, связанный с неисправным регулятором, — это мигание, затемнение или пульсация света.

Чтобы быть более конкретным, вы можете заметить, что автомобиль:

• Фары колеблются между яркими и тусклыми без каких-либо действий.
• Дальний свет не работает должным образом.
• Внутреннее освещение начинает мигать.

. Эти признаки обычно указывают на неисправность регулятора напряжения, который не может регулировать создаваемое выходное напряжение. И если вы столкнетесь с этими знаками, в ближайшее время проверьте свой автомобиль профессиональным механиком , чтобы решить проблему с регулятором напряжения, прежде чем ситуация ухудшится.

Признак D: индикатор аккумулятора или индикатор двигателя, активирующий

Иногда, когда регулятор напряжения не работает должным образом, может загореться индикатор двигателя на приборной панели или индикатор аккумулятора.

Но почему горят эти световые индикаторы приборной панели?
Индикатор батареи загорается , потому что ваша электрическая система может работать неправильно из-за неисправного регулятора. Кроме того, индикатор батареи может загореться, потому что у вас неисправный диод генератора (или негерметичный диод) или проблемы со статором генератора.

С другой стороны, проверка освещения двигателя может быть следствием непредсказуемой работы двигателя. Более того, это может быть связано с проблемами, связанными с вашей системой трансмиссии, выхлопным оборудованием, системой зажигания и т. Д.

Определить, из-за регулятора напряжения загорается индикатор аккумулятора или индикатор двигателя, нелегко. Может быть масса других причин. Вот почему вам следует проверить свой автомобиль у сертифицированного автомобильного техника , который поставит вам точный диагноз.

Признак E: неисправность комбинации приборов

Еще одним легко наблюдаемым признаком неисправности регулятора является неисправная комбинация приборов в вашем автомобиле.

Что такое комбинация приборов?
Комбинация приборов состоит из различных датчиков и сигнальных ламп на приборной панели.

Ваша комбинация приборов включает:

• Спидометр
• Тахометр
• Указатель уровня топлива
• Указатели поворота
• Предупреждающие огни, такие как стояночный тормоз , лампа проверки двигателя и т. Д.

Комбинация приборов на приборной панели требует определенного входного напряжения для правильной работы. И когда регулятор напряжения поврежден, комбинация приборов может не получать нужное количество входного напряжения.

В результате вы можете заметить мерцание датчиков на комбинации приборов или, что еще хуже, она может полностью перестать работать.

Кроме того, ваша комбинация приборов может работать нестабильно, если также неисправен регулятор напряжения вашего прибора.

В любом случае, хотя мерцающие индикаторы на комбинации приборов не обязательно мешают вам управлять автомобилем, вам не следует садиться за руль, когда комбинация не работает. Поскольку датчики на комбинации приборов позволяют следить за состоянием автомобиля, вождение с мерцающими индикаторами рискованно.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные симптомы неисправности регулятора напряжения, давайте рассмотрим, что вы можете сделать для устранения этих симптомов:

Как устранить симптомы неисправности регулятора напряжения?

Заманчиво испытать регулятор напряжения и попробовать заменить его самостоятельно, но мы не рекомендуем это делать.

Почему?
Регулятор напряжения может влиять на работу двигателя, комбинацию приборов и многое другое. И если замена регулятора напряжения генератора переменного тока выполнена неправильно, вы можете столкнуться с потенциальной угрозой безопасности.

Если вы заметили какие-либо признаки неисправности регулятора напряжения , обратитесь к профессиональному механику.

Просто убедитесь, что нанимаемый вами механик:

• Имеет ли сертификат ASE
• Предлагает гарантийное обслуживание
• Использует только качественные запасные части

Возникает вопрос: где вы найдете такую ​​механику?

Просто свяжитесь с RepairSmith — удобным, беспроблемным и надежным мобильным решением для ремонта автомобилей !

Вот лишь некоторые из фантастических преимуществ, которые предлагает RepairSmith :

• Забронируйте весь ремонт онлайн по предварительной и конкурентоспособной цене.
• Наши специалисты, сертифицированные ASE, приезжают к вам на подъездную дорожку для ремонта и технического обслуживания.
• Все ремонтные работы идут с пробегом в 12 000 миль | Гарантия 12 месяцев
• Для обслуживания вашего автомобиля используется только высококачественное оборудование и запасные части.
• Услуги по ремонту доступны семь дней в неделю

Далее мы рассмотрим несколько часто задаваемых вопросов, связанных с регулятором напряжения:

6 часто задаваемых вопросов о регуляторе напряжения

Вот шесть вопросов, которые владельцы автомобилей часто задают о регуляторе напряжения:

1.Какую роль играет регулятор напряжения?

Основная цель регулятора напряжения (также известного как регулятор напряжения генератора) — обеспечить стабильное и надежное напряжение на аккумуляторной батарее вашего автомобиля и других электрических компонентах.

Но как регулятор напряжения гарантирует, что подаваемое напряжение остается стабильным?
Когда автомобиль движется, генератор преобразует механическую энергию, вырабатываемую вашим двигателем, в электрическую. И чем быстрее вращается генератор вашего автомобиля, тем выше вырабатываемая электрическая мощность.

Тем не менее, если подача электроэнергии или генерируемое напряжение становится чрезмерным, это может привести к повреждению автомобильного аккумулятора и других компонентов электрической системы.

Вот здесь-то и пригодится стабилизатор напряжения генератора.

Когда вырабатываемое напряжение или мощность чрезмерны, регулятор напряжения подает сигнал генератору переменного тока, чтобы он прекратил вращение, а затем направляет избыточное выходное напряжение (или избыточную мощность) на заземляющий провод.

Таким образом, регулятор напряжения генератора защищает разъем автомобильного аккумулятора и другие электрические компоненты от повреждений из-за чрезмерного выходного напряжения.

Примечание: На мотоцикле вам может не встретиться автономный регулятор напряжения генератора. Вместо этого у вас, вероятно, будет выпрямитель-стабилизатор (например, выпрямитель-стабилизатор напряжения Harley).

Регулятор выпрямителя здесь служит двум целям:

1. Регулирует уровень выходного напряжения.
2. Преобразует напряжение переменного тока (AC), вырабатываемое статором генератора, в напряжение постоянного тока (DC).

2. Где находится регулятор напряжения?

Расположение регулятора напряжения может различаться в зависимости от модели и производителя вашего автомобиля.

В более старых моделях используется внешний регулятор напряжения, который можно найти в моторном отсеке рядом с корпусом генератора. Напротив, в некоторых более новых моделях регулятор напряжения встроен в ECM (электронный модуль управления) автомобиля.

3. Что вызывает отказ регулятора напряжения?

Может быть много разных причин, по которым ваш регулятор напряжения начинает работать или выходит из строя.

Вот несколько распространенных причин отказа регулятора напряжения:

• Поврежден провод заземления
• Коррозия или изношенная клемма аккумулятора
• Плохое соединение с аккумулятором
• Перегрев некоторых электрических компонентов

4. Как долго прослужит стабилизатор напряжения?

Точный срок службы регулятора напряжения вашего генератора трудно предсказать.

Однако при разумных условиях окружающей среды ваш регулятор напряжения может потенциально прослужить срок службы вашего автомобиля.Чтобы быть более точным, многие механики согласятся, что регулятор напряжения вашего автомобиля может прослужить вам до 100000 миль .

Но если ваш автомобиль постоянно находится в экстремальных зимних или жарких климатических условиях, этот показатель может снизиться.

5. Сколько стоит замена регулятора напряжения генератора?

Стоимость замены регулятора напряжения генератора может варьироваться в широких пределах в зависимости от:

• Марка и модель вашего автомобиля
• Кто изготовил регулятор напряжения
• Ваше местонахождение

В среднем замена регулятора напряжения генератора может стоить вам от 330 до 450 долларов .

6. Как проверить регулятор напряжения?

Когда неисправного регулятора напряжения становятся очевидными , некоторые владельцы автомобилей могут попробовать самостоятельно проверить свои регуляторы напряжения с помощью вольтметра или мультиметра.

Но настоятельно рекомендуется, чтобы вы поручили профессиональному механику выполнить испытательную часть . И это потому, что механик будет иметь надлежащую подготовку и опыт, чтобы точно диагностировать неисправность вашего автомобиля.

Механик бы:

1.Убедитесь, что стартер вашего автомобиля или ключ зажигания не включены, а двигатель выключен.

2. С помощью мультиметра или вольтметра измерьте уровень напряжения на положительной и отрицательной клеммах аккумуляторной батареи автомобиля.

3. Проверьте, не превышает ли напряжение аккумулятора, измеренное с помощью вольтметра или мультиметра, 12 вольт.

4. Запустите двигатель с помощью выключателя зажигания вашего автомобиля (или кнопки зажигания).

5. Еще раз измерьте напряжение аккумуляторной батареи мультиметром или вольтметром, когда двигатель работает на холостом ходу.Измеренное напряжение батареи должно быть около 14 вольт.

6. Увеличьте обороты двигателя и проверьте значение выходного напряжения на вольтметре или мультиметре. Выходное напряжение зарядки обычно остается ниже 14,2 В.

Если показания выходного напряжения на вольтметре или мультиметре выходят за пределы ожидаемых диапазонов, возможно, в вашем автомобиле неисправен регулятор напряжения.

Дополнительно механик может также провести испытание падения напряжения. Здесь механик подключит отрицательный щуп (подсоединенный к черному проводу) мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора, а положительный щуп (подсоединенный к красному проводу) к переменному кронштейну.

Если мультиметр показывает значение выше 0,1 В, возможно, проблема связана с генератором переменного тока или регулятором напряжения.

Заключительные мысли

Плохой регулятор может вывести вас из равновесия: вы можете заметить мерцающие индикаторы на комбинации приборов, неисправность одного или двух электрических компонентов и т. Д.

Если вы заметили какой-либо из признаков неисправности регулятора напряжения , которые мы рассмотрели, как можно скорее обратитесь к механику. Помните, что вождение с неисправным регулятором напряжения может поставить под угрозу безопасность дорожного движения.
Если вам нужен простой и удобный сервис по ремонту автомобилей, всего лишь , свяжитесь с RepairSmith . Наши профессиональные механики придут к вам и позаботятся об осмотре, техническом обслуживании и ремонте вашего автомобиля прямо на подъездной дорожке!

Типы регуляторов напряжения

и принцип их работы | Статья

.

СТАТЬЯ

Получайте ценные ресурсы прямо на ваш почтовый ящик — рассылается раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность

Как работает регулятор напряжения?

Стабилизатор напряжения — это схема, которая создает и поддерживает фиксированное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения или условий нагрузки.

Регуляторы напряжения (VR) поддерживают напряжение источника питания в диапазоне, совместимом с другими электрическими компонентами. Хотя регуляторы напряжения чаще всего используются для преобразования мощности постоянного / постоянного тока, некоторые из них также могут выполнять преобразование мощности переменного / переменного или переменного / постоянного тока. В этой статье речь пойдет о регуляторах постоянного / постоянного напряжения.

Типы регуляторов напряжения: линейные и импульсные

Существует два основных типа регуляторов напряжения: линейные и импульсные. Оба типа регулируют напряжение в системе, но линейные регуляторы работают с низким КПД, а импульсные регуляторы работают с высоким КПД.В высокоэффективных импульсных стабилизаторах большая часть входной мощности передается на выход без рассеивания.

Линейные регуляторы

В линейном стабилизаторе напряжения используется устройство активного прохода (например, BJT или MOSFET), которое управляется операционным усилителем с высоким коэффициентом усиления. Чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение, линейный регулятор регулирует сопротивление проходного устройства, сравнивая внутреннее опорное напряжение с дискретизированным выходным напряжением, а затем сбрасывая ошибку до нуля.

Линейные регуляторы — это понижающие преобразователи, поэтому по определению выходное напряжение всегда ниже входного. Однако у этих регуляторов есть несколько преимуществ: они, как правило, просты в конструкции, надежны, экономичны и предлагают низкий уровень шума, а также низкие пульсации выходного напряжения.

Линейные регуляторы, такие как MP2018, требуют только входной и выходной конденсаторы для работы (см. Рисунок 1) . Их простота и надежность делают их интуитивно понятными и простыми устройствами для инженеров, а зачастую и очень рентабельными.

Рисунок 1: Линейный регулятор MP2018

Импульсные регуляторы

Схема импульсного регулятора обычно более сложна в разработке, чем линейный регулятор, и требует выбора значений внешних компонентов, настройки контуров управления для обеспечения стабильности и тщательного проектирования компоновки.

Импульсные регуляторы

могут быть понижающими преобразователями, повышающими преобразователями или их комбинацией, что делает их более универсальными, чем линейный регулятор.

Преимущества импульсных регуляторов заключаются в том, что они высокоэффективны, имеют лучшие тепловые характеристики и могут поддерживать более высокие токи и более широкие приложения VIN / VOUT.Они могут достичь эффективности более 95% в зависимости от требований приложения. В отличие от линейных регуляторов, для импульсной системы питания могут потребоваться дополнительные внешние компоненты, такие как катушки индуктивности, конденсаторы, полевые транзисторы или резисторы обратной связи. HF920 является примером импульсного стабилизатора, который обеспечивает высокую надежность и эффективное регулирование мощности (см. Рисунок 2) .

Рисунок 2: Импульсный регулятор HF920

Ограничения регуляторов напряжения

Одним из основных недостатков линейных регуляторов является то, что они могут быть неэффективными, поскольку в определенных случаях использования они рассеивают большое количество энергии.Падение напряжения линейного регулятора сравнимо с падением напряжения на резисторе. Например, при входном напряжении 5 В и выходном напряжении 3 В между клеммами возникает падение на 2 В, а эффективность ограничивается 3 В / 5 В (60%). Это означает, что линейные регуляторы лучше всего подходят для приложений с более низкими дифференциалами VIN / VOUT.

Важно учитывать расчетную рассеиваемую мощность линейного регулятора в приложении, поскольку использование более высоких входных напряжений приводит к высокому рассеянию мощности, которое может привести к перегреву и повреждению компонентов.

Еще одно ограничение линейных регуляторов напряжения состоит в том, что они способны только к понижающему (понижающему) преобразованию, в отличие от импульсных регуляторов, которые также предлагают повышающее (повышающее) и понижающее-повышающее преобразование.

Импульсные регуляторы

очень эффективны, но к их недостаткам относится то, что они, как правило, менее рентабельны, чем линейные регуляторы, больше по размеру, более сложны и могут создавать больше шума, если их внешние компоненты не выбраны тщательно. Шум может быть очень важным для конкретного приложения, поскольку шум может повлиять на работу и производительность схемы, а также на характеристики электромагнитных помех.

Топологии импульсного регулятора

: понижающий, повышающий, линейный, LDO и регулируемый

Существуют различные топологии линейных и импульсных регуляторов. Линейные регуляторы часто используют топологию с малым падением напряжения (LDO). Для импульсных регуляторов существует три распространенных топологии: понижающие преобразователи, повышающие преобразователи и повышающие-понижающие преобразователи. Каждая топология описана ниже:

Регуляторы LDO

Одной из популярных топологий линейных регуляторов является стабилизатор с малым падением напряжения (LDO).Линейные регуляторы обычно требуют, чтобы входное напряжение было как минимум на 2 В выше выходного напряжения. Тем не менее, стабилизатор LDO разработан для работы с очень небольшой разницей напряжения между входными и выходными клеммами, иногда до 100 мВ.

Понижающие и повышающие преобразователи

Понижающие преобразователи

(также называемые понижающими преобразователями) принимают большее входное напряжение и производят более низкое выходное напряжение. И наоборот, повышающие преобразователи (также называемые повышающими преобразователями) принимают более низкое входное напряжение и производят более высокое выходное напряжение.

Пониженно-повышающие преобразователи

Понижающий-повышающий преобразователь — это одноступенчатый преобразователь, который сочетает в себе функции понижающего и повышающего преобразователя для регулирования выхода в широком диапазоне входных напряжений, которые могут быть больше или меньше выходного напряжения.

Управление регулятором напряжения

Четыре основных компонента линейного регулятора — это проходной транзистор, усилитель ошибки, опорное напряжение и цепь обратной связи резистора. Один из входов усилителя ошибки установлен двумя резисторами (R1 и R2) для контроля процентного значения выходного напряжения.Другой вход — это стабильное опорное напряжение (VREF). Если дискретизированное выходное напряжение изменяется относительно VREF, усилитель ошибки изменяет сопротивление проходного транзистора для поддержания постоянного выходного напряжения (VOUT).

Для работы линейных регуляторов

обычно требуется только внешний входной и выходной конденсатор, что упрощает их внедрение.

С другой стороны, импульсный стабилизатор требует большего количества компонентов для создания цепи. Силовой каскад переключается между VIN и землей для создания пакетов заряда для доставки на выход.Подобно линейному регулятору, есть операционный усилитель, который производит выборку выходного постоянного напряжения из цепи обратной связи и сравнивает его с внутренним опорным напряжением. Затем сигнал ошибки усиливается, компенсируется и фильтруется. Этот сигнал используется для модуляции рабочего цикла ШИМ, чтобы вернуть выход в режим регулирования. Например, если ток нагрузки быстро увеличивается и вызывает падение выходного напряжения, контур управления увеличивает рабочий цикл ШИМ, чтобы обеспечить больший заряд нагрузки и вернуть шину в режим регулирования.

Применение линейного регулятора и импульсного регулятора

Линейные регуляторы часто используются в приложениях, которые чувствительны к затратам, чувствительны к шуму, слаботочны или ограничены по месту. Некоторые примеры включают бытовую электронику, такую ​​как наушники, носимые устройства и устройства Интернета вещей (IoT). Например, в таких приложениях, как слуховой аппарат, можно использовать линейный регулятор, поскольку в них нет переключающего элемента, который мог бы создавать нежелательный шум и влиять на работу устройства.

Более того, если проектировщики в основном заинтересованы в создании недорогого приложения, им не нужно беспокоиться о рассеивании мощности, и они могут полагаться на линейный регулятор.

Импульсные регуляторы полезны для более общих приложений и особенно полезны в приложениях, требующих эффективности и производительности, таких как потребительские, промышленные, корпоративные и автомобильные приложения (см. Рисунок 3) . Например, если приложение требует большого понижающего решения, лучше подходит импульсный стабилизатор, так как линейный регулятор может создавать большое рассеивание мощности, которое может повредить другие электрические компоненты.

Рисунок 3: Понижающий регулятор MPQ4430-AEC1

Каковы основные параметры микросхемы регулятора напряжения?

Некоторые из основных параметров, которые следует учитывать при использовании регулятора напряжения, — это входное напряжение, выходное напряжение и выходной ток. Эти параметры используются для определения того, какая топология VR совместима с ИС пользователя.

Другие параметры, включая ток покоя, частоту переключения, тепловое сопротивление и напряжение обратной связи, могут иметь значение в зависимости от приложения.

Ток покоя важен, когда приоритетом является эффективность в режимах малой нагрузки или ожидания. Если рассматривать частоту коммутации как параметр, максимальное увеличение частоты коммутации приводит к меньшим системным решениям.

Кроме того, термическое сопротивление имеет решающее значение для отвода тепла от устройства и его рассеивания по системе. Если контроллер включает в себя внутренний полевой МОП-транзистор, то все потери (проводящие и динамические) рассеиваются в корпусе и должны учитываться при расчете максимальной температуры ИС.

Напряжение обратной связи — еще один важный параметр, который необходимо изучить, поскольку он определяет минимальное выходное напряжение, которое может поддерживать регулятор напряжения. Стандартно смотреть на параметры опорного напряжения. Это ограничивает нижнее выходное напряжение, точность которого влияет на точность регулирования выходного напряжения.

Как правильно выбрать регулятор напряжения

Чтобы выбрать подходящий регулятор напряжения, разработчик должен сначала понять их ключевые параметры, такие как V _IN , V _OUT , I _OUT , системные приоритеты (например,грамм. эффективность, производительность, стоимость), а также любые дополнительные ключевые функции, такие как индикация хорошего энергопотребления (PG) или включение управления.

После того, как разработчик определил эти требования, используйте таблицу параметрического поиска, чтобы найти лучшее устройство, отвечающее желаемым требованиям. Таблица параметрического поиска — ценный инструмент для дизайнеров, поскольку она предлагает различные функции и пакеты, доступные для соответствия требуемым параметрам для вашего приложения.

Каждое устройство MPS поставляется с таблицей данных, в которой подробно описано, какие внешние компоненты необходимы и как рассчитать их значения для достижения эффективной, стабильной и высокопроизводительной конструкции.Таблицу данных можно использовать для расчета таких значений компонентов, как выходная емкость, выходная индуктивность, сопротивление обратной связи и другие ключевые компоненты системы. Кроме того, вы можете использовать инструменты моделирования, такие как программное обеспечение DC / DC Designer или MPSmart, ознакомиться с примечаниями к применению или задать вопросы в местном FAE.

MPS предлагает множество эффективных, компактных линейных и импульсных стабилизаторов напряжения, включая семейство HF500-x, семейство MP171x, MP20056, MP28310, MPQ4572-AEC1 и MPQ2013-AEC1.

Список литературы

Глоссарий по электронной инженерии

_________________________

Вам это показалось интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылайте их раз в месяц!

Получить техническую поддержку

77006 Как работают ступенчатые регуляторы напряжения

% PDF-1.6 % 58 0 объект > эндобдж 75 0 объект > поток application / pdf

ступенчатый регулятор напряжения

регулятор напряжения

Регулятор напряжения 32 ступени

автобустерный регулятор напряжения

автоусилитель

32 ступени

регуляторы

2010-12-07T09: 04: 43.908-05: 00

EPSON Perfection 4990

77006 Как работают регуляторы ступенчатого напряжения

2009-05-08T16: 19: 30-04: 002009-05-08T16: 19: 30-04: 002009-05-08T15: 50: 49-04: 00EPSON Perfection 490-12-07T09: 04: 39.908-05: 00PDFScanLib v1.2.2 в Adobe Acrobat 7.0.8 ступенчатый регулятор напряжения регулятор напряжения 32-ступенчатый регулятор напряжения автоматический регулятор напряжения автоусилитель 32-ступенчатый регуляторы PDFScanLib v1.2.2 в Adobe Acrobat 7.0.8uuid: b8ca1a96-043b-435b-9637-f3c9daabad05uuid: d3f88c43-1f6e-44a2-bb3f-70f9aa5cd6b7 конечный поток эндобдж 54 0 объект > эндобдж 59 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 1 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 27 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 33 0 объект >>> / Повернуть 0 / Тип / Страница >> эндобдж 34 0 объект [35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R 40 0 ​​R] эндобдж 41 0 объект > поток HDL 3EǡwfM 4 & m6m2PYcž6 & ި_ * 53! H [Wj ⼐] v

Технические статьи — Ранний MoPar (60-е / 70-е годы) Подключение

Как это можно улучшить

Тест системы быстрой и грязной зарядки

1. Отсоедините (+) провод FLD от генератора.
2. Поместите временную перемычку от той же (+) клеммы FLD к большому выходному столбу на генераторе (аккумулятор +).
3. Заведите машину и посмотрите, заряжается ли она. Если да … хороший генератор. Если нет … плохой генератор. Если он зарядился, значит, проблема в регуляторе напряжения.
4. Поверните ключ зажигания в положение включения. Проверьте наличие питания на малой клемме IGN регулятора. Если есть, то посмотрите, есть ли какое-либо питание на другой стойке регулятора напряжения, ведущей к генератору.Плохое заземление на корпусе регулятора напряжения — очень распространенная проблема. Если нет, то вам нужно разобраться с проблемой питания IGN.

До 1970 года

В этом генераторе используется корпус для непосредственного заземления установки. Он также имеет механический регулятор напряжения, который обычно расположен рядом с главным тормозным цилиндром.

Этот генератор имеет 3 соединения. Большой столб — это выход, как и у большинства генераторов переменного тока.Также есть 2 соединения меньшего размера. Один помечен как «FLD», другой — «GND». (-) GND — это масса шасси. Тот, который отмечен (+) FLD, — это зеленый провод, который идет к регулятору напряжения и подключается к разъему «FLD» на регуляторе напряжения. Другая сторона регулятора напряжения — это вилка с темно-синим проводом для стороны зажигания «IGN».

СОВЕТ ПО УСТАНОВКЕ — Единственная разница между генераторами переменного тока с однополюсным генератором на ранней стадии и более поздними генераторами с двойным полем заключается в том, что один конец щеткодержателя заземлен на корпус.Чтобы использовать более позднюю версию (Post-70) на ранних (Pre-70) автомобилях, достаточно просто добавить короткий провод заземления от (+) FLD к корпусу и подключить другой как обычно.

Пост-70

В 1970 году компания Mopar перешла на транзисторный стабилизатор напряжения. Устройство оснащено двухконтактным разъемом и обычно устанавливается на брандмауэре или крыле.

На этом генераторе также есть 3 соединения. Как обычно, выводится большой пост. На этом генераторе также есть 2 соединения меньшего размера.Разница здесь в том, что оба они помечены как «FLD». Есть (-) FLD и (+) FLD. Темно-синий провод (+) FLD — это горячая клавиша IGN. Он также подключается к регулятору напряжения. Зеленый провод (-) FLD тоже идет к регулятору напряжения. Металлический корпус регулятора напряжения в этой конфигурации является заземлением.

Как сделать преобразование

ПЕРВЫЙ — На оригинальном генераторе переменного тока эта щетка заземлена на корпус генератора, поэтому вам нужно будет заменить генератор на генератор 1970 года или более новый.

NEXT — Необходимо добавить дополнительный провод к полюсу (+) FLD на генераторе. Этот дополнительный (+) провод FLD теперь подключается к новому регулятору напряжения. Оригинальный зеленый провод, который шел к (+) штекеру FLD на исходном регуляторе напряжения, необходимо подключить к проводу на стороне «IGN» исходного регулятора напряжения. Фактически устранение этого сегмента. Оригинальный темно-синий провод теперь подключается к регулятору напряжения, а не к заземлению шасси. Вот и все !!!

ПОСЛЕДНИЙ — Требуется еще один важный шаг: новое основание регулятора напряжения должно иметь хорошее заземление на его монтажной поверхности.Если на корпусе нового регулятора напряжения нет хорошего заземления, система зарядки не будет работать.

Если вы переходите на более позднее электронное зажигание Chrysler из точечного зажигания, это необходимо сделать. Стоимость твердотельной версии незначительна. А надежность — это качественный скачок.

Есть источники для модернизации жгутов, если вы не думаете, что вам удобны электрические устройства.

Справочная литература — MyMopar.com

Basic Switching-Regulator-Layout Techniqu | Максим Интегрированный

Аннотация: В этой статье рассматриваются некоторые основы построения платы импульсного регулятора.Хотя в нем основное внимание уделяется повышающему импульсному регулятору, описываемые в нем концепции также полезны при работе с другими типами импульсных регуляторов. В статье говорится о важности схем заземления, размещения компонентов, уменьшения шумовых помех и уменьшения паразитной емкости и индуктивности.

Обдумывая, как лучше всего расположить плату импульсного стабилизатора, полезно вспомнить ее назначение — подавать стабильное напряжение определенной величины. Опытные разработчики схем добиваются этого стабильного напряжения, уделяя пристальное внимание схеме заземления.Они знают, что заземление никогда не бывает идеальным — это заземление не «просто земля», и то, что вы с ним делаете, имеет решающее значение для успеха схемы. Кроме того, они обращают особое внимание на то, где они размещают различные компоненты регулятора.

Земля

Возможно, было бы ошибкой позволять студентам-инженерам рисовать три маленькие линии, обозначающие землю. Этот символ имеет тенденцию поощрять фантазию о том, что земля идеальна. Вместо того, чтобы рисовать более длинные линии, которые соединяют различные компоненты схемы с отрицательной клеммой источника питания или аккумулятора, вы легче догадываетесь о неисправности заземления.Эти линии предполагают, что токи текут обратно к источнику питания через сопротивление и индуктивность заземляющего слоя или дорожки, создавая при этом падения напряжения. Таким образом, они незаметно указывают на то, что заземление отличается от идеально постоянного напряжения, которое вы обычно называете нулевым вольт.

Повышающий преобразователь Рисунок 1 показывает, почему необходимо учитывать несовершенное заземление. Этот регулятор полагается на опорное напряжение в микросхеме контроллера и два резистора обратной связи для генерации определенного напряжения.Чтобы получить точную обратную связь и, следовательно, точный выходной сигнал, заземление опорного сигнала, резисторный делитель и выходной конденсатор должны иметь одинаковый потенциал. В частности, напряжение аналогового вывода заземления контроллера (которое является заземлением опорного сигнала) и напряжение вывода заземления резисторного делителя должны равняться напряжению вывода заземления выходного конденсатора. Напряжение на клемме заземления выходного конденсатора важно, потому что нагрузка, которая требует точного выходного напряжения регулятора, обычно размещается рядом с выходным конденсатором — и поэтому мы хотим, чтобы обратная связь относилась к этой конкретной части заземления.

Рис. 1. Идеи, лежащие в основе удачной компоновки платы для этого повышающего импульсного регулятора, также применимы к компоновке других топологий импульсного стабилизатора.

Контроллер нуждается в подаче точного напряжения по другой причине. Чтобы добиться переключения без дрожания, контроллеру требуется точная картина любых возмущений выходного напряжения переменным током. Эту точную картину он получает через обратную связь.

Размещение компонентов

Помимо схемы заземления важно правильное размещение компонентов регулятора.Например, ссылка в контроллере должна быть обойдена с помощью конденсатора, размещенного рядом с выводом REF; шум на опорном элементе может повлиять на выходное напряжение. Кроме того, клемма заземления этого байпасного конденсатора должна подключаться к тихой земле, которая изолирована от земли с более шумным питанием (вместе с аналоговым контактом заземления контроллера и клеммой заземления резисторного делителя). Кроме того, важно изолировать это тихое заземление от более шумного заземления.

Почему мы должны изолировать более шумную землю от более тихой? В конце концов, нам все равно придется соединить заземления двух секций вместе.Такая изоляция необходима для предотвращения возврата коммутирующих токов высокого уровня в батарею или их подачи через тот же путь заземления, что и для аналоговых сигналов. Если это произойдет, наземный тракт этих чувствительных сигналов будет нарушен; Коммутационные токи высокого уровня, протекающие через сопротивление и индуктивность земли, будут вызывать изменение напряжения на обратном пути.

Взгляд на более шумную силовую часть может показать, как лучше всего изолировать ее от остальной цепи. На рисунке 2 показаны два пути тока силовой части регулятора. Когда полевой МОП-транзистор включен, ток течет через входной контур; когда он выключен, он проходит через выходной цикл. При размещении компонентов, составляющих каждую из двух петель, близко друг к другу, высокие токи остаются в силовой части регулятора (и вне заземляющего пути возврата тихих компонентов). Итак, C _IN , L1 и Q1 должны быть близко друг к другу. Кроме того, C _IN , L1, D1 и C _OUT также должны быть закрыты.Две петли нарисованы на рис. 2 несколько необычно, чтобы уточнить, какие компоненты расположены близко друг к другу.

Рис. 2. Особое внимание следует уделить размещению компонентов каждой из двух токовых петель, изображенных здесь, близко друг к другу. Использование коротких и широких проводов для достижения такой компактной компоновки повышает эффективность, снижает количество звонов и помогает предотвратить помехи для более тихих частей цепи.

Фактическая компоновка обычно предполагает некоторый компромисс, который может быть необходим при компоновке компонентов двух упомянутых выше контуров.Если необходимо сделать выбор относительно того, какие компоненты должны быть размещены рядом с , на самом деле должны быть размещены вместе, тогда определите, какие компоненты в каждом контуре имеют прерывистый ток, текущий через них. Это компоненты, которые наиболее важно размещать близко друг к другу, чтобы свести к минимуму паразитную индуктивность. См. Минимизация паразитной емкости и индуктивности ниже.

Прочие соображения

Независимо от того, питает ли повышающий импульсный стабилизатор батарея или источник питания, источник питания имеет ненулевое сопротивление.Это означает, что по мере того, как регулятор потребляет быстро изменяющийся ток от источника питания, напряжение источника питания меняется. Чтобы улучшить этот эффект, разработчики плат размещают входные байпасные конденсаторы рядом с двумя силовыми контурами, описанными выше (иногда используются два конденсатора — керамический и поляризованный, подключенные параллельно). Это сделано не для стабилизации напряжения, подаваемого на силовую часть; силовая часть по-прежнему будет нормально работать, даже если напряжение, подаваемое на нее, будет изменяться. Вместо этого размещение байпасного конденсатора рядом с силовыми контурами помогает ограничить высокие токи переменного тока в силовой части, что помогает предотвратить влияние этих токов на более тихую схему.

Как могло произойти это вмешательство? Три пути. Во-первых, как упоминалось выше, если ток заземления силовой части протекает через часть или весь путь заземления-возврата какой-либо чувствительной части аналоговой схемы регулятора, это приведет к добавлению шума переключения к этому пути заземления из-за сопротивления и индуктивности. внутри. Этот шум земли снизит точность выходного сигнала регулятора. Это также может нарушить работу других чувствительных цепей, находящихся на той же плате. Во-вторых, как и в случае с заземлением, коммутационный шум на положительной шине аккумулятора или источника питания может передаваться на другие компоненты, питаемые от той же шины.Это включает в себя микросхему контроллера, ссылка на которую может отскочить. Добавление фильтра R / C на вывод питания контроллера может помочь, если напряжение на входном байпасном конденсаторе меняется. В-третьих, чем больше площадь, по которой протекают токи переменного тока, тем большее магнитное поле они создают и, следовательно, тем выше вероятность того, что эти токи вызовут помехи. Размещение входного байпасного конденсатора рядом с силовой частью минимизирует эту область и, следовательно, возможные помехи.

Шум также может вызвать проблемы, если два резистора делителя установлены неправильно.Размещение двух резисторов рядом с выводом FB контроллера гарантирует, что относительно бесшумное напряжение будет подаваться обратно на контроллер. Размещение резисторов таким образом минимизирует длину трассы, ведущей от средней точки резисторного делителя к выводу FB импульсного стабилизатора — необходимость, потому что как резисторный делитель, так и вход внутреннего компаратора на выводе FB имеют высокие импедансы, и, таким образом, трасса, соединяющая их, склонна улавливать (в основном из-за емкостной связи) шум, который неизбежно создают импульсные регуляторы.Однако вы можете сделать трассу, идущую от выхода регулятора к «верху» резистивного делителя, и трассу, идущую от «нижней» или заземленной стороны резисторного делителя к стороне заземления выходного конденсатора, относительно длинной. ; низкий выходной импеданс импульсного стабилизатора снижает связанный шум на этих дорожках.

Минимизация паразитной емкости и индуктивности

Идентификация узлов в схеме на Рисунке 1, где напряжение быстро меняется, указывает, где минимизировать емкость, поскольку напряжение конденсатора предпочитает не быстро изменяться.Узел, образованный соединением катушки индуктивности, диода и полевого МОП-транзистора, является единственной такой точкой в ​​силовой части схемы; этот узел находится рядом с землей, когда переключатель включен, и становится диодным падением выше выходного напряжения, когда переключатель выключен. Убедитесь, что трассировки платы проложены таким образом, чтобы минимизировать паразитную емкость в этом узле. Если паразитная емкость замедляет переходы напряжения в этом узле, эффективность регулятора пострадает. Сохранение небольшого размера этого узла не только помогает уменьшить его паразитную емкость, но и снижает исходящие от него электромагнитные помехи.Однако не уменьшайте площадь узла, используя узкие следы. Вместо этого используйте широкие короткие следы.

Определение ответвлений цепи с быстро меняющимися токами показывает, где минимизировать индуктивность. Напоминает напряжение на конденсаторе, ток через катушку индуктивности не любит быстро меняться. Когда ток через индуктивность быстро изменяется, это вызывает скачки и звонки напряжения на этой индуктивности, создавая потенциальные проблемы с электромагнитными помехами. Кроме того, амплитуда этого вызывного напряжения может быть достаточно высокой, чтобы вызвать повреждение различных элементов схемы.

На рис. 3 показаны формы сигналов тока для трех ветвей цепи. Текущий I ₁ не представляет проблемы, потому что он изменяется относительно постепенно; к тому же там уже присутствует большая индуктивность, то есть сам L1. Однако индуктивность, включенная последовательно с полевым МОП-транзистором, действительно может вызвать проблему, потому что ток I ₃ резко изменяется. Эта последовательная индуктивность включает в себя индуктивность от чего-либо в пределах обратного пути I ₃ до клеммы заземления C _IN : паразитную индуктивность от выводов Q1, а также индуктивность в самом обратном пути заземления.Обратите внимание, что ток через C _IN не претерпевает быстрых изменений; он равен переменной части тока индуктора (I ₁ ). (Батарея питает часть постоянного тока.) Быстро меняющийся ток также течет через часть петли, образованную, когда полевой МОП-транзистор выключен. Этот ток (I ₂ ) протекает через D1 и C _OUT , а также через медь в обратном пути заземления, и, таким образом, паразитная индуктивность этих компонентов и этого пути заземления-возврата должна быть минимизирована.

Рис. 3. Осциллограммы тока в ветвях схемы импульсного стабилизатора показывают, где минимизировать паразитную индуктивность. Быстро меняющиеся токи (например, I ₂ и I ₃ ) требуют минимизации индуктивности на их пути.

При рассмотрении вопроса о том, представляет ли индуктивность в выводах нагрузки проблему, помните, что если выходной конденсатор достаточно большой с достаточно низким ESR, его напряжение остается относительно стабильным. Это означает, что ток через нагрузочный резистор не сильно изменится, и поэтому последовательная с ним индуктивность не имеет значения, если только сама нагрузка не изменяется динамически.

Создание приемлемого макета платы

Есть несколько способов работы с заземленной частью схемы импульсного стабилизатора. Один из них — использовать одну заземляющую пластину для всех заземляющих соединений — метод, который, вероятно, не будет работать очень хорошо. Когда используется этот метод, токи заземления от силовой части схемы могут проходить через тот же путь заземления, что и ток заземления резисторного делителя, конденсаторы, используемые для обхода определенных выводов контроллера, аналоговая земля контроллера или все три , заставляя их основания подпрыгивать.

Вероятно, лучший подход — создать две отдельные заземляющие секции — одну для силовых компонентов и одну для более тихой аналоговой части регулятора. См. Рисунок 4a . Заземляющая часть силовой схемы состоит из клемм заземления входного и выходного конденсаторов и истока полевого МОП-транзистора. Эти соединения должны выполняться короткими широкими дорожками. Максимальное увеличение ширины и минимизация длины заземляющих проводов силовой цепи (и других силовых проводов) повышает эффективность за счет снижения сопротивления.

Секция аналогового заземления обеспечивает путь заземления для аналогового контакта заземления контроллера, клеммы заземления резисторного делителя и клемм заземления любых конденсаторов, которые шунтируют определенные контакты контроллера (не главный входной обходной конденсатор C _IN , хотя). Аналоговая земля не обязательно должна быть плоскостью. Вместо этого вы можете использовать длинные, разнесенные трассы, потому что токи невысокие и относительно постоянные; Сопротивление следа и индуктивность не являются большими факторами.

Подключите вывод AGND контроллера к выводу PGND, как показано на рисунке 4a.Соединение двух участков заземления на этих выводах гарантирует, что в аналоговой земле не будет циркулировать ток переключения. Связь между AGND и PGND может быть относительно узкой, поскольку по этому пути практически не протекает ток. Хотя в идеале контакт AGND должен подключаться напрямую к клемме заземления C _OUT , многие ИС контроллеров требуют, чтобы их два контакта заземления подключались напрямую друг к другу (в противном случае могут возникнуть проблемы, если напряжение между двумя контактами станет достаточно большим для включения диоды, которые между ними включены).Сделав линию от PGND до C _OUT короткой и широкой, резисторы обратной связи и опорный сигнал внутри контроллера имеют по существу тот же потенциал земли, что и выход регулятора. Этот факт важен, потому что эти компоненты настроены для управления выходным напряжением.

Рис. 4. Использование отдельных областей аналогового заземления и заземления питания изолирует токи заземления с большей амплитудой от более тихих токов аналогового заземления, тем самым защищая путь, по которому протекают эти более тихие токи.

Иногда встречаются конденсаторы, обходящие контроллер, которые не следует подключать к аналоговой или силовой части земли. Одним из примеров является R / C-фильтр, обходящий вывод V + повышающего импульсного регулятора (как упомянуто выше). В этой ситуации вывод заземления конденсатора слишком шумный для аналогового заземления; в то же время заземление питания слишком шумно для конденсатора. Вы должны вернуть такой конденсатор непосредственно на дорожку, соединяющую выводы контроллера AGND и PGND (или непосредственно на вывод GND, если контроллер имеет только один вывод заземления).

Наконец, количество слоев платы играет роль в компоновке печатной платы. На многослойной плате вы можете использовать один из внутренних слоев как щит. Слой экранирования позволяет размещать компоненты на стороне платы, противоположной шумным компонентам, с небольшой вероятностью возникновения помех. При включении экранирующего слоя, как правило, не рекомендуется подключать заземляющие выводы силовых компонентов через экран. Вместо этого соедините их в изолированном замкнутом пространстве, чтобы вы знали, куда будут течь эти токи и какой эффект они будут иметь.

Независимо от количества слоев, выполните заземляющие соединения силовых компонентов на верхнем слое; при этом токи ограничиваются известным путем, который не может нарушить другие основания. Если это невозможно, эти соединения могут быть выполнены через другие слои, используя изолированные медные детали и переходные отверстия. Для каждого соединения используйте несколько переходных отверстий параллельно, чтобы уменьшить их сопротивление и индуктивность.

Аналогичная версия этой статьи появилась в номере журнала EDN от 27 ноября 2003 г.

Универсальный комплект цифрового стабилизатора электрического напряжения 12 В, энергосберегающий автомобильный стабилизатор напряжения, выпрямитель с кабелями заземления и комплект монтажного оборудования для легкового автомобиля (черный): автомобильный

Цвет: Черный

Универсальный цифровой стабилизатор напряжения 12 В на 12 В, выпрямитель регулятора напряжения автомобиля для экономии топлива с кабелями заземления и комплект монтажного оборудования для грузовика значительно улучшить скорость рефлюкса и качество тока, повысить эффективность и производительность электрической системы.Вы не можете его пропустить!

Характеристики:

1. Этот стабилизатор напряжения с цифровым дисплеем точно отображает данные напряжения.
2. Стабилизатор напряжения Усиление мощности двигателя.
3. Повышает эффективность зажигания, облегчает запуск двигателя.
4. Обеспечивает более стабильное напряжение, снижает расход топлива и повышает топливную экономичность.
5. Продлевает срок службы батареи и увеличивает яркость фар.
6. Помогает устранить пульсацию, создаваемую генератором.
7.Стабилизатор напряжения делает звуки гудка более громкими и оптимизирует качество звука, улучшая ваши впечатления от вождения.
8. Этот стабилизатор напряжения поставляется с 3 кабелями заземления, необходимыми монтажными принадлежностями, удобными для чтения инструкциями и схемой, удобными в установке.

Технические характеристики:
Состояние: 100% новый
Материал: пластик, металл, электронные компоненты
Цвет: синий / красный / фиолетовый (по желанию)
Размер: 90 * 85 * 25 мм / 3,5 * 3,3 * 1 дюйм Длина кабеля стабилизатора
: прибл.37 см / 14,6 дюйма
Напряжение: 12 В
3 Длина кабеля заземления: около 43 см / 16,9 дюйма, 62 см / 24,4 дюйма, 96 см / 37,8 дюйма
Вес упаковки: около 300 г

Применимость: универсальная для автомобилей, грузовиков

Список пакетов :
1 * Автомобильный регулятор напряжения стабилизатора напряжения
3 * Кабели заземления
1 * Монтажный комплект

Конструкция и принцип работы классических автомобильных регуляторов напряжения

АВТО ТЕОРИЯ

Регуляторы напряжения

Как вы, возможно, помните из статьи прошлого месяца о функциях генераторов в вашем классическом автомобиле, нет никаких средств для внутреннего контроля мощности одного из них.Другими словами, чем быстрее он вращается, тем больше напряжения поступает в электрическую систему автомобиля. Если бы это не контролировалось, генератор повредил бы батарею и сгорел бы фары автомобиля. Кроме того, если генератор не был отключен от схемы автомобиля, когда он не работает, аккумулятор разрядился бы через его корпус.

Вот здесь и появляется РЕГУЛЯТОР (обычно называемый регулятором напряжения, но это только один компонент системы). За прошедшие десятилетия регуляторы претерпели множество конструктивных улучшений, но наиболее часто используемый электромеханический регулятор — это три блока управления в один тип коробки.Давайте посмотрим, как это работает …

Реле отключения

Это устройство, которое иногда называют автоматическим выключателем, представляет собой магнитный выключатель. Он подключает генератор к цепи батареи (и, следовательно, остальной части автомобиля), когда напряжение генератора достигает желаемого значения. Он отключает генератор, когда он замедляется или останавливается.

Реле имеет железный сердечник, намагниченный для опускания шарнирного якоря. Когда якорь опускается, набор точек контакта замыкается, и цепь замыкается.Когда магнитное поле нарушается (например, когда генератор замедляется или останавливается), пружина тянет якорь вверх, нарушая точки контакта.

Очевидным видом отказа являются контактные точки. Когда они открываются и закрываются, возникает небольшая искра, которая в конечном итоге разъедает материал на концах, пока они либо не «свариваются» вместе, либо не приобретут такое высокое сопротивление, что не будут проводить ток в закрытом состоянии. В первом случае аккумулятор разрядился бы через генератор за ночь, а во втором случае не было бы никакой зарядки системы.

Регулятор напряжения

Другой набор контактных точек с железным сердечником используется для постоянного регулирования максимального и минимального напряжения. Эта схема также имеет шунтирующую цепь (шунт перенаправляет электрический поток), которая заземляется через резистор и размещается прямо перед (электрически) точками. Когда точки замкнуты, цепь возбуждения идет «легким» путем к земле, но когда точки разомкнуты, цепь возбуждения должна проходить через резистор, чтобы добраться до земли.

Катушка возбуждения генератора подключена к одной из точек контакта регулятора напряжения.Другая точка ведет прямо к земле.

Когда генератор работает (батарея разряжена или работает несколько устройств), его напряжение может оставаться ниже того, на которое установлено управление. Поскольку ток будет слишком слабым, чтобы тянуть якорь вниз, поле генератора будет уходить на землю через точки. Однако, если система полностью заряжена, напряжение генератора будет увеличиваться до тех пор, пока не достигнет максимального предела, и ток, протекающий через шунтирующую катушку, будет достаточно высоким, чтобы опустить якорь и разделить точки.

Этот цикл повторяется снова и снова в реальном времени. Точки открываются и закрываются примерно от 50 до 200 раз в секунду, поддерживая постоянное напряжение в системе.

Регулятор тока

Даже если напряжение генератора регулируется, его ток может стать слишком большим. Это приведет к перегреву генератора, поэтому для предотвращения преждевременного отказа встроен регулятор тока.

По внешнему виду похожий на железный сердечник регулятора напряжения, сердечник регулятора тока намотан несколькими витками толстого провода и соединен последовательно с якорем генератора.

Во время работы ток увеличивается до предварительно определенного значения установки. В это время ток, протекающий через обмотки из толстого провода, заставит сердечник опускать якорь, открывая точки регулятора тока. Чтобы замкнуть цепь, цепь возбуждения должна пройти через резистор. Это снижает текущий выход, указывает на закрытие, вывод увеличивается, указывает на открытие, вывод вниз, указывает на закрытие и т. Д. Следовательно, точки колеблются при открытии и закрытии так же, как и точки регулятора напряжения, много раз в секунду.

Хорошие и плохие новости

Поскольку регуляторы напряжения являются механическими, их легко устранить. Если вы изучите функцию каждой из трех частей и то, как они взаимосвязаны, станет очевидно, какая часть неисправна, в зависимости от симптомов. Это означает, что любой, кто понимает, как все работает, может легко устранить проблемы. Это хорошие новости.

Плохая новость заключается в том, что зазоры между точками и давление пружины определяют пределы напряжения / тока, и их чрезвычайно трудно отрегулировать.Иногда это можно сделать на автомобиле с помощью вольтметра, но обычно лучше заменить весь блок регулятора, когда какая-то его часть выходит из строя. Заводская сборка регуляторов требовала относительно сложных измерительных приборов. Регулировка их «наощупь» — дело удачи и часто может привести к повреждению.

В целом, хорошая новость заключается в том, что регуляторы недороги и их относительно легко найти. Замена — всегда хорошая идея.

А как насчет регуляторов генератора?

Регулятор того же типа изначально использовался в автомобилях с генераторами переменного тока, и они работают примерно так же.Однако, поскольку в некоторых автомобилях использовались амперметры, в регуляторе тока не было необходимости. Поэтому для включения обмоток статора генератора был использован «единичный» регулятор. Это был просто регулятор без секции регулятора тока.

Вскоре автомобильные компании перешли на транзисторные регуляторы напряжения. Используя стабилитроны, транзисторы, резисторы, конденсатор и термистор, эти регуляторы поддерживают надлежащее напряжение и ток в системе. Их схемы работают со скоростью 2000 раз в секунду, и они чрезвычайно надежны.С другой стороны, эти регуляторы непросто ремонтировать. Их можно выбросить и заменить.

Многие «твердотельные» регуляторы устанавливаются внутри генератора и не подлежат обслуживанию, кроме возможности устанавливать пределы напряжения. Это нормально, потому что они работают очень хорошо в течение длительного времени. Чтобы проверить их работу, достаточно измерить напряжение аккумуляторной батареи при выключенном двигателе, а затем при работающем. Во время работы вы должны увидеть напряжение между 13 и 15 вольт. Отсутствие изменения напряжения означает, что либо регулятор, либо генератор переменного тока не работают, в то время как более высокое напряжение означает, что регулятор не «регулируется должным образом».«

А как насчет перехода с генераторов на генераторы переменного тока?

Ну, это двусторонний вопрос. Мы считаем, что такие переоборудование необходимо производить, если при ремонте или капитальном обновлении автомобиля были установлены дополнительные электрические устройства. Кондиционер, электрические вентиляторы охлаждения и т. Д. Потребляют много тока, с которым не справляются старые генераторы. Генераторы вырабатывают в три раза больший ток и весят намного меньше, чем их старые аналоги.