PA0KN

PA0KN

Stroom- en spanningsregelaar

ElectronicsPosted by Weblog owner Mon, September 01, 2014 10:12:39
Voor een Volvo Penta MD2B

Klik hier voor het schema met onder de foto's de beschrijving van de schakeling.




Korte omschrijving van de stroom- en spanningsregelaar
voor de VOLVO-PENTA MD2B

Laten we beginnen met het analyseren van het circuit wanneer de motor niet loopt

De batterijspanning op B+ kan diode D1 niet passeren naar D+ omdat D1 is gesperd.

D+ is op grondniveau omdat de inwendige weerstand tussen D+ en D- laag is.

Q1 is niet in geleiding en laat daardoor de negatieve kant van het gehele opamp controle circuit zweven en het hele circuit is nu verbonden met +12 Volt.

Op dit moment is Q4 volledig in geleiding en houdt daarmee DF tegen aarde en de dynastarter staat klaar om als startmotor gebruikt te worden.

Door de lage lekweerstand van diverse componenten loopt er geen stroom door het circuit.

Q1 en Q3 zijn niet in geleiding D1 en D5 staan in sper D7 staat ver beneden zijn zenerspanning. Q4 heeft een geïsoleerde gate We mogen veronderstellen dat er in C1 en C8 geen stroom loopt. In het hele circuit loopt dus geen stroom tijdens het starten.

Wanneer de dynamo begint te draaien zal deze zelf aanzwengelen door zijn remanent magnetisme en zal een kleine spanning genereren van ongeveer 0.2 Volt en zal er een stroom gaan vloeien door de veldwikkeling via Q4. De veldsterkte en daardoor de spanning zal toenemen en we hebben een werkende dynamo. Zodra de spanning ongeveer boven de 6 Volt komt, zal Q1 doorgeschakeld worden en zal de gehele negatieve kant van het opamp circuit aan massa leggen (B-) De gele led gaat aan en het hele generator circuit gaat leven.

Laten we kijken wat er gebeurt als de generator ongeveer 12 Volt afgeeft. Q1 is in geleiding en de gele led is aan maar de spanning is niet hoog genoeg om de batterij te laden. Deze zal zo tegen de 12,3V moeten zijn. Pin 13 van de stroom-comperator U1D zal ongeveer 10,4V zijn en Pin 12 ongeveer 0,15V lager met als gevolg dat de spanning op Pin 14 laag is zodat de rode led uit is. Pin 2 van de spannings-comparator U1A zal 4,25V zijn, zodat D4 spert en D5 spert zolang de spanning op de anode 3,9 V is. Pin 3 van U1A is voorzien van een spanning van 5 Volt uit een spanningsregelaar U2 zodat Pin 1 hoog is dichtbij de accuspanning en de groene led is daardoor uit.

U2C is een oscillator die werkt op ongeveer 100Hz en produceert een driehoekspanning door C5 en is een referentie voor de pulsbreedtemodulator U1B Pin 6 zal constant variëren tussen een derde en tweederde van de batterijspanning omdat Pin 5 geregeld wordt door U1A ver boven tweederde van de batterijspanning. Pin 7 zal hoog worden waardoor Q2 en Q4 geschakeld worden zodat de dynamo kan werken met volledige veldsterkte.

Laten we aannemen wanneer er gas gegeven wordt er te veel stroom gaat lopen en de accu en dynamo niet lang zullen leven, maar in dit circuit zodra de spanning over R1 de 0,15 Volt overschrijdt zal de stroombegrenzing in werking komen.

Stel dat de dynamo laadt met 20Amp met een batterijspanning met 13V Hoe werkt dit:

De spanning op Pin 12 en Pin 13 zijn in de meeste gevallen gelijk, als er wat verschil optreedt tussen de batterijspanning en verbinding R2 en R5 zal dit door U1D met een factor 1000 versterkt worden zodat een kleine variatie van de stroom door de shunt (R1) resulteert in een grote spanningsvariatie op Pin 13. Als de spanning boven de 5,5 Volt komt gaat D4 in geleiding en stijgt de spanning op Pin 2 van U1a en de rode led zal aangaan.

Wanneer de 5 Volt op Pin 3 overschreden wordt zal de spanning op Pin 1 gaan zakken en zwenkt de spanning over de tijdluscapaciteit C4 Hoe groter de spanning hoe sneller de regelkring fungeert. De spanning op Pin 1 zal neerkomen tussen eenderde en tweederde van de batterijspanning met als gevolg dat de groene led aan gaat en U1b produceert een blokgolf op Pin 7 Het is een arbeidscycles afhankelijk van de spanning van Pin 1. R19 en R20 zorgen voor een Schmidt Trigger functie van U1B zodat deze zeer snel en met een schoon signaal kan schakelen. Met deze blokgolf wordt via de emittervolgers Q2 en Q3 de Fet Q4 snel aan- en uitgeschakeld.

Wanneer Q4 gesloten wordt, zal de volle dynamospanning op de veldwikkeling staan en de stroom zal afhankelijk van de schakeltijd zijn en zal de wikkeling inductief worden. Wanneer Q4 afschakelt zal er door de inductieve wikkeling een stroom vloeien als het circuit kortgesloten wordt door diode 8. De stroom zal afnemen tot Q4 opnieuw gesloten wordt.

De spanning op DF is een blokgolf terwijl de stroom in de veldwikkeling in hoofdzaak een gelijkstroom is met daarop een klein driehoek component aan de bovenkant.

Iedere variatie in het toerental zal de neiging hebben de stroom te veranderen, en de schakeling zal daar direct op reageren en de blokgolf op de veldwikkeling zo aanpassen dat de dynamostroom gelijk blijft.

Als de batterij aan het laden is zal de spanning langzaam hoger worden totdat deze de 13,9 bereikt.

Bij deze spanning zal op Pin 2 van U1A 5 Volt staan zonder hulp van de stroomsensorschakeling.

De controlelus zal de 13,9 Volt handhaven terwijl de stroom zal dalen en met als gevolg dat de spanning op Pin 14 gaat zakken en de rode led uit gaat en de groene led aan gaat.

Zolang de dynamo snel genoeg blijft draaien houdt het circuit de uitgang op 13,9V of op 20 Amp afhankelijk van de belasting eisen. Het is niet toegestaan deze waarden te overschrijden.

Zodra de motor stopt zal D+ naar 0 Volt zakken Q1 schakelt uit

Spanningsregelaars voor Bosch gelijkstroom dynamo's.

LET OP: bij Bosch dynamo's kan het voor komen dat er een "weerstand" met de veldspoel is mee gewikkeld. Deze weerstand is dan tussen de "DF" aansluiting en massa geschakeld.

Het is belangrijk dat deze weerstand bij gebruik van een elektronische regelaar losgekoppeld wordt.






  • Comments(0)//www.pa0kn.nl/#post120