Κύκλωμα μοτοσικλετών MOSFET Full Wave Shunt Regulator

Ζητήθηκε από τον Mr.Michael την ακόλουθη θέση ενός κυκλώματος ρυθμιστή διακλάδωσης μοτοσικλετών πλήρους κύματος. Ας μάθουμε λεπτομερώς τη λειτουργία του κυκλώματος.

Πώς λειτουργεί ένα Shunt Regulator

Ο ρυθμιστής Shunt είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης σε ορισμένα σταθερά επίπεδα μέσω της διακλάδωσης. Συνήθως, η διαδικασία διακλάδωσης γίνεται με τη γείωση της υπερβολικής τάσης, όπως και οι δίοδοι zener σε ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Ωστόσο, μια κακή πτυχή με αυτούς τους ρυθμιστές είναι η παραγωγή περιττής θερμότητας. Ο λόγος για την παραγωγή θερμότητας είναι η αρχή της λειτουργίας του όπου η περίσσεια τάσης βραχυκυκλώνεται στη γείωση.

Η παραπάνω πρακτική μπορεί να εφαρμοστεί με απλούστερα και φθηνότερα μέσα, αλλά δεν μπορεί να θεωρηθεί αποτελεσματική και προηγμένη. Το σύστημα βασίζεται στην καταστροφή ή τη θανάτωση ενέργειας αντί της εξάλειψης ή της αναστολής της.

Το κύκλωμα ενός ρυθμιστή διακλάδωσης μοτοσικλέτας που συζητείται σε αυτό το άρθρο ακολουθεί μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση και περιορίζει την εισροή υπερβολικής τάσης αντί να «σκοτώνει» ενέργεια και έτσι σταματά την παραγωγή περιττής θερμότητας.

Λειτουργία κυκλώματος

Η λειτουργία του κυκλώματος μπορεί να γίνει κατανοητή ως εξής:

Όταν ξεκινά το mobike, η τάση εισέρχεται πέρα ​​από τους ακροδέκτες πηγής / αποστράγγισης καναλιού P εξαιτίας της σκανδάλης πύλης που διατίθεται μέσω R1.

Τη στιγμή που η υψηλή τάση φτάσει στο R3, το οποίο συμβαίνει να είναι η είσοδος ανίχνευσης του opamp, ο πείρος # 3 του IC ανιχνεύει μια αυξημένη τάση.

Σύμφωνα με την καθορισμένη αναφορά στο puin # 2, το στιγμιαίο αντιδρά στην κατάσταση και το αποτέλεσμα βάζει την έξοδο του IC σε υψηλό επίπεδο λογικής.

Ο άμεσος υψηλός λογικός παλμός περιορίζει την αρνητική σκανδάλη βάσης του mosfet, απενεργοποιώντας το τη συγκεκριμένη στιγμή.

Τη στιγμή που το Τ1 απενεργοποιείται, η τάση στη διασταύρωση του R3 / R4 επανέρχεται στην αρχική κατάσταση, δηλαδή η τάση εδώ πέφτει τώρα κάτω από το επίπεδο αναφοράς ...... αυτό ενεργοποιεί αμέσως την έξοδο opamp με ένα σήμα χαμηλής λογικής που ενεργοποιήστε τους διακόπτες ON T1 σε δράση.

Η διαδικασία επαναλαμβάνεται με πολύ γρήγορη ταχύτητα, διατηρώντας την τάση εξόδου επισημασμένη με +/- σε σταθερό επίπεδο που καθορίζεται από τη ρύθμιση των R2 / Z1 και R3 / R4.

Η παραπάνω αρχή χρησιμοποιεί την τεχνική αναστολής τάσης της περίσσειας τάσης αντί να την κλείνει στο έδαφος, εξοικονομεί έτσι πολύτιμη ενέργεια και βοηθά επίσης στον έλεγχο της υπερθέρμανσης του πλανήτη με κάποιο τρόπο.

Λίστα ανταλλακτικών

R1, BR2 = ανορθωτής γέφυρας 10Amp

R1 = 1Κ
D1 = 1N4007
C1 = 100uF / 25V
IC1 = IC741
T1 = mosfet J162

R2 / Z1, R3 / R4 = όπως εξηγείται σε αυτό το άρθρο

Συνιστάται το Shunting Excess Power to Ground στους εναλλάκτες

Όσον αφορά τους εναλλάκτες, ο καλύτερος τρόπος για να περιορίσετε ή να περιορίσετε την υπερβολική τάση είναι να μειώσετε την υπερβολική ισχύ ή να κλείσετε την υπερβολική ισχύ στη γείωση. Αυτό εξαλείφει το αυξανόμενο ρεύμα στο οπλισμό και προστατεύει την περιέλιξη από τη θέρμανση.

Ένας ρυθμιστής τάσης που χρησιμοποιεί αυτήν τη μέθοδο μπορεί να παρατηρηθεί στα ακόλουθα παραδείγματα:

Το βίντεο κλιπ παρακάτω δείχνει ένα κύκλωμα ρυθμιστή shunt που βασίζεται σε opamp και τη διαδικασία δοκιμής του

Λίστα ανταλλακτικών

R1, R2, R3 = 10Κ
Προκαθορισμένη τιμή R4 = 10K
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF / 25V
T1 = TIP142 (σε μεγάλο ψύκτρα)
IC1 = 741
D1 = 6A4 δίοδος
D2 = 1N4148
Ανορθωτής γέφυρας = τυπικός ανορθωτής γέφυρας μοτοσικλέτας

Πώς να ρυθμίσετε το κύκλωμα

Για ένα σύστημα 12V, εφαρμόστε ένα 18V από ένα τροφοδοτικό DC από την πλευρά T1 και ρυθμίστε το R4 για να ρυθμίσετε με ακρίβεια 14,4V στους ακροδέκτες εξόδου.

Ένας ακόμη απλούστερος ρυθμιστής διακλάδωσης μοτοσικλέτας που χρησιμοποιεί το ρυθμιστής διακλάδωσης IC TL431 Παρατηρείται παρακάτω, η αντίσταση 3k3 μπορεί να τροποποιηθεί για να ελέγξει την τάση εξόδου στο πιο ευνοϊκό επίπεδο.

Για μονοφασικούς εναλλάκτες, ο ανορθωτής γέφυρας 6 διόδων θα μπορούσε να αντικατασταθεί με ανορθωτή γέφυρας 4 διόδων όπως φαίνεται στο ακόλουθο διάγραμμα:

Σχόλια και ενημέρωση από έναν άπληστο αναγνώστη κ. Leonard Fons

Έχω βρει λίγο περισσότερο που πρέπει να εξεταστεί.
Χρησιμοποιώ ένα MOSFET (IXFK44N50P) για τους ρυθμιστές κουρευτών και σειρών. Ποτέ δεν έκανε πολλά με τα FET επειδή όταν βγήκαν για πρώτη φορά, το λιγότερο μικρό στατικό φορτίο θα τα εκτοξεύσει με καρδιακό παλμό. Αυτή είναι λοιπόν η πρώτη μου προσπάθεια να τα χρησιμοποιήσω.

Υποθέτω ότι, όπως τα τρανζίστορ διασταύρωσης, όσο περισσότερη ισχύ χειρίζονται, τόσο περισσότερη ισχύ απαιτείται για να τα οδηγήσουν. ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΛΗΘΕΙΑ. Κοιτάζοντας ξανά το φύλλο δεδομένων, βλέπω ότι το ρεύμα πύλης είναι συν ή μείον 10 nano Amps.

Αυτό είναι δέκα τρισεκατομμύρια ενός ενισχυτή. Δεν απαιτούν TIP142 για να τους οδηγήσουν. Ένα Darlington με ένα υψηλό κέρδος θα κάνει τη δουλειά πολύ ωραία. Και ολόκληρο το κύκλωμα θα χωρέσει σε έναν πίνακα. Χρειάζομαι ακόμη ένα άλλο περίβλημα ρυθμιστή για τον ανορθωτή. Αλλά είμαι έτοιμος να τα βάλω όλα μαζί και να το δοκιμάσω.

Φυσικά, θα το δοκιμάσω πριν το τοποθετήσω πραγματικά στο περίβλημα, αλλά δεν περιμένω να κάνω τροποποιήσεις.

Συνειδητοποιώντας ότι αυτά τα FET δεν χρησιμοποιούν σχεδόν καθόλου ρεύμα πύλης καθιστά πολύ τη διαφορά. Θα ανακαλύψω απλώς ότι είναι σωστή η θεωρία μου για το ρεύμα στη γείωση όταν είναι κομμένο στα 60 βολτ, αντί να κλείνει όλο το ρεύμα στη γείωση.

Όταν το βάζω στο I πρέπει να διασφαλίσω ότι οι FET δεν έχουν κενό στο περίβλημα. Αυτό ήταν ένα άλλο ζήτημα με ένα από τα άλλα. Ένας χώρος δέκατου έκτου ιντσών μεταξύ των εξαρτημάτων και του περιβλήματος,

Με αυτό το κενό που είναι γεμάτο με εποξική, δεν είναι πολύ αποτελεσματικό στη διάλυση της θερμότητας. Όταν το περίβλημα αρχίσει να ζεσταίνεται, θα κάνατε τα δάχτυλά σας στα εξαρτήματα. Μια αλλαγή που μπορώ να κάνω είναι η σειρά διόδων στη γραμμή παρακολούθησης. Ένα πράσινο LED που μπορεί να το δει ενώ οδηγώ θα με ενημερώσει αν φορτίζει.