Электронный гибридно-интегральный регулятор напряжения Я-112А устанавливается на множестве современных автомобильных генераторов. Он является типичным представителем схемотехнического решения задачи дискретно-импульсного регулирования напряжения Uг генератора по току Iв возбуждения.
Я-112А, электронный гибридно-интегральный регулятор напряжения, устройство, принцип работы, принципиальная схема.
В электронном регуляторе напряжения Я-112А все полупроводниковые диоды и триоды бескорпусные. Смонтированы по гибридной технологии на общей керамической подложке совместно с пассивными толстопленочными элементами. Весь блок регулятора герметичен. Регулятор напряжения Я-112А работает в прерывистом (ключевом) режиме, когда управление током возбуждения не аналоговое, а дискретно-импульсное.
Принципиальная схема электронного регулятора напряжения Я-112А.
Принцип работы регулятора Я-112А заключается в следующем.
Пока напряжение Uг генератора не превышает наперед заданного значения, выходной каскад V4–V5 находится в постоянно открытом состоянии и ток Iв обмотки возбуждения напрямую зависит от напряжения генератора.
По мере увеличения оборотов генератора или уменьшения его нагрузки Uг становится выше порога срабатывания чувствительной входной схемы (V1, R1–R2). Стабилитрон пробивается и через усилительный транзистор V2 выходной каскад V4–V5 закрывается. При этом ток Iв в катушке возбуждения выключается до тех пор, пока Uг снова не станет меньше заданного значения Umin.
Таким образом.
При работе регулятора напряжения ток возбуждения протекает по обмотке возбуждения прерывисто. Изменяясь от Iв = 0 до Iв = Imax. При отсечке тока возбуждения, напряжение генератора сразу не падает, так как имеет место инерционность размагничивания ротора. Оно может даже несколько увеличиться при мгновенном уменьшении тока нагрузки генератора.
Инерционность магнитных процессов в роторе и ЭДС самоиндукции в обмотке возбуждения исключают скачкообразное изменение напряжения генератора как при включении тока возбуждения, так и при его выключении. Таким образом, пилообразная пульсация напряжения Uг генератора остается и при электронном регулировании.
Логика построения принципиальной схемы электронного регулятора следующая:
— V1 стабилитрон с делителем R1, R2 образуют входную цепь отсечки тока Iв при Uг > 14,5 В.
— Транзистор V2 управляет выходным каскадом.
— V3 — запирающий диод на входе выходного каскада.
— V4, V5 — мощные транзисторы выходного каскада (составной транзистор). Включенные последовательно с обмоткой возбуждения (коммутирующий элемент КЭ для тока Iв).
— V6 — шунтирующий диод для ограничения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения.
— Цепочка обратной связи, ускоряющая процесс отсечки тока возбуждения.
По материалам учебного пособия «Автомобильная электроника и электрооборудование»
Ю. А. Смирнов, В. А. Детистов.