Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mierniki instalacji Metrel
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

Syzyf123 19 Lip 2010 21:33 36865 13
  • Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona


    Układ ładowania akumulatora, który chcę przedstawić działa nieco inaczej niż tradycyjne układy regulatorów napięcia do motorowerów budowane samodzielnie.
    Użyłem go w motorowerze Simson S51 ale zapewne może być zastosowany w innych z tradycyjną prądnicą.
    Jest to ogranicznik napięcia, który wykorzystuje zjawisko zmniejszenia się napięcia na zaciskach cewki podczas poboru większego prądu przez odbiorniki.
    Jeśli przy stałych obrotach silnika podłączymy do cewki np. żarówkę 35W, to napięcie na wyjściu cewki będzie niższe niż przy podłączeniu żarówki 21W. Można więc sterować napięciem na zaciskach cewki poprzez zmianę jej obciążenia: jeśli napięcie wzrośnie powyżej jakiegoś poziomu, to można włączyć równolegle do cewki dodatkowy odbiornik, który - poprzez pobór dodatkowego prądu - zmniejszy napięcie.

    Układ ten działa na takiej zasadzie: "czai się" na zbyt wysokie napięcie z cewki i jeśli się ono pojawi, włącza się i obciąża cewkę tak, aby wróciło do założonego poziomu. Przypomina więc zawór bezpieczeństwa na kotle z wodą: uruchamia się tylko wtedy, gdy ciśnienie jest za duże i wypuszcza nadmiar pary w gwizdek, przez co ciśnienie nigdy nie wzrośnie powyżej ustalonej wartości.
    Schemat blokowy:
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Ten sam schemat z dołożonym mostkiem prostowniczym może posłużyć do budowy układu ograniczającego napięcie na żarówkach zapobiegając ich przepaleniu przy wysokich obrotach i nadmiernemu napięciu z cewki świetlnej. Będzie więc pełnił podobną rolę, jak stosowany oryginalnie układ EWR/ESB1, którego cena jest bardzo wysoka (ok. 120 zł). Koszt budowy tego układu, czy to jako układu ładowania czy odpowiednika EWR/ESB1 nie przekracza 5 zł, co wydaje się kuszącą alternatywą.





    Układ został przez mnie wykonany i przetestowany, łącznie z pomiarami napięcia na akumulatorze. Jest on jednak stosunkowo świeży i ma niewielki "przebieg użytkowy". Elementem najbardziej narażonym na uszkodzenie na skutek przegrzania jest tranzystor. Jeśli ktoś ma magneto z silnym magnesami a więc cewki generują większe napięcie, tranzystor może się mocno nagrzewać (wytrzymuje 175 stopni). Tak więc na początku użytkowania trzeba sprawdzać temperaturę na radiatorze i koniecznie mieć podłączony bezpiecznik na akumulatorze. Jednym słowem: użycie układu jest na własne ryzyko.

    Schemat układu
    Ideę zaczerpnąłem z zasady działania układu EWR oraz ogranicznika napięcia ze skuterów. W układach tych elementem, który dodatkowo obciąża cewkę jest tyrystor. Po wzroście napięcia ponad ustalony poziom włącza się on, powodując zwarcie cewki do masy a tym samym obniżenie napięcia na jej zaciskach. Jednak tyrystor ma tą wadę, że nie da się go wyłączyć i będzie robił to zwarcie podczas całej połówki przebiegu napięcia. W moim układzie użyłem tranzystora MOSFET, który umożliwia płynne dostosowanie prądu: jeśli napięcie wzrośnie ponad założony poziom, to tranzystor się włącza i obciąża cewkę tylko w takim stopniu aby napięcie spadło do ustalonego poziomu. Pracuje on więc tylko podczas szczytów sinusoidalnego przebiegu i tylko wtedy, gdy jest to konieczne.
    Zasadniczy schemat układu składa się jedynie z 3 elementów: diody Zenera Dz, rezystora R oraz T - tranzystora MOSFET, który pełni rolę sterowanego rezystora:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Zasada działania:
    Na zaciski "+" i "-" jest podawane napięcie z mostka prostowniczego podłączonego wprost do akumulatora. Z chwilą, gdy napięcie z mostka wzrośnie powyżej napięcia przebicia diody Zenera Dz, przez rezystor R zaczyna płynąć prąd, powodując na nim spadek napięcia. To napięcie jest podawane na bramkę G tranzystora T. Ponieważ napięcie na diodzie Dz jest stałe, więc cały przyrost napięcia na zaciskach modułu powoduje identyczny wzrost napięcia na R. Tranzystor T zaczyna przewodzić, jeśli napięcie na bramce wzrośnie powyżej ok. 3,5 V i jego rezystancja między drenem D i źródłem S gwałtownie maleje. Ten spadek rezystancji powoduje gwałtowny wzrost prądu płynącego przez T a tym samym obciążenie cewki ładowania. Napięcie na cewce spada i także spada napięcie na rezystorze R, podawane na bramkę G. To mniejsze napięcie powoduje zmniejszenie prądu tranzystora T i przez to zmniejszenie obciążenia cewki. Ustali się więc pewne położenie równowagi, przy którym tranzystor będzie tak obciążał cewkę aby napięcie na wejściu układu było na założonym poziomie np. 7,5V czy 15V.
    Zatem próg reakcji układu na napięcie ustala się poprzez napięcie diody Zenera. Dobierając to napięcie można łatwo sprawić aby układ działał zarówno przy napięciu instalacji 6 i 12V. Może być także używany przy prostowniku dławikowym (diodowym) i wówczas będzie ograniczał napięcie na jednej połówce wyprostowanego napięcia.
    Układ "obcina" górne połówki wyprostowanego napięcia na ustalonym poziomie.

    Wg literatury fachowej, wartości maksymalnego napięcia ładowania tradycyjnych akumulatorów z elektrolitem wynoszą 7,5V dla akumulatora 6V oraz 15,0V dla aku 12V.
    Źródło:
    - http://www.elportal.pl/pdf/k01/81_60.pdf
    - http://www.elportal.pl/pdf/k01/82_62.pdf

    Montaż i uruchomienie.
    Tranzystor trzeba koniecznie zamontować na możliwie dużym radiatorze - ja użyłem radiatora ze starego procesora.
    Można zapytać w firmie zajmującej się serwisem komputerów albo kupić za parę złotych na Allegro. Poniżej widać potrzebne elementy (są tutaj także 2 dodatkowe diody - wyjaśnienie na końcu):

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Podzespołem, który ma decydujący wpływ na próg ograniczenia napięcia jest dioda Zenera. Problem tutaj jest taki, że można kupić tylko diody z o typowym szeregu napięcia, np. 3,6V, 5,6V, 10, 11, 12V a nie np. 10,5V. Także tranzystory mają pewien rozrzut napięcia bramki, przy którym następuje ich pełne otwarcie (z reguły ok. 4V).
    Jeśli komuś się nie chce "dostrajać" układu, to może przyjąć że pełne otwarcie tranzystora IRFZ44N zachodzi przy 4V i dobrać diodę Zenera wg zależności: Umax-4V.
    Czyli dla maksymalnego progu 15V (aku 12V) będzie to dioda na 11V, natomiast dla 7,5V (aku 6V) będzie to 3,6V.
    Wartość napięcia bramki dla maksymalnego otwarcia dla innych typów tranzystorów trzeba poszukać w ich nocie katalogowej.
    Jeśli ktoś chce bardziej precyzyjnie dobrać wartości elementów albo nie udało mu się kupić odpowiedniej diody, to na końcu jest dodatek o bardziej dokładnym dobieraniu napięcia.

    Układ jest bardzo prosty, ale ponieważ jest używany w pojeździe, gdzie wstrząsów nie brakuje - lepiej go zmontować na kawałku płytki drukowanej. Ja rozdzieliłem część sterującą tranzystorem od niego samego z uwagi na radiator. Płytka jest niewielka, ma rozmiar 1,8x2,3 cm i oprócz miejsca na diodę Zenera i rezystor, są też dodatkowe punkty do podłączenia 3 diod służących do ewentualnego "dostrojenia" progu ograniczania napięcia (opis na końcu). Jeśli nie będą potrzebne, to po prostu trzeba wlutować zworkę. Tranzystor z płytką jest połączony 3 przewodami: te dla drenu i źródła lepiej zrobić o nieco większym przekroju: powyżej 0,5 mm średnicy.

    Schemat płytki i rozmieszczenie elementów:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Realizacja praktyczna.
    Do radiatora przykręciłem uchwyt do mocowania w motorze i przylutowałem elementy na płytce:
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Ponieważ nie mogłem dopasować odpowiednio małego pudełeczka na płytkę drukowaną, postanowiłem zalać ją po prostu żywicą epoksydową. Ochroni to płytkę przed wpływami atmosferycznym a moce wydzielane na diodach i rezystorze są tak minimalne, że nie obawy ich przegrzania.
    Tak to wygląda:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Podłączenie układu w instalacji
    Najlepiej podłączyć układ "za stacyjką" a nie wprost na zaciski akumulatora, ponieważ pobiera on podczas spoczynku minimalne ilości prądu, co może spowodować nieznaczne rozładowywanie akumulatora. Układ może być stosowany zarówno z mostkiem prostowniczym, jak i pojedynczą diodą prostowniczą - podłączamy go plusem na plus wyjścia z prostownika a minusem do masy.
    Ja u siebie mam plus z mostka podłączony do styku 15/51 na którym pojawia się napięcie z akumulatora po przekręceniu stacyjki w pozycję 1 i 2, zatem także ten układ jest podłączony do styku 15/51.
    W instalacji z cewką bezmasową i mostkiem:
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    W instalacji z cewką masową i diodą prostowniczą:
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Układ ten można także użyć w połączeniu z ELBĄ, jeśli ktoś ją ma w instalacji. Wadą ELBY jest to, że bada jedynie stan naładowania akumulatora a nie wpływa na poziom napięcia podawanego na aku. Dokładając taki ogranicznik napięcia spowodujemy lepsze parametry ładowania akumulatora: nie będzie on ładowany zbyt wysokim napięciem, zaś ELBA odetnie ładowanie po osiągnięciu przez aku stan pełnego naładowania. Wówczas układ ochroni także ELBĘ przed zbyt wysokim napięciem, które może pojawić się na jej styku 59a w sytuacji odcięcia przez nią akumulatora jako obciążenia cewki.
    Tak wygląda moduł zamontowany w schowku Simsona:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Wady i zalety układu.
    Wady:
    - dodatkowe obciążenie cewki ładowania w sytuacji nadmiaru generowanej mocy, co może spowodować jej uszkodzenie

    Zalety:
    - niski koszt elementów (max 5zł) i prostota konstrukcji
    - nie wymaga dużej ingerencji w instalację: podłącza się go między styk 15/51 a masę
    - w zakresie niskich obrotów jest neutralny dla układu ładowania, włącza się tylko wtedy gdy występuje nadmiar generowanej mocy i "puszcza ją w gwizdek"

    Ważne jest także dopasowanie odbiorników podłączonych do akumulatora. Najlepiej, jeśli prąd generowany przez cewkę ładowania jest częściowo konsumowany przez odbiorniki stałe, jak np. światło tylne. Wówczas tylko część prądu z cewki idzie na ładowanie akumulatora i układ nie musi zbyt często "zbijać" napięcia, przez co nie grzeje się zbyt mocno.
    Ja u siebie w Simsonie mam wszystkie odbiorniki podłączone do akumulatora 12V/5Ah: światło mijania/drogowe (35W), tylne (5W), kierunki (2x21W), światło "stop" (21W), klakson. Całość jest zasilana z 2 cewek ładowania z mostkami prostowniczymi z połączonymi "plusami" i podłączonymi na styk 15/51 stacyjki (plus akumulatora).
    Moduł przeszedł "chrzest bojowy" po podłączeniu go do obu cewek z połączonymi plusami mostków ale bez dodatkowego obciążenia. Na wyjściu mostków przy wysokich obrotach napięcie sięgało 90V. Po podłączeniu układu miernik pokazał max 14,6V. Radiator był lekko ciepły.
    Po podłączeniu akumulatora, na max wysokich obrotach miernik pokazał 14,8V (bez świateł) oraz 14,2V przy włączonych światłach (razem 40W).
    Układ jeździ od tygodnia i jak na razie spisuje się dobrze a akumulator nie zdradza oznak niedoładowania czy przeładowania.


    Układ zapobiegający przepalaniu się żarówek (odpowiednik EWR/ESB1)

    Cewka świetlna jest cewką masową (jeden odczep ma na masie), zatem generuje napięcie przemienne. Aby układ działał na obu połówkach napięcia, trzeba przed nim podłączyć mostek prostowniczy o prądzie co najmniej 8A. Same zasady dobierania diody Zenera są takie same jak opisałem wyżej. Trzeba tylko uwzględnić spadek napięcia na mostku prostowniczym (ok. 1,1V). Przyjmując Umax na żarówce 14V oraz stratę 1V na mostku, układ musi mieć Umax=13V, czyli dioda Zenera powinna być na napięcie 9V. Także ten układ ma tylko 2 styki i podłącza się równolegle do cewki i żarówki:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Przy wysokich obrotach, gdy szczyty napięcia sinusoidalnego przekraczają poziom bezpieczny, włącza się ogranicznik napięcia, który obniża je do bezpiecznego poziomu:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Oczywiście w żarówkach żarowych nie tyle istotne jest napięcie maksymalne, lecz napięcie skuteczne. Jednak w przypadku oświetlenia diodowego, które ma małą bezwładność taki zbyt wysoki "szczyt" może spalić LED-y.
    Ten układ nie był testowany praktycznie, ale zasada działania jest identyczna jak powyżej, więc sądzę że będzie OK.

    Dodatek: dobieranie napięcia diody Zenera

    Jeśli nie mamy diody Zenera na potrzebne napięcie albo układ obcina napięcie zbyt nisko, może być potrzeba korekty i podwyższenia progu o np. 0,5V. Najprościej jest włączyć szeregowo z Dz jedną (albo więcej) inną diodę (prostowniczą, impulsową itd). Dioda włączona w kierunku przewodzenia ma także stały spadek napięcia ale dużo niższy w granicach 0,5-1,0V (można to zmierzyć miernikiem na zakresie z symbolem diody - wynik w mV). Jeśli więc połączymy diodę Zenera na 10V oraz 2 "zwykłe" diody, w kierunku przewodzenia, o spadku napięcia 0,6V to otrzymamy diodę zastępczą o "napięciu Zenera" 10+0,6+0,6=11,2V.
    Czyli taki powstanie taki układ.

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona


    Takie rozwiązanie zastosowałem u siebie, ponieważ nie miałem diody Zenera na 11V - dlatego na płytce są wlutowane łącznie 3 diody zamiast jednej.
    Oczywiście jeśli komuś uda się trafić na diodę idealnie dopasowaną do napięcia, to nie musi nic dokładać.

    Wiadomo jak zmienić napięcie diody Zenera ale pytanie jak zmierzyć do jakiego poziomu układ będzie ograniczał napięcie, czyli Umax.
    Najprościej jest podłączyć moduł w instalacji z akumulatorem i zmierzyć napięcie na nim przy wysokich obrotach. Najlepiej po kilkuminutowej przejażdzce, aby się podładował. U mnie największe napięcie aku wyniosło 14,8V.
    Pomiar bez akumulatora (napięcie wyprostowane ale tętniące) na wyjściu prostownika z podłączonym układem, wykaże jakieś napięcie średnie albo skuteczne: u mnie miernik wskazał 11,6V.

    Można podłączyć na styki modułu (bez akumulatora) kondensator elektrolityczny powyżej 1000uF. Jednak tutaj także miernik nie pokaże Umax, ponieważ podczas opadającej części sinusoidy część ładunku ucieknie z kondensatora podczas zamykania się tranzystora. Będzie to więc raczej napięcie otwarcia kanału D-S tranzystora. Z uwagi na stromość charakterystyki, można przyjąć że Umax wyniesie ok. 0,5V więcej. U mnie to napięcie wyniosło 14,5V zatem przybliżony Umax=15V.

    Najprościej było by obejrzeć przebieg napięcia na oscyloskopie i przy jego pomocy ustalić Umax.
    Ja nie mam oscyloskopu lecz jedynie przystawkę do karty dźwiękowej komputera. Pozwoliło mi to jedynie obejrzeć kształt napięcia po podłączeniu układu do prostownika samochodowego. Ale dało się zauważyć obcinanie szczytów sinusoidy


    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Umax można także oszacować poprzez pomiar pośredni "sondą" zrobioną z diody i kondensatora powyżej 200nF. Miernikiem trzeba wcześniej zmierzyć napięcie diody w kierunku przewodzenia i dodać tą wartość do zmierzonego woltomierzem napięcia:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    Jest to mój pierwszy układ z wykorzystaniem MOSFET-a, więc być może coś przeoczyłem, są jakieś zagrożenia w trakcie eksploatacji itp.
    Gdyby ktoś miał jakieś uwagi odnośnie takiego rozwiązania, propozycje poprawek itp. to zapraszam :)


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Mierniki instalacji Metrel
  • #2 19 Lip 2010 23:51
    flubber.trip
    Poziom 27  

    Witam. Nie lepiej jest zastosować jakiś stabilizator LDO? Wiadomo koszt i komplikacja urządzenia większe, ale nie obciążało by to dodatkowo prądnicy. Co do przeoczeń, o których napisałeś na końcu postu, mosfety są dość wrażliwe na przepięcia, o które nie trudno w instalacji w motorze (choćby w układzie zapłonowym). Wystarczyłoby dać przed układem choćby kondensator, który by "wyłapywał" ewentualne przepięcia. Pozdrawiam

  • Mierniki instalacji Metrel
  • #3 20 Lip 2010 00:31
    Syzyf123
    Poziom 12  

    Dziękuję za komentarze, już odpowiadam.
    Gege9797 - przepalanie się żarówek na skutek nadmiernego napięcia z cewki to dość powszechne zjawisko w Simsonach. Większość z nich nie ma tego układu EWR/ESB1 z cewki, bo on był wprowadzony w nowszych modelach. Problem ten pojawia się też, jeśli ktoś wymieni magneto na obecnie produkowane - niektóre mają dużo silniejsze magnesy i wtedy żarówki padają.
    Większość posiadaczy Simsonów, to młodzież i 120 zł na moduł EWR ograniczający napięcie, to dla nich spory wydatek. Mój jest dużo tańszy a działa na bardzo podobnej zasadzie.


    flubber.trip - rolę kondensatora pełni akumulator, bo wydaje mi się, że powinien "łykać" wszelkie przepięcia w instalacji, choć może się mylę. Ale rzeczywiście, gdyby np. spalił się bezpiecznik podłączany szeregowo z plusem akumulatora, to coś mogło by się pojawić. Myślałem też nad diodą Zenera np. 12V podłączoną na bramce, ale prostota zwyciężyła ;)
    Zobaczymy jak długo układ wytrzyma.
    Co do LDO...
    W takich prądnicach jest bardzo nietypowa sytuacja, ponieważ nie ma możliwości wpływania na napięcie generowane przez cewkę. Jak silnik wkręci się na obroty, to cewka daje ile może. Rozpiętość tego napięcia jest bardzo duża, bo u mnie na nieobciążonej cewce (po mostku) jest napięcie 10V na wolnych obrotach a na maksymalnych dochodzi aż do 100V.
    Przeważnie używane są proste stabilizatory na 7815 jako napięcie odniesienia i tranzystorze 3055 w układzie wtórnika emiterowego, które podają na akumulator napięcie ok. 14,4V. Jednak jeśli np. spali się bezpiecznik akumulatora, czy generalnie spadnie obciążenie wyjścia, to na wejściu od razu wzrasta napięcie i stablizator szeregowy się mocno grzeje albo nawet pada 7815, który działa do 35V.
    Z pewnością są konstrukcje, które dają sobie radę w takich warunkach, ale zapewne i stopień komplikacji większy.
    Sporo osób ma aż 3 cewki ładowania oraz żarówkę przednią H4 60W i wówczas przez taki regulator szeregowy musi większość tego prądu przepłynąć.
    W moim układzie tracona jest tylko nadwyżka generowanej mocy i to jest jego zaleta. Ale też wada, bo oferowana moc jest pobierana i tracona.

  • #4 20 Lip 2010 01:27
    linx
    Poziom 21  

    Syzyf123 napisał:
    Większość posiadaczy Simsonów, to młodzież i 120 zł na moduł EWR ograniczający napięcie, to dla nich spory wydatek. Mój jest dużo tańszy a działa na bardzo podobnej zasadzie.


    Witam!

    Spotkałem się kiedyś z częstymi awariami tego modułu w modelu S53.

    Syzyf123 napisał:


    W takich prądnicach jest bardzo nietypowa sytuacja, ponieważ nie ma możliwości wpływania na napięcie generowane przez cewkę. Jak silnik wkręci się na obroty, to cewka daje ile może. Rozpiętość tego napięcia jest bardzo duża, bo u mnie na nieobciążonej cewce (po mostku) jest napięcie 10V na wolnych obrotach a na maksymalnych dochodzi aż do 100V.
    Przeważnie używane są proste stabilizatory na 7815 jako napięcie odniesienia i tranzystorze 3055 w układzie wtórnika emiterowego, które podają na akumulator napięcie ok. 14,4V. Jednak jeśli np. spali się bezpiecznik akumulatora, czy generalnie spadnie obciążenie wyjścia, to na wejściu od razu wzrasta napięcie i stablizator szeregowy się mocno grzeje albo nawet pada 7815, który działa do 35V.


    Dokładnie, do takich prądnic stosuje się regulatory równoległe. W moim motocyklu Suzuki znajduje się alternator jest trójfazowy z magnesami stałymi. Regulacja napięcia polega na zwieraniu odpowiednich cewek, kiedy przekroczą pewne napięcie krytyczne, do masy. Regulator jest więc 3-kanałowy, a elementami wykonawczymi się tyrystory. Dzięki temu radiator regulatora jest niewielki, bo straty mocy przenoszą się na cewki alternatora, który defacto pracuje w lepszych warunkach, bo kąpieli olejowej, która chłodzi rozgrzane cewki, generujące razem około 230W mocy. Na koniec dodam, że napięcie na każdej cewce osobno, bez obciążenia (z odłączonym regulatorem i instalacją), na wolnych obrotach (!) wynosi około 80V.

    Pozdrawiam
    Henryk

  • #5 20 Lip 2010 17:49
    BANANvanDYK
    Poziom 38  

    Niby układ prosty i wydaje się spełniać swoją funkcję, ale:
    1. Regulator napięcia jest na stałe połączony z akumulatorem, to jest błąd. Co się stanie jeśli podłączysz podłączysz prostownik pod akumulator lub przeładowany akumulator? Zrobi natychmiastowo ograniczenie napięcia, a więc jednocześnie przeciąży tranzystor i może go spalić.
    2. Stosując tyrystor, układ powinien się mniej grzać, ale w tej sytuacji nie będzie działać jak powinien.
    3. Układ zastępujący EWR nie daje dobrej kontroli nad napięciem skutecznym (różnice w jasności).

    Ponadto EWR i ELBA to niestety niezbyt udany wynalazek naszych komunistycznych przyjaciół, tymczasem za żelazną kurtyną potrafiono sobie poradzić w dużo prostsze sposoby, np.: http://www.motelek.net/schema/spannung/stromkreise/bosch_rg30.png . Poza tym konstrukcje japońskie są proste i dużo bardziej skuteczne.

  • #6 20 Lip 2010 19:13
    Syzyf123
    Poziom 12  

    1. Nie napisałem, że regulator jest podłączony na stałe z akumulatorem. Wręcz przeciwnie, napisałem:
    Podłączenie układu w instalacji
    Najlepiej podłączyć układ "za stacyjką" a nie wprost na zaciski akumulatora (..) Ja u siebie mam plus z mostka podłączony do styku 15/51 na którym pojawia się napięcie z akumulatora po przekręceniu stacyjki w pozycję 1 i 2, zatem także ten układ jest podłączony do styku 15/51.

    Być może popatrzyłeś tylko na schemat blokowy, na którym jest wyrażona tylko sama idea podłączenia.

    2. Tyrystorem nie da się zrobić takiego ogranicznika - właśnie dlatego jest MOSFET
    3. Szczerze mówiąc nie bardzo rozumiem dlaczego "układ zastępujący EWR" ma nie dawać dobrej kontroli nad napięciem skutecznym. Dla konkretnego zestawu elementów układu, cewki świetlnej i żarówki o znanej mocy, maksymalne napięcie skuteczne powinno być w miarę stałe.

    Oczywiście z uwagi na konieczność użycia mostka nie jest on prostszy niż układ z linku z wykorzystaniem tyrystora. Tyrystor BT151 ma też dużo wyższe napięcia pracy i jest mniej podatny na uszkodzenie. Użycie mojego układu jako EWR to tylko propozycja teoretyczna, bo nie testowałem tego praktycznie.

  • #7 20 Lip 2010 22:37
    BANANvanDYK
    Poziom 38  

    1. Dokładnie czytałem post, wiem że podłączyłeś przez stacyjkę, ale chodzi o samą ideę. Bezpieczniej byłoby podłączyć układ regulatora z akumulatorem za pośrednictwem diody prostowniczej, bez konieczności podłączenia ładowania przez stacyjkę. Trzeba zawsze myśleć przy projektowaniu o tym, aby układ był "debiloodporny".
    2. Da się zrobić zrobić na tyrystorze, spójrz na schemat który podałem. Wiele regulatorów trójfazowych i jednofazowych (na bezmasowej cewce) mają podobnie zbudowane układy ograniczników, z tą różnicą że takich ograniczników występuje odpowiednio trzy i dwa, oraz mostki prostownicze odpowiednio trójfazowe i zwykłe. Jednym z wymagań pracy jest konieczność zasilania prądem przemiennym, inaczej tyrystory nie przestaną przewodzić.
    3. Możesz ustawić jedynie napięcie odcięcia, więc jeśli zechcesz mieć ograniczenie na 14V AC, to ustawisz odcięcie na 19.7V DC, jednak jeśli napięcie będzie bardziej wzrastać, tworząc przebieg bardziej prostokątny, to napięcie średnie/skuteczne w końcu wzrośnie do 19V AC, co z pewnością przepali żarówki. Regulatory w skuterów mają tą zaletę, że mierzą średnie napięcie z wykorzystaniem kondensatora i nie dopuszczają do takich zachowań, poza tym odcinają tylko ujemną połówkę napięcia zasilającego umożliwiając dodatkowo ładowanie akumulatora.

    PS. Nie wiem czy o tym pomyślałeś, ale seryją Elbę da się zabezpieczyć przed spaleniem w bardzo prosty sposób. Otóż możnaby odłączyć wyjście ładowania z Elby (katoda tyrystora) bezpośrednio z akumulatorem, pozostawiając zasilanie układu scalonego za stacyjką. Skończyłoby się przepalanie elektroniki spowodowane rozłączeniem stacyjki przy pracującym silniku i samopodtrzymywaniem się zasilania układu scalonego.

  • #8 21 Lip 2010 18:29
    Syzyf123
    Poziom 12  

    1. Oczywiście można to zrobić z dodatkową diodą, czyli pewnie masz na myśli coś takiego:

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    To już zależy od wyboru. U mnie są 2 cewki z mostkami, które zasilają głównie żarówki przód/tył (razem 40W) i ten prąd ok. 4A musiałby przez dodatkową diodę przepływać (a po co?). Jednak, jeśli ktoś używałby tego głównie do ładowania akumulatora, to oczywiście można tak zrobić.

    2. Niby tak, ale wydaje mi się, że układ z tyrystorem gorzej będzie ładował akumulator, ponieważ załącza się on już na zboczu narastającym i robi zwarcie cewki podczas zbocza opadającego.
    Czyli przebieg napięcia na wyjściu cewki/żarówce będzie przypominał coś takiego (jeśli dobrze myślę):

    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    W moim układzie przy górnym pułapie napięcia cewka cały czas ładuje akumulator, na tym "ściętym" wierzchołku, co może mieć znaczenie przy ładowaniu na jednej połówce napięcia, bo ładowanie będzie dłuższe.

    3. Masz rację, że przy wzroście prędkości obrotowej, przy stałym Umax, napięcie skuteczne będzie rosło. Mnie chodziło o to, że to jest układ robiony dla konkretnego Simsona i tutaj poprzez pomiary miernikiem mierzącym napięcie skuteczne można tak ustalić napięcie Umax, aby żarówki się nie przepalały.
    Oczywiście gdyby przełożyć taki układ z silnika wykręcającego 8000 obr/min do tuningowego z 10000 obr/min to żarówki będą się palić.
    Tak więc w sensie ogólnym masz rację: mój układ jako EWR wymaga pomiarów, trudno zrobić jedną wersję "dla każdego Simsona".
    W układzie z tyrystorem można.

  • #9 21 Lip 2010 19:44
    BANANvanDYK
    Poziom 38  

    1. Tak.
    W Twoim przypadku możnaby połączyć obie cewki równolegle (jeśli masz platyniarza) i dać jeden mostek. Analogicznie do rozwiązań japońskich można dać dwa tyrystorowe ograniczniki podłączone na obu fazach, względem masy. Nie potrzeba więc dodatkowej diody na przewodzie ładowania. Możnaby się nie bawić i zastosować gotowy regulator z chińskich dużych quadów, które kosztują w granicach 50 zł.
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

    2. Zwróć uwagę, kiedy pojawia się ładowanie - na Twoim rysunku dopiero na szczycie sinusoidy, a więc przewodzenie tyrystora w dość niewielkim stopniu tutaj oddziałuje na zmniejszenie napięcia ładowania. Akumulator podczas pracy też inaczej się zachowuje. Co prawda wszystkie regulatory tyrystorowe tego typu mają efekt zwiększenia napięcia na granicy zadziałania ograniczników, ale to nie ma większego znaczenia. Napięcie ładowania nie musi wynosić idealnie 14.4V, prawidłowa wartość zaczyna się od 13.8V.
    Układ ładowania akumulatora oraz odpowiednik EWR do Simsona

  • #10 21 Lip 2010 21:10
    adam cs
    Poziom 14  

    A nie lepiej dać szeregowo mosfeta P (źródło do plusa mostka, dren do plusa akumulatora) a bramka była by sterowana komparatorem który by pilnował napięcia na akumulatorze, jesli jest ok to na bramce był by stan niski powodując stałe przewodzenie tranzystora(mały spadek napięcia na nim) i jeśli by przekroczyło np 14,5V podał by stan wysoki na bramkę powodując krótkotrwałą przerwę(analogicznie jak z tym obcinaniem sinusa tyle że nie robiąc zwarcia tylko przerwę).
    Cechą takiego układu było by że działał by bardziej "impulsowo" a tym samym straty nieporównywalnie mniejsze.

  • #11 22 Lip 2010 22:45
    BANANvanDYK
    Poziom 38  

    Rozwiązanie takie jest praktycznie niespotykane, poza nietypowym rozwiązaniem modułu CDI i regulatora w skuterach Suzuki Katana 50 LC. Regulator taki ma więcej wad, np. większe straty mocy w tranzystorze, musi przez niego przepływać duży prąd, ponadto uzwojenie bez obciążenia w Simsonie generuje napięcie ok. 60V przy 10000 RPM.

  • #12 04 Sie 2010 11:52
    SimKom
    Poziom 11  

    A nie lepiej zamiast tego regulatora zastosowac zwykłego transila z serii 1.5KE o odpowiednim napięciu.

  • #13 06 Wrz 2010 21:26
    JacekWro
    Poziom 15  

    Problemem regulatorów równoległych jest niestety ich ekstremalne obciążenie w momencie, gdy cewka albo żarówka się przepali. Cewka lub żarówka stanowią solidny bocznik dla takiego regulatora. Można zmodyfikować regulator równoległy w stronę bardziej "aktywnego", ale to komplikuje całą ideę...

  • #14 16 Kwi 2017 15:00
    żelowy
    Poziom 5  

    a czy taki regulator nadaje się do ładowania akumulatorów żelowych, czy tylko kwasiaków?