Для проверки работоспособности ИРН 112А и 112Б нужен источник постоянного тока, позволяющий получать напряжение 12 и 16 В, и контрольная лампочка мощностью не более 1,5 Вт. В качестве источников тока можно использовать аккумуляторные батареи, но лучше регулируемый источник (пульсация не более 0,3 В).
Для проверки регуляторов Я112Б собирают схему по рисунку в:
- «—» аккумуляторной батареи соединяют с теплоотводом ИРН,
- «+» через переключатель напряжений S с клеммой «Б» или с клеммой «В» (для регуляторов Я112А)
- клемму «Ш» обоих типов регуляторов соединяют через контрольную лампу «+» 12-вольтного источника напряжения
При проверке Я112В надо дополнительно соединить выводы «Б» и «В».
Если регулятор исправен, то при установке переключателя напряжения S в положение 12 В лампочка горит (выходной транзистор открыт), а в положении переключателя на 16 В — гаснет. Если в обоих случаях лампочка не горит то в выходной цепи регулятора обрыв, а если горит, пробит выходной транзистор.
При регулируемом источнике питания можно замерить напряжение, поддерживаемое ИРН. Показания вольтметра снимают при повышении напряжения источника от 12 В вверх в момент погасания лампы или при его понижении начиная с 15… 16 В в момент загорания лампы.
Проверка ИРН Я120 производится по схеме (рисунок в), но при этом используются аккумуляторные батареи на 24…32 В и контрольная лампочка на соответствующее напряжение. «+» батареи надо соединять с клеммой «В», а лампочку — с клеммой «Ш» и «+» батареи 24 В.
Чтобы убедиться, обеспечивает ли ИРН нормальное возбуждение генератора, надо измерить падение напряжения между клеммами «Ш» и «М». Величину падения напряжения в регуляторе можно проверить по схеме, приведенной на рисунке г. К клемме «Б» («В») и «—» (корпус) подключают соответственно «+» и «—» аккумуляторной батареи 12 В (для Я120 нужна батарея 24 В). Клемму «Ш» ИРН соединяют через реостат (начальное сопротивление не менее 4 Ом) и амперметр с клеммой «+» батареи. Между клеммой «Ш» и теплоотводом регулятора устанавливают вольтметр класса не ниже 1 со шкалой 3 В. Реостатом устанавливают ток 3 А, соответствующий максимальному току возбуждения, и вольтметром замеряют падение напряжения, которое должно находиться в пределах 1,1…1,7 В.
Падение напряжения в ИРН легко проверить на собранной установке:
- на генераторной установке 13.3701 надо снять защитную крышку ИРН, соединить отрезком провода выводные клеммы «В» и «Д» генератора
- включить «массу» аккумуляторной батареи на тракторе (или подключить батарею плюсовой клеммой к клемме «В», а минусовой— к корпусу генератора)
- подключить вольтметр между клеммой «Ш» и теплоотводом, снять падение напряжения по показаниям вольтметра
Рис. Схемы проверки:
в-работоспособности ИРН ; г- падения напряжения в ИРН
Интегральный регулятор напряжения
Одним воскресным днем решил проверить заряд аккумулятора и работоспособность генератора. Диагностикой пришлось заняться по причине слабо горящей на панели приборов "лампы генератора".
Запустил двигатель, мультиметр подключил на клеммы аккумулятора. Прибор показал колебания напряжения 16-18В. От оборотов показания не менялись.
Первое на что подумал при данной проблеме это вышедшая из строя интегралка. Штатный интегральный регулятор — Я112В. Поехал купил новую интегралку, установил — но показания мультиметра стали чуть лучше 16-17В. Проблема сохранилась. Возможно интегралка была брак, тогда я решил разобраться с принципом работы возможных вариантов интегралок. Слышал что Я112А и Я112В в принципе взаимозаменяемы, скажу сразу без доработок — нет. Обшарил практически весь инет — но нормального комплексного решения не нашел — поэтому и решил сделать эту запись может кому и пригодится.
В чем же принципиальные отличия Я112А и я 112В? разобрал обе интегралки я обнаружил что отличий практически и нет — они даже комплектуются одними и теми же транзисторами. Отличие их заключается в том, что контакты (на интегралке Я112В) Б и В разъединены между собой а на Я112А спаяны.
Поэтому можно приобрести интегралку Я112А на которой будут выводы Ш-Б-В и Я11В(В1,В2) с маркировкой Ш-В-В, не знаю кто их производит но явно не запариваются насчет маркировки. Но правильно было бы маркировать как есть Ш-В-В для 112А и Ш-В-Б для Я112В.
Решил проверить купленную интегралку на работоспособность. Приобрел лампу 12В, 5Вт — усадил ее на клемы Ш и В (Б и В запаял между собой) — схему проверки привожу тут же. Схема проверки хоть и для Я112А — отличия этих интегралок я привел выше.
Регулируемым блоком питания подал напряжение с 12В постепенно поднимая выше.
Интегралка отработала ровно как и положено в пределах нормы — с 13,6В до 14,2В. Вопрос о ее браке отпал.
Почему нельзя заместо Я112В поставить Я112А. Согласно их схемам подключения в Я112А постоянно держит под потенциалом обмотку подмагничивания, поэтому даже когда авто не работает ток потребления составляет 1А. А Я112В потребляет лишь малую долю на радиоэлементы. Но заменить 112В на 112А можно если сделать переключатель и отдельно подвести питание к ней через этот переключатель. Этот переключатель в обход замка зажигания (если через замок, то он — замок, долго не проживет). Сечение провода должно выдерживать ток 5А, но лучше и с запасом.
А вот поставить вместо Я112А интегралку Я112В(В1,В2) можно без проблем — всего лишь надо запаять контакты Б и В — и она превратиться в 112А без каких либо последствий.
Решением моей проблемы стало — замена Я112В на Я112А с отдельным тумблером включения самой интегралки напрямую от "+" аккумулятора. Тумблер вывел в салон и цифровой вольтметр (продают в радиодеталях 200р.) для мониторинга заряда АКБ. Скачки напряжения прекратились зарядка стала ровной 14,2В
Интегральный регулятор напряжения
Интегральный регулятор напряжения имеет рабочий процесс, принципиально мало чем отличающийся от ранее рассмотренных рабочих процессов дискретных регуляторов.
Измерительным элементом интегрального регулятора напряжения типа Я-112А является стабилитрон KD1, который в зависимости от уровня регулируемого напряжения Uможет находиться в одном из двух состояний: пробитом или непробитом (закрытом).
Регулятор выполнен на основе использования кремниевых полупроводниковых элементов, допускающих более стабильную работу при больших температурных нагрузках.
В микросхеме используются транзисторы типа п—р — п.
В отличие от ранее рассмотренных схем регулятор напряжения включается между обмоткой возбуждения ОВ и «массой».
Обе щетки обмотки возбуждения генератора Г изолированы от «массы».
При напряжении генератора ниже порогового t/min стабилитрон VDI находится в закрытом (непробитом) состоянии. При этом управляющий транзистор VT2 закрыт, поскольку на его базу не подается положительный потенциал.
Соответственно транзистор VT4 открыт, поскольку на его базу подается положительное напряжение по цепи R5 — VD3.
Такое состояние промежуточного транзистора VT4 способствует открытию выходного транзистора VT5.
При открытом выходном транзисторе VT5 регулятора ток возбуждения проходит от положительного полюса генератора (аккумуляторной батареи VT5 и замыкается на «массу», т.е. достигает наибольшей величины.
Это способствует росту магнитного потока возбуждения, что соответствующим образом повышает напряжение генератора.
При повышении напряжения генератора выше порогового Umin напряжение на контрольной точке КТ1 делителя напряжения превысит напряжение пробоя стабилитрона, в результате чего стабилитрон перейдет
У’П. влечет за собой поочередное закрытие промежуточного VT4 и выходного VT5 транзисторов.
Ток возбуждения генератора при этом уменьшится, и величина его будет определяться величиной сопротивления коллекторно-эмиттерного перехода не полностью закрытого выходного транзистора VT5.
Уменьшение тока возбуждения влечет за собой уменьшение магнитного потока возбуждения и соответствующее снижение напряжения^
ся напряжение на контрольной точке КТ1 делителя, отчего стабилитрон VDX снова переходит в закрытое (непробитое) состояние, и процесс повторяется с определенной частотой порядка 200. 300 Гц.
Диод VD3 улучшает процесс запирания выходного и промежуточного транзисторов VT4 и VT5 вследствие дополнительного падения напряжения на этом диоде.
Диод юших в обмотке возбуждения генератора при переключениях регулятора, а также защищает выходной транзистор VT5 от перенапряжения в момент его переключения в режим отсечки тока.
Емкостно-резистивная цепь обратной связи R4 — С1 повышает четкость переключения транзисторов регулятора и уменьшает время их перехода из одного состояния в другое.
Цепь R3—C2 — R6 осуществляет роль сглаживающего фильтра напряжения на базе транзистора VT2 от колебаний, обусловленных работой схемы выпрямителя генератора.
Для ликвидации влияния на напряжение генератора окружающей температуры в одно из плеч делителя включен терморезистор R2.
Современная технология изготовления микросхем позволяет осуществлять конструктивное исполнение регулятора в виде замкнутого герметичного объема на металлической пластине — основании регулятора.
Активные элементы схемы выполняются в виде защищенных блоков, пассивные (резисторы, конденсаторы, провода) — по толстопленочной технологии на керамической основе.
При изготовлении схема регулятора настраивается на требуемый уровень напряжения методом лазерной подгонки.
Регулятор выполняется в пластмассовом корпусе с тремя выводами, обычно имеющими обозначения типа В, Ш и «-», и размещается в щеткодержателе генератора.
Напряжение генератора при эксплуатации не регулируется, ремонту такой регулятор не подлежит.
Для надежной работы электронных регуляторов необходима их приспособленность к работе в условиях нарушения нормальных режимов работы — кратковременная и длительная работа при отключенной аккумуляторной батарее, искрение в контактах стартера при пуске двигателя, нарушение контактных соединений в цепи возбуждения.
В связи с этим повышенные требования предъявляются к цепям фильтрации управляющих напряжений и прежде всего к выходному транзистору, который должен выдерживать возникающие при аномальных режимах импульсные перегрузки по напряжению, способные достигать 150. 200 В.
Интегральные регуляторы напряжения могут быть применены при работе не только со щеточными генераторами электромагнитного возбуждения, но и с любыми другими генераторами, имеющими обмотку возбуждения, питаемую от бортовой сети.
В частности, на тракторах МТЗ, Т-150К и других широкое распространение получили
Начальное возбуждение таких генераторов производится от постоянных магнитов, а регулирование напряжения осуществляется интегральным регулятором Я-112А, который воздействует на ток возбуждения (подмагничивания).
К достоинствам интегрального регулятора напряжения следует отнести не только его малые габаритные размеры и массу, но и высо-
баниями не более ±0,2 В.
Посредством терморезистора R2 производится коррекция напряжения генератора в зависимости от окружающей температуры.
При повышении температуры напряжение генератора несколько снижается, а при ее понижении — возрастает.
Электрическая схема и рабочий процесс интегрального регулятора напряжения типа Я-120 практически не отличаются от рассмотренных для регулятора Я-112А.
Разницу составляют лишь отличия номиналов элементов, прежде всего стабилитрона, обусловливающих применимость данного регулятора в генераторных установках с номинальным напряжением 28 В.
Кроме того, некоторые модификации регулятора Я-120, в частности Я-120М, имеют вывод для подключения посезонного переключателя уровня регулируемого напряжения.