Adicione um diodo e melhore o circuito elétrico do carro. Quais diodos são necessários para uma ponte de diodos? Como escolher os diodos certos para retificação

1. Por que tudo isso?
2. Plano de fundo
3. A maneira mais simples (diodo)
4. Solução ingênua (relé de corrente contínua)
5. Rotunda (relé CA)
6. A primeira solução (transistor de efeito de campo + medidor de voltagem da bateria)

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Se você tiver pequenos problemas com a saída de tensão do gerador, a tensão não é estável e menor do que a desejada, então este é o registro para você. Eu tive um problema com a tensão, no BC eu assisti constantemente a tensão. A 500 rpm, ele = cerca de 11-11.

5 volts com os consumidores ligados, aconteceu ainda menos. A 1.000 rpm ele gira ele = cerca de 12-12. 5 volts com os consumidores ligados, aconteceu menos.

Dado que o gerador é novo. Este fenômeno não é benéfico para o carregamento da bateria. Ele irá acumular lentamente menos e menos carga, o que levará ao seu esgotamento e precisará ser cobrado da rede.

Como regra geral, isso acontece no momento mais inoportuno. A solução para o problema é de 40 rublos e 30 minutos de trabalho. Para pessoas tecnicamente competentes, vou contar em uma linguagem artesanal desajeitada. Trabalho / instalação. Ele compra um diodo D202 = 40 rublos.Se você não sabe onde, então nas grandes cidades você vai encontrá-lo em lojas de Chip e Dip ou outras lojas de eletrônicos.

O diodo NÃO é escasso. O diodo tem entrada e saída, isto é, 2 contatos. E você precisa conectá-los na direção certa para o sistema. Para simplificar isso, nas fotografias eu as designei como saída 1 e 2.

Para fixar 1, consertamos o contato Mom. Para fixar 2, consertamos o contato papai. Importante: Faça uma boa fixação dos fios ao diodo.

Se você soldar, tenha cuidado para não danificar o diodo. Eu resolvi este problema no terminal 1 com dois parafusos e prendendo um fio entre eles. Saída 2 é apenas um fio, lá é mais fácil. Para contatos isolados. Não é necessário envolver completamente o diodo. Deixe que seja ventilado.

Agora instalação. O gerador tem um chip de plástico com 1 fio. No meu Izh, o fio e o chip são brancos. Sua tarefa é remover esse chip e colocar um diodo entre esse chip e o gerador. Com relação ao medo de colocar o diodo de volta à frente, não se preocupe se, no primeiro estágio, você colocar corretamente mamãe e papai nas conclusões do diodo, como mostrado na foto. Se você decidir subir com as chaves ou alicates para o gerador, é melhor remover os terminais da bateria, pois o gerador tem um cabo nu (parece o fim de um parafuso com rosca, e tem 1-2 nozes) com +, acontece que as pessoas acidentalmente o colocam a musse é fechada com chaves, etc.

Ele mesmo subiu o tubo com uma chave de fenda para retirar este chip branco (ele preso firmemente no slot), mas ele não tirou os terminais da bateria, ele agiu com cuidado. Você removeu esse chip branco? Bom. Agora conectamos o diodo, de modo que fique entre esse chip branco e o gerador. A saída do diodo 1 para o gerador. Conclusão do diodo 2 para um chip branco. Depois, certifique-se de que o diodo não toque em nada metálico.

Eu fiz isso prendendo-o com um grampo de plástico para outros fios passando nas proximidades. E é isso, está feito, então ligamos o motor e olhamos o resultado. * Nota. Se no futuro você perder a voltagem fornecida pelo gerador, então você sabe, 90% disso é o diodo, eles não são eternos é claro, eles têm a propriedade de queimar, então removemos o diodo do sistema, devolvendo o chip branco diretamente ao gerador. (O último diodo neste Ige foi suficiente para 5 anos de trabalho diário)
Este diodo pode ser instalado em muitos carros domésticos.

Resultado: Após a instalação do diodo a 500 rpm = 13 volts com consumidores ligados. A 1.000 rpm, é rpm = 13. 7 com consumidores ligados. Artigo de: http://www.drive2.ru.

Não, isso não é outro "eterno"

Depois de ler o artigo de defesa circuitos elétricos da polaridade errada da fonte de alimentação usando um transistor de efeito de campo, lembrei-me que por um longo tempo eu tive um problema não resolvido de desconectar automaticamente a bateria do carregador quando este estava desconectado. E eu estava curioso para saber se seria possível aplicar uma abordagem semelhante em outro caso, onde um diodo também era usado como um elemento de porta desde tempos imemoriais.
Este artigo é um guia típico para o ciclismo, como fala sobre o desenvolvimento de um circuito cuja funcionalidade tem sido implementada em milhões de dispositivos acabados. Portanto, o pedido não se aplica a este material, como algo completamente utilitário. Pelo contrário, é apenas uma história sobre como um dispositivo eletrônico nasce: da consciência da necessidade de um protótipo funcional através de todos os obstáculos.

Por que tudo isso?

Ao fazer o backup de uma fonte de alimentação CC de baixa tensão, a maneira mais fácil de ligar uma bateria de chumbo-ácido é usá-la como um amortecedor, paralelamente à alimentação principal, como era feito em carros antes que eles tivessem cérebros complexos. A bateria, embora não funcione no modo mais ideal, está sempre carregada e não requer nenhuma comutação de energia ao desconectar ou ligar a tensão da rede na entrada da PSU. Mais detalhadamente sobre alguns problemas de tal inclusão e tentativa de resolvê-los.

Plano de fundo

Cerca de 20 anos atrás, essa questão não estava na agenda. A razão para isso foi o circuito de uma típica fonte de alimentação de rede (ou carregador), que impedia que a bateria descarregasse para o circuito de saída quando a tensão da rede era desligada. Vamos ver esquema mais simples unidade de retificação de meia onda:

É óbvio que o mesmo diodo que retifica a tensão alternada do enrolamento principal também impedirá a bateria de descarregar para o enrolamento secundário do transformador quando a tensão da rede estiver desconectada. O circuito retificador de duas metades da ponte, apesar de um pouco menos óbvio, tem exatamente as mesmas propriedades. E mesmo o uso de um estabilizador de voltagem paramétrico com um amplificador de corrente (como o generalizado chip 7812 e seus análogos) não muda a situação:

De fato, se você olhar para o circuito simplificado de tal estabilizador, fica claro que a junção emissor do transistor de saída desempenha o papel do mesmo diodo de bloqueio, que se fecha quando a tensão na saída do retificador desaparece e mantém a carga da bateria intacta.

No entanto, nos últimos anos, tudo mudou. As fontes de alimentação do transformador com estabilização paramétrica foram substituídas por conversores de tensão CA / CC de comutação mais compactos e mais baratos, que têm uma eficiência e uma relação potência / peso muito maiores. Mas apenas com todas as vantagens, essas fontes de alimentação mostraram uma desvantagem: seus circuitos de saída têm um circuito muito mais complexo, que normalmente não fornece nenhuma proteção contra o fluxo de corrente reversa do circuito secundário. Como resultado, quando se utiliza tal fonte em um sistema do tipo “BP -> buffer battery -> load”, quando a tensão da rede é desligada, a bateria começa a descarregar intensivamente para o circuito de saída da PSU.

A maneira mais simples (diodo)

A solução mais simples é usar um diodo com uma barreira Schottky, incluída no espaço do fio positivo que conecta a PSU e a bateria:

No entanto, os principais problemas de tal solução já foram expressos no artigo mencionado acima. Além disso, esta abordagem pode ser inaceitável pelo fato de que, para operar em modo buffer, uma bateria de chumbo-ácido de 12 volts precisa de uma tensão de pelo menos 13,6 volts. E quase meio volt cobrindo o diodo pode tornar essa tensão banal inalcançável em combinação com uma fonte de alimentação existente (apenas o meu caso).

Tudo isso nos faz procurar formas alternativas de comutação automática, que devem ter as seguintes propriedades:

1. Pequena queda de tensão para a frente quando ligada.
2. A capacidade de resistir sem aquecimento significativo no estado ligado a corrente contínua consumida da fonte de alimentação pela carga e pela bateria do buffer.
3. Alta queda de tensão reversa e baixo consumo de energia desligado.
4. Normalmente desligado, de modo que quando uma bateria carregada é conectada ao sistema inicialmente desenergizado, sua descarga não é iniciada.
5. Transição automática para o estado ligado quando a tensão da rede é aplicada, independentemente da presença e do nível de carga da bateria.
6. A transição automática mais rápida para o estado desligado quando a tensão da rede falha.

Se o diodo fosse um dispositivo ideal, então cumpriria todas essas condições sem problemas, no entanto, a dura realidade lança dúvidas sobre os pontos 1 e 2.

Solução ingênua (relé de corrente contínua)

Ao analisar os requisitos, qualquer um que esteja pelo menos um pouco "no assunto" terá a idéia de usar um relé eletromagnético para esse fim, que é capaz de fechar fisicamente os contatos com campo magnético gerado pela corrente de controle no enrolamento. E, provavelmente, ele até joga algo assim em um guardanapo:

Neste circuito, os contatos de relé normalmente abertos são fechados somente quando a corrente flui através do enrolamento conectado à saída da fonte de alimentação. No entanto, se você passar pela lista de requisitos, este circuito não está em conformidade com o ponto 6. Afinal, se os contatos do relé foram fechados, a falta de energia não levará à abertura devido ao enrolamento (e com ele todo o circuito de saída da PSU) permanece conectado à bateria através dos mesmos contatos! Há um caso típico de feedback positivo, quando o circuito de controle tem uma conexão direta com o executivo e, como resultado, o sistema adquire as propriedades de um trigger biestável.

Assim, essa abordagem ingênua não é uma solução para o problema. Além disso, se analisarmos a situação atual logicamente, podemos facilmente chegar à conclusão de que no gap “BP -> buffer battery” sob condições ideais, simplesmente não há outra solução além de uma válvula que conduz corrente em uma direção. De fato, se não usarmos nenhum sinal de controle externo, o que quer que façamos neste ponto do circuito, qualquer um de nossos elementos de comutação, uma vez ligado, fará com que a eletricidade gerada pela bateria seja indistinguível da eletricidade criada pela fonte de alimentação.

Rotunda (relé CA)

Depois de perceber todos os problemas do parágrafo anterior, a pessoa “desprezível” geralmente apresenta a nova ideia de usar a própria fonte de alimentação como uma válvula condutora unidirecional. Porque não? Afinal, se a PSU não é um dispositivo reversível, e a tensão da bateria trazida para sua saída não cria uma entrada tensão de corrente alternada 220 volts (como acontece em 100% dos casos de circuitos reais), então esta diferença pode ser usada como um sinal de controle para um elemento de comutação:

Bingo! Todos os pontos dos requisitos são atendidos e a única coisa necessária para isso é um relé que possa fechar os contatos quando a tensão da rede for aplicada a ele. Pode ser um relé CA especial projetado para tensão de rede . Ou um relé comum com seu próprio mini-PSU (qualquer circuito de redução sem transformador com um retificador simples é suficiente aqui).

Seria possível celebrar a vitória, mas não gostei dessa decisão. Em primeiro lugar, você precisa conectar algo diretamente à rede, o que não é um buzz em termos de segurança. Em segundo lugar, o fato de que este relé deve ser trocado por correntes significativas, provavelmente até dezenas de ampères, e isso faz com que toda a estrutura não seja tão trivial e compacta como poderia parecer inicialmente. E em terceiro lugar, que tal um transistor de efeito de campo tão conveniente?

A primeira solução (transistor de efeito de campo + medidor de voltagem da bateria)

A busca por uma solução mais elegante para o problema me levou ao fato de que uma bateria operando em um modo buffer a uma voltagem de aproximadamente 13,8 volts sem “recarga” externa perde rapidamente sua voltagem original mesmo na ausência de uma carga. Se começar a descarregar na PSU, no primeiro minuto perde pelo menos 0,1 volts, o que é mais do que suficiente para uma fixação fiável por um simples comparador. Em geral, a idéia é a seguinte: o comparador controla o gate do transistor de efeito de campo de comutação. Uma das entradas do comparador é conectada a uma fonte de tensão estável. A segunda entrada é conectada ao divisor de tensão da fonte de alimentação. Além disso, o coeficiente de divisão é selecionado de modo que a tensão na saída do divisor com o PS ligado seja aproximadamente 0,1. 0,2 volts maior que a tensão da fonte estabilizada. Como resultado, quando a PSU é ligada, a tensão do divisor sempre prevalecerá, mas quando a rede estiver desenergizada, à medida que a voltagem da bateria cair, ela diminuirá proporcionalmente a essa queda. Após algum tempo, a tensão na saída do divisor será menor que a tensão do estabilizador e o comparador quebrará o circuito usando um transistor de efeito de campo.

Um diagrama aproximado de tal dispositivo:

Como você pode ver, a entrada direta do comparador está conectada a uma fonte de tensão estável. A tensão desta fonte, em princípio, não é importante, o principal é que está dentro das tensões de entrada permitidas do comparador, mas é conveniente quando é cerca de metade da tensão da bateria, ou seja, cerca de 6 volts. A entrada inversa do comparador é conectada ao divisor de tensão da PSU e a saída à porta do transistor de comutação. Quando a tensão na entrada inversa excede aquela na direta, a saída do comparador conecta a porta do transistor de efeito de campo ao terra, como resultado do qual o transistor abre e fecha o circuito. Depois que a rede é desligada, após algum tempo a voltagem da bateria diminui, junto com ela a voltagem na entrada inversa do comparador cai, e quando está abaixo do nível na entrada direta, o comparador “rasga” a porta do transistor do solo e assim quebra o circuito. No futuro, quando a fonte de alimentação voltar a “voltar à vida”, a tensão na entrada inversa subirá instantaneamente para um nível normal e o transistor se abrirá novamente.

Para a implementação prática deste circuito, meu chip LM393 existente foi usado. É muito barato (menos de dez centavos no varejo), mas, ao mesmo tempo, um comparador duplo é econômico e tem características muito boas. Permite a alimentação de até 36 volts, tem um coeficiente de transmissão de pelo menos 50 V / mV, e suas entradas são de impedância bastante alta. Como o transistor de chaveamento foi levado o primeiro dos poderosos MOSFETs de canal P comercialmente disponíveis FDD6685. Após várias experiências, deduziu-se o seguinte diagrama prático do comutador:

Nele, a fonte abstrata de tensão estável é substituída por um estabilizador paramétrico muito real do resistor R2 e diodo zener D1, e o divisor é feito com base em um resistor de sintonia R1, que permite ajustar o coeficiente de divisão para o valor desejado. Uma vez que as entradas do comparador têm uma impedância muito significativa, a resistência ao amortecimento no estabilizador pode ser superior a cem kOhm, o que minimiza a corrente de fuga e, consequentemente, o consumo total do dispositivo. O valor do resistor de sintonização não é de todo crítico e sem quaisquer consequências para a operabilidade do circuito pode ser selecionado no intervalo de dez a várias centenas de kOhm. Devido ao fato de que o circuito de saída do comparador LM393 é construído de acordo com um circuito coletor aberto, um resistor de carga R3 com uma resistência de várias centenas de kOhm também é necessário para sua conclusão funcional.

O ajuste do dispositivo resume-se a definir a posição do controle deslizante do resistor de compensação para uma posição na qual a voltagem na perna 2 do microcircuito excede a da perna 3 em cerca de 0,1..0.2 volts. Para sintonizar, é melhor não entrar nos circuitos de alta impedância com um multímetro, mas simplesmente instalando o resistor na posição inferior (de acordo com o diagrama), conecte a unidade de alimentação (ainda não conectamos a bateria) e, medindo a tensão no pino 1 do microcircuito, mova o contato do resistor para cima. Assim que a tensão cair para zero, a predefinição pode ser considerada completa.

Não tente desligar a uma diferença mínima de tensão, porque isso levará inevitavelmente a operação incorreta do circuito. Em condições reais, pelo contrário, você tem que subestimar especificamente a sensibilidade. O fato é que, quando a carga é ligada, a tensão na entrada do circuito diminui inevitavelmente devido à não estabilização ideal na fonte de alimentação e à resistência final dos fios de conexão. Isso pode levar ao fato de que um dispositivo excessivamente sensível considerará tal interrupção como desligar a fonte de alimentação e interromper o circuito. Como resultado, a PSU será conectada somente quando não houver carga e, no restante do tempo, a bateria terá que funcionar. No entanto, quando a bateria está levemente descarregada, o diodo interno do transistor de efeito de campo se abre e a corrente da PSU começa a fluir para o circuito através dele. Mas isso levará ao superaquecimento do transistor e ao fato de que a bateria funcionará em um modo de carga insuficiente. Em geral, a calibração final deve ser realizada sob carga real, controlando a tensão no pino 1 do microcircuito e, como resultado, deixando uma pequena margem de confiabilidade.

As desvantagens significativas deste esquema são a complexidade relativa da calibração e a necessidade de suportar potenciais perdas de energia da bateria para uma operação adequada.

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