Circuito regolatore di shunt a onda intera MOSFET per moto

Il seguente post di un circuito del regolatore di shunt per moto a onda intera è stato richiesto dal signor Michael. Impariamo il funzionamento del circuito nei dettagli.

Come funziona un regolatore di shunt

Il regolatore shunt è un dispositivo che viene utilizzato per regolare la tensione a determinati livelli fissi mediante shunt. Normalmente il processo di smistamento viene eseguito mettendo a terra la tensione in eccesso, proprio come fanno i diodi zener nei circuiti elettronici.

Tuttavia un aspetto negativo di tali regolatori è la generazione di calore non necessario. Il motivo della generazione di calore è il principio del suo funzionamento in cui la tensione in eccesso è cortocircuitata a terra.

La pratica di cui sopra può essere implementata con mezzi più semplici ed economici, ma non può essere considerata efficiente e avanzata. Il sistema si basa sulla distruzione o sull'uccisione dell'energia invece di eliminarla o inibirla.

Il circuito di un regolatore shunt per motociclette discusso in questo articolo adotta un approccio completamente diverso e limita il flusso di eccesso di tensione invece di 'uccidere' l'energia e quindi interrompe la generazione di calore non necessario.

Funzionamento del circuito

Il funzionamento del circuito può essere inteso come sotto:

Quando il mobike viene avviato, la tensione entra attraverso i pin source / drain del mosfet del canale P a causa del trigger del gate che diventa disponibile tramite R1.

Nel momento in cui l'alta tensione raggiunge R3, che risulta essere l'ingresso di rilevamento dell'amplificatore operazionale, il pin 3 dell'IC rileva un aumento della tensione.

Come per il riferimento impostato al punto # 2, reagisce istantaneamente alla situazione e il risultato pone l'uscita dell'IC a un livello logico alto.

L'impulso logico alto immediato limita il trigger di base negativo del mosfet, spegnendolo in quel particolare istante.

Nel momento in cui T1 si spegne, la tensione alla giunzione di R3 / R4 ritorna alla condizione originale, cioè la tensione qui ora scende al di sotto del livello di riferimento ... questo attiva istantaneamente l'uscita opamp con un segnale logico basso che in riattivare gli interruttori ON T1.

Il processo si ripete a velocità molto rapida, mantenendo la tensione di uscita contrassegnata con +/- ad un livello costante determinato dall'impostazione di R2 / Z1 e R3 / R4.

Il principio di cui sopra utilizza la tecnica di inibizione della tensione della tensione in eccesso invece di deviarla a terra, risparmiando così energia preziosa e aiuta anche a controllare il riscaldamento globale in qualche modo.

Elenco delle parti

R1, BR2 = raddrizzatore a ponte 10A

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

R2 / Z1, R3 / R4 = come spiegato in questo articolo

Negli alternatori è consigliata la derivazione della potenza in eccesso a terra

Quando si tratta di alternatori, il modo migliore per limitare o limitare la tensione in eccesso è cortocircuitare la potenza in eccesso o deviare la potenza in eccesso a terra. Ciò elimina la corrente ascendente nell'armatura e protegge l'avvolgimento dal riscaldamento.

Un regolatore di tensione che utilizza questo metodo può essere visto nei seguenti esempi:

Il video clip sotto mostra un circuito del regolatore shunt basato su opamp e la sua procedura di test

Elenco delle parti

R1, R2, R3 = 10K
R4 = 10K preimpostato
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF / 25V
T1 = TIP142 (su grande dissipatore di calore)
IC1 = 741
D1 = 6A4 diodo
D2 = 1N4148
Raddrizzatore a ponte = raddrizzatore a ponte standard per motociclette

Come impostare il circuito

Per un sistema a 12 V, applicare una tensione di 18 V da un alimentatore CC dal lato T1 e regolare R4 per impostare con precisione 14,4 V sui terminali di uscita.

Un regolatore di derivazione per moto ancora più semplice che utilizza il regolatore di derivazione IC TL431 può essere visto di seguito, il resistore 3k3 può essere ottimizzato per modificare la tensione di uscita al livello più favorevole.

Per gli alternatori monofase, il ponte raddrizzatore a 6 diodi potrebbe essere sostituito con un ponte raddrizzatore a 4 diodi come mostrato nello schema seguente:

Feedback e aggiornamento da un lettore avido, Sig. Leonard Fons

Ho trovato qualcos'altro che deve essere considerato.
Sto usando un MOSFET (IXFK44N50P) per il clipper e i regolatori di serie. Non ho mai fatto molto con i FET perché quando sono usciti per la prima volta, la minima carica statica li avrebbe soffiati via in un batter d'occhio. Quindi questo è in realtà il mio primo tentativo di usarli.

Ho pensato che, come i transistor a giunzione, maggiore è la potenza che gestiscono, maggiore è la potenza necessaria per guidarli. NON VERO. Guardando di nuovo la scheda tecnica, vedo che la corrente di Gate è più o meno 10 nano Ampere.

Questo è dieci trilionesimo di un amplificatore. Non richiedono un TIP142 per guidarli. Un darlington ad alto guadagno da un watt farà il suo lavoro molto bene. E l'intero circuito si adatterà a una scheda. Ho ancora bisogno di un altro alloggiamento del regolatore per il raddrizzatore. Ma sono quasi pronto per mettere insieme tutto questo e provarlo.

Naturalmente, lo proverò prima di montarlo effettivamente nell'alloggiamento, ma non mi aspetto di apportare modifiche.

Rendersi conto che questi FET non usano quasi nessuna corrente di gate fa una bella differenza. Scoprirò quanto sia accurata la mia teoria per la corrente a terra quando viene tagliata a 60 volt, piuttosto che deviare tutta la corrente a terra.

A quando lo inserisco devo assicurarmi che i FET non abbiano spazio per l'alloggiamento. Quello era un altro problema con uno degli altri. Uno spazio di sedici pollici tra i componenti e l'alloggiamento,

Con quella fessura riempita con resina epossidica, non è molto efficiente nel dissipare il calore. Quando l'alloggiamento inizia a riscaldarsi, bruceresti le dita sui componenti. Una modifica che posso apportare è il diodo in serie nella linea del monitor. Un LED verde posizionato dove posso vederlo durante la guida mi farà sapere se è in carica.