O seguinte post de um circuito regulador de shunt de motocicleta de onda completa foi solicitado pelo Sr. Michael. Vamos aprender o funcionamento do circuito em detalhes.
Como funciona um regulador de derivação
O regulador de derivação é um dispositivo que é usado para regular a tensão para alguns níveis fixos por meio de derivação. Normalmente o processo de derivação é feito aterrando o excesso de tensão, assim como os diodos zener fazem em circuitos eletrônicos.
No entanto, um aspecto ruim com tais reguladores é a geração de calor desnecessário. A razão para a geração de calor é o princípio de sua operação onde o excesso de tensão é curto-circuitado com o terra.
A prática acima pode ser implementada por meios mais simples e baratos, mas não pode ser considerada eficiente e avançada. O sistema baseia-se em destruir ou matar energia em vez de eliminá-la ou inibi-la.
O circuito de um regulador de shunt de motocicleta discutido neste artigo adota uma abordagem completamente diferente e restringe o fluxo de excesso de tensão em vez de “matar” a energia e, portanto, interrompe a geração de calor desnecessário.
Operação do Circuito
O funcionamento do circuito pode ser entendido como abaixo:
Quando a mobike é iniciada, a tensão entra nos pinos de fonte/dreno do mosfet do canal P devido ao gatilho do portão que se torna disponível via R1.
No momento em que a alta tensão atinge R3, que passa a ser a entrada de detecção do opamp, o pino 3 do IC detecta uma tensão aumentada.
De acordo com a referência definida em puin#2, o instantaneamente reage à situação e o resultado coloca a saída do IC em um nível lógico alto.
O pulso lógico alto imediato restringe o trigger de base negativa do mosfet, desligando-o naquele instante particular.
No momento em que T1 desliga, a tensão na junção de R3/R4 reverte para a condição original, ou seja, a tensão aqui agora cai abaixo do nível de referência… ligue os interruptores ON T1 de volta à ação.
O processo se repete a uma velocidade muito rápida, mantendo a tensão de saída marcada com +/- em um nível constante determinado pelo ajuste de R2/Z1 e R3/R4.
O princípio acima utiliza a técnica de inibição de tensão do excesso de tensão em vez de desviá-lo para o terra, economizando energia preciosa e também ajuda a controlar o aquecimento global de alguma forma.
Lista de peças
R1, BR2 = retificador de ponte de 10Amp
R1 = 1K
D1 = 1N4007
C1 = 100uF/25V
IC1 = IC741
T1 = mosfet J162
R2/Z1, R3/R4 = conforme explicado neste artigo
Desviar o excesso de energia para o terra é recomendado em alternadores
Quando se trata de alternadores, a melhor maneira de restringir ou limitar o excesso de tensão é encurtar o excesso de energia ou desviar o excesso de energia para o terra. Isso elimina a corrente crescente na armadura e protege o enrolamento do aquecimento.
Um regulador de tensão usando este método pode ser testemunhado nos seguintes exemplos:
O videoclipe abaixo mostra um circuito regulador de derivação baseado em opamp e seu procedimento de teste
Lista de peças
R1, R2, R3 = 10K
R4 = 10K predefinido
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF/25V
T1 = TIP142 (no grande dissipador de calor)
IC1 = 741
D1 = diodo 6A4
D2 = 1N4148
Retificador de ponte = retificador de ponte de motocicleta padrão
Como configurar o circuito
Para um sistema de 12 V, aplique 18 V de uma fonte de alimentação CC do lado T1 e ajuste R4 para definir com precisão 14,4 V nos terminais de saída.
Um regulador de shunt de motocicleta ainda mais simples usando o regulador de shunt IC TL431 pode ser visto abaixo, o resistor de 3k3 pode ser ajustado para alterar a tensão de saída para o nível mais favorável.
Para alternadores monofásicos, o retificador de ponte de 6 diodos pode ser substituído por um retificador de ponte de 4 diodos, conforme mostrado no diagrama a seguir:
Feedback e atualização de um leitor ávido Sr. Leonard Fons
Eu vim com um pouco mais que precisa ser considerado.
Estou usando um MOSFET (IXFK44N50P) para o clipper e reguladores de série. Nunca fiz muito com os FETs porque, quando eles surgiram, a menor carga estática os explodiria em um piscar de olhos. Portanto, esta é realmente minha primeira tentativa de usá-los.
Presumi que, como os transistores de junção, quanto mais energia eles manipulam, mais energia é necessária para acioná-los. NÃO É VERDADE. Ao olhar novamente para a folha de dados, vejo que a corrente do Gate é mais ou menos 10 nano Amps.
Isso é décimo trilionésimo de um amplificador. Eles não requerem um TIP142 para conduzi-los. Um darlington de alto ganho de um watt fará o trabalho muito bem. E todo o circuito caberá em uma placa. Ainda preciso de outra carcaça do regulador para o retificador. Mas estou quase pronto para juntar tudo isso e experimentar.
Claro, vou experimentá-lo antes de montá-lo na caixa, mas não espero fazer nenhuma modificação.
Perceber que esses FETs quase não usam corrente de porta faz uma grande diferença. Vou descobrir o quão precisa minha teoria é para a corrente para o terra quando cortada em 60 volts, em vez de desviar toda a corrente para o terra.
A quando eu coloco na caixa, tenho que garantir que os FETs não tenham folga na caixa. Esse foi outro problema com um dos outros. Um espaço de dezesseis polegadas entre os componentes e a carcaça,
Com essa lacuna preenchida com epóxi, não é muito eficiente na dissipação do calor. Quando a caixa começa a esquentar, você queima os dedos nos componentes. Uma mudança que posso fazer é o diodo série na linha do monitor. Um LED verde localizado onde eu possa vê-lo durante a condução me informará se está carregando.
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FONTE
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