Motor-MOSFET full-wave shuntregelaarcircuit

De volgende post van een full-wave motor-shuntregelaarcircuit werd aangevraagd door de heer Michael. Laten we het circuit in detail leren kennen.

Hoe een shuntregelaar werkt

Shuntregelaar is een apparaat dat wordt gebruikt voor het regelen van de spanning op bepaalde vaste niveaus door middel van shunting. Normaal gesproken wordt het shuntproces gedaan door de overtollige spanning te aarden, net zoals zenerdiodes dat doen in elektronische schakelingen.

Een slecht aspect van dergelijke regelaars is echter de opwekking van onnodige warmte. De reden voor warmteontwikkeling is het principe van de werking ervan waarbij de overtollige spanning wordt kortgesloten naar aarde.

De bovenstaande praktijk kan met eenvoudigere en goedkopere middelen worden geïmplementeerd, maar kan niet als efficiënt en geavanceerd worden beschouwd. Het systeem is gebaseerd op het vernietigen of doden van energie in plaats van het elimineren of remmen ervan.

Het circuit van een shuntregelaar voor motorfietsen dat in dit artikel wordt besproken, heeft een geheel andere benadering en beperkt de instroom van overtollige spanning in plaats van het 'doden' van energie en stopt zo de opwekking van onnodige warmte.

Circuitwerking

De werking van het circuit kan worden begrepen als onder:

Wanneer de mobike wordt gestart, komt er spanning binnen via de P-kanaal mosfet source / drain-pinnen vanwege de gate-trigger die beschikbaar komt via R1.

Op het moment dat de hoge spanning R3 bereikt, wat toevallig de detectie-ingang van de opamp is, detecteert pin # 3 van de IC een verhoogde spanning.

Volgens de ingestelde referentie op puin # 2, reageert de instantaan op de situatie en het resultaat zet de output van de IC op een hoog logisch niveau.

De onmiddellijke hoge logische puls beperkt de negatieve basistrigger van de mosfet en schakelt deze op dat specifieke moment uit.

Op het moment dat T1 uitschakelt, keert de spanning op het kruispunt van R3 / R4 terug naar de oorspronkelijke toestand, dat wil zeggen dat de spanning hier nu onder het referentieniveau zakt ...... dit activeert onmiddellijk de opamp-uitgang met een laag logisch signaal dat in zet schakelaars op ON T1 weer in werking.

Het proces herhaalt zich met een zeer hoge snelheid, waarbij de uitgangsspanning gemarkeerd met +/- op een constant niveau blijft, bepaald door de instelling van R2 / Z1 en R3 / R4.

Het bovenstaande principe maakt gebruik van de spanningsremmende techniek van de overtollige spanning in plaats van deze naar aarde te shunten, waardoor kostbare energie wordt bespaard en ook helpt om de opwarming van de aarde op de een of andere manier te beheersen.

Onderdelen lijst

R1, BR2 = 10A-bruggelijkrichter

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

R2 / Z1, R3 / R4 = zoals uitgelegd in dit artikel

Overtollig vermogen naar aarde rangschikken wordt aanbevolen in alternatoren

Als het om dynamo's gaat, is de beste manier om overtollige spanning te beperken of te beperken, het overtollige vermogen kort te sluiten of het overtollige vermogen naar aarde te shunten. Dit elimineert de stijgende stroom in het anker en beschermt de wikkeling tegen opwarming.

Een spanningsregelaar die deze methode gebruikt, is te zien in de volgende voorbeelden:

Videoclip hieronder toont een opamp-gebaseerd shuntregelaarcircuit en de testprocedure ervan

Onderdelen lijst

R1, R2, R3 = 10 K.
R4 = 10K voorinstelling
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF / 25V
T1 = TIP142 (op grote heatsink)
IC1 = 741
D1 = 6A4-diode
D2 = 1N4148
Bruggelijkrichter = standaard motorbruggelijkrichter

Hoe het circuit te installeren

Voor een 12 V-systeem past u 18 V toe van een gelijkstroomvoeding vanaf de T1-zijde en past u R4 aan om precies 14,4 V in te stellen over de uitgangsklemmen.

Een nog eenvoudiger shuntregelaar voor motorfietsen met de shuntregelaar IC TL431 kan hieronder worden gezien, de 3k3-weerstand kan worden getweaked om de uitgangsspanning naar het meest gunstige niveau te veranderen.

Voor enkelfasige dynamo's kan de bruggelijkrichter met 6 dioden worden vervangen door een bruggelijkrichter met 4 dioden, zoals weergegeven in het volgende diagram:

Feedback en update van een enthousiaste lezer, de heer Leonard Fons

Ik heb nog wat meer bedacht dat moet worden overwogen.
Ik gebruik een MOSFET (IXFK44N50P) voor de clipper en serieregelaars. Nooit veel met FET's gedaan, want toen ze voor het eerst uitkwamen, zou de minste statische lading ze in een oogwenk uitblazen. Dit is dus eigenlijk mijn eerste poging om ze te gebruiken.

Ik ging ervan uit dat, net als junctie-transistors, hoe meer vermogen ze verwerken, hoe meer vermogen ze nodig hebben om ze aan te drijven. NIET WAAR. Als ik nogmaals naar het gegevensblad kijk, zie ik dat de poortstroom plus of min 10 nano-versterkers is.

Dat is tien biljoenste van een versterker. Ze hebben geen TIP142 nodig om ermee te rijden. Een darlington met één watt en hoge versterking zal het werk heel goed doen. En het hele circuit past op één bord. Ik heb nog een andere regelaarbehuizing nodig voor de gelijkrichter. Maar ik ben bijna klaar om dit allemaal samen te voegen en het uit te proberen.

Ik zal het natuurlijk uitproberen voordat ik het daadwerkelijk in de behuizing monteer, maar ik verwacht geen aanpassingen te doen.

Beseffen dat deze FET's bijna helemaal geen poortstroom gebruiken, maakt nogal een verschil. Ik zal erachter komen dat het gewoon nauwkeurig is dat mijn theorie is dat de stroom naar aarde wordt afgekapt bij 60 volt, in plaats van alle stroom naar aarde te shunten.

A als ik het in de pot stop, moet ik ervoor zorgen dat de FET's geen opening hebben met de behuizing. Dat was een ander probleem met een van de anderen. Een ruimte van zestiende inch tussen de componenten en de behuizing,

Met die opening gevuld met epoxy, is het niet erg efficiënt om de warmte af te voeren. Tegen de tijd dat de behuizing warm begint te worden, verbrand je je vingers aan de componenten. Een verandering die ik kan aanbrengen, is de seriediode in de monitorlijn. Een groene LED op de plaats waar ik het kan zien tijdens het rijden, laat me weten of het wordt opgeladen.