Наиболее часто коммутатор выходит из строя по причине добавочного резистора
 |
Схема работает следующим образом: при открытом транзисторе VT1 открыт
и транзистор VT2, так как его базовый ток протекает через .переход эмиттер-
коллектор VT. В то же время закрыт составной транзистор VT3, VT4,
поскольку его переход эмиттер-база зашунтирован переходом эмиттер-
коллектор транзистора VT2. Если транзистор VT1 закрыт, что бывает при
напряжении ниже напряжения настройки регулятора (ток через стабилитрон
VD1 не протекает), то закрыт и транзистор VT2 и открыт составной
транзистор VT3, VТ4.
В схеме регулятора имеется резистор жесткой обратной связи R2. Переход
составного транзистора VT3, VT4 в открытое состояние подключает резистор
 |
R2 параллельно резистору R4 входного делителя напряжения, что приводит к
скачкообразному повышению напряжения на стабилитроне VD1,
ускоренному отпиранию транзисторов VT1, VT2 и запиранию транзисторов
VT3, VT4. Запирание этих транзисторов отключает резистор R2 от резистора
R4, что способствует скачкообразному уменьшению, напряжения на
стабилитроне VD1 и его ускоренному запиранию. Таким образом, резистор
R2 повышает частоту переключения регулятора напряжения.
Конденсатор С1 осуществляет фильтрацию колебании входного напряжения
и исключает их влияние на работу регулятора напряжения.
Транзистор VT5 выполняет в схеме две функции. При нормальном режиме
работы он обеспечивает форсированный переход транзисторов VT2 - VT4
регулятора из закрытого состояния в открытое и обратно, чем снижает
потери в них при переключении, т.е. вместе с конденсатором С2 и
резистором R12 осуществляет гибкую обратную связь в регуляторе.
Запирание составного транзистора VT3, VT4 вызывает резкое, понижение
потенциала его коллектора. При этом по цепи: переход эмиттер-база
транзистора VT5, резистор R12, конденсатор С2 начинает протекать ток, что
приводит к отпиранию транзистора VT5 и обеспечивает в результате
форсированное отпирание транзистора VТ2 и ускорение запирания
составного транзистора VT3, VT4. При отпирании транзистора VT3, VT4
транзистор VT5 находится в закрытом состоянии и конденсатор С2,
разряжаясь, формирует запирании VT2 и сокращает время отпирания
составного транзистора VT3, VT4.
 |
В аварийном режиме схемы на транзисторе VT5 осуществляет защиту
выходного транзистора регулятора VT3, VT4 от перегрузки. Замыкание в
цепи обмотки возбуждения генератора вызывает изменение потенциала
коллектора транзистора VT4. Зарядный ток конденсатора С2 открывает VT5
и следовательно, транзистор VT2. При этом транзистор VT3, VT4 запирается.
После заряда конденсатора ток в его цепи пропадает, VT5 закрывается,
закрывается VT2, открывается VT3, VT4. Процесс повторяется, а выходной
транзистор переходит в автоколебательный режим. При этом среднее
значение силы тока через транзистор невелико и не может вывести его из
строя. Диод VDЗ является в схеме регулятора гасящим диодом. Диод VD4
защищает регулятор от импульсов напряжения обратной полярности.
Остальные элементы схемы обеспечивают нужный режим работы
полупроводниковых элементов схемы. Регулятop напряжения 131.3702
автомобилей ГАЗ-3307 имеет дублированный вывод LU и дополнительный
вывод “+” для создания второго уровня регулируемого напряжения,
регулятор 121.3701 в малогабаритном исполнении имеет аналогичную схему,
измененную, однако, таким образом, что он может работать с генератором по
схеме рис. 3.6, а, т.е. имеющим обмотку возбуждения, соединенную с
“массой”. Регулятор 201.3702, призванный заменить устаревшие регуляторы
РР350, РР350А; 2012.3702, заменивший РР350Б; 22.3702, заменивший РР362
и 221.3702, заменивший РР362А, имеют идентичное схемное исполнение.
Регулятор напряжения 4202.3702 автомобиля ЗИЛ-5301 “Бычок” (рис. 3.18)
снабжен автоматической системой изменения уровня напряжения в
зависимости от температуры электролита аккумуляторной батареи.
Терморезистор, помещенный в электролит, включен параллельно одному из
плеч входного делителя напряжения. Изменение сопротивления
терморезистора из-за изменения температуры охлаждающей жидкости и
перестраивает регулятор.
Интегральные регуляторы напряжения встраиваются в генератор, они
неразборные и ремонту не подлежат. На рис. 3.19 представлены схемы
регуляторов Я112А1, Я112В1 и Я120М1. Они выполнены по гибридной
технологии на керамической подложке с нанесением на нее толстопленочных
резисторов, распайкой переходов выходного транзистора, гасящего диода и
навеской микросхемы, состоящей из стабилитрона и входного транзистора.
Схемы регуляторов достаточно просты.
Базовым является регулятор напряжения Я112А1. Регулятор Я112В1
отличается тем, что для работы в схеме рис. 3.6, в, в нем добавлен выход “Б”,
к которому напряжение подводится через выключатель зажигания. При
неработающем двигателе на выходе “Б” нет напряжения, ток в базовой цепи
транзистора VT2 не протекает, он закрыт, не пропускает ток от
аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения.
 |
Регулятор Я120М1 также имеет дополнительный вывод Д, т.к. он работает в
схеме по рис. 3.6, е, а также вывод Р для подключения переключателя
посезонной регулировки. Схема регулятора напряжения 17.3702, в который
встраивается щеточный узел генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ,
приведена на рис. 3.20. Регулятор предназначен для работы в схеме рис. 3.6,
д, и также имеет дополнительный вывод. Регулятор напряжения 1702.3702
имеет схемную защиту от коротких замыканий в обмотке возбуждения
генератора.
Примером регулятора напряжения с ШИМ является регулятор Я212А11 Е.
Регулятор аналогичен регулятору FL14U4C фирмы Bosch. Он
изготавливается по гибридной технологии в металлостеклянном корпусе,
схожем по конфигурации корпусом мощного транзистора. Схема регулятора
представлена на рис. 3.21.
Основу регулятора составляет микросхема, выполненная на кристалле
кремния. Схема содержит входной делитель А1, параметрический
стабилизатор напряжения А2, усилитель-интегратор A3, источник опорного
 |
напряжения А5, бистабильный триггер А6 и выходной усилитель А7. Вне
микросхемы в регуляторе располагаются балластное сопротивление
параметрического стабилизатора источника питания микросхемы и
токоограничивающего сопротивление R2, а также выходной транзистор VT1
и гасящий диод VD1. Питание элементов микросхемы стабилизируется, а
эталонное опорное напряжение создается источником А5.
Регулятор работает следующим образом - напряжение генератора через
входной делитель А1 подается на неинвертирующий вход усилителя-
интегратора A3, где сравнивается с опорным напряжением. Если напряжение
генератора равно номинальному уровню, то схема выдает через
бистабильный триггер А6 и выходной усилитель А7 сигнал на переключения
выходного транзистора с равенством времен нахождения его в открытом и
return false">ссылка скрытазакрытом состояниях. Чем больше отклонение напряжения генератора от
номинального уровня в ту или другую сторону, тем больше или меньше
время заряда-разряда конденсатора интегратора. Напряжение на
конденсаторе фиксируется бистабильным триггером А6, заставляющим через
выходной усилитель А7 выходной транзистор VT1 длительнее находиться в
открытом или закрытом состояниях. Через компаратор обратной связи А4 на
инвертирующий входах подается добавочное напряжение.
Таким образом, регулятор осуществляет коммутацию в цепи обмотки
возбуждения с фиксированной частотой, лежащей в пределах 460Гц - 2,5КГц
(в зависимости от настройки регулятора). Стабилизация же напряжения, как
и в традиционной схеме регулятора, происходит за счет изменения
относительного времени включения обмотки возбуждения в цепь питания с 
соответствующим изменением средней величины тока в ней. Применение
регуляторов с ШИМ непрерывно расширяется. Некоторые зарубежные
фирмы, особенно японские и американские, подводят в такие регуляторы
сигнал от вывода фазы генератора, заставляющий при неработающем
генераторе сократить относительное время включения транзистора и,
следовательно, доводить ток возбуждения до величины, не опасной для
разряда батареи. Регулятор, кроме того, управляет и лампой контроля
работоспособности генераторной установки. В настоящее время многие
отечественные фирмы выпускают аналоги перечисленных выше
регуляторов.
В системах на два уровня напряжения (14/28 В) регулятор поддерживает
напряжение только на низкой уровне, а высокое напряжение получается с
помощью трансформаторно-выпрямительного блока, включаемого по схеме
рис. 3.6, г, или электронного преобразователя.
На автомобилях ЗИЛ-4331, ЗИЛ-133ГЯ с генератором 3822.3701, имеющим
выводы всех трех фаз генератора, а также ЗИЛ-53014 “Бычок” с генератором
2022.3771, имеющим такие же выводы, применяется трансформаторно-
 |
выпрямительный блок (ТВВ) 1212.3759, рассчитанный на номинальную силу
тока 8 А при массе 3,3 кг. ТВБ представляет собой трехфазный
трансформатор с коэффициентом трансформации, равным 1 (по 45 витков
провода ПЭТВ - 2 диаметром 1,6 мм в каждой обмотке), и мостовой
выпрямитель. Соединение обмоток - в “треугольник”. Применение двух
уровней напряжения позволяет повысить надежность работы ламп, т.к. при
напряжении 12 В лампы устойчивей выдерживают динамическое
воздействие, и уменьшить габариты пусковой системы.
 |