Bezdotykový regulátor dobíjení baterie motocyklu

Mariusz Jirounek ( mário )
www.elweb.cz
Jsem majitelem motocyklu JAWA 250 .Uvedený regulátor je náhradou za věčně nefungující mechanický původní regulátor.Původní kontaktový regulátor měl tyto nedostatky :
www.elweb.cz
1.opalování kontaktů
2.neudržel správné nastavení
3.byl pomalý

www.elweb.cz
Pro tyto nedostatky jsem se rozhodl zkonstruovat regulátor bezkontaktový. S nepatrným zásahem do vozidla.Zmíněný zásah do vozidla je tento. Původně byl v motocyklu veden jako živý napájecí vodič - a + byl zem ( kostra ). Toto je třeba změnit. Uzemnit - a + vézt jako živý. Znamená to dynamo i akumulátor přepólovat.
www.elweb.cz
POPIS ZAPOJENÍ
www.elweb.cz
Popis zapojení začnu dynamem. Vycházejme z toho že dynamo stojí. Dioda D1 je polována závěrně a červená LED D6 je polovaná propustně a svítí ( kontrolka dobíjení ).
www.elweb.cz
Zapalování zatím dotuje baterka. Stator dynama je vždy mírně zmagnetován a ještě tomu pomáhá proud tekoucí z akumulátoru do dynama přes diodu LED D6. Proto po roztočení dynama vyrobí kotva rotoru napětí které zatím stačí pouze pro buzení statoru. Buzení ovšem prudce stoupá. D6 zhasne směr proudu se obrací a dioda D1 se začíná otvírat. Potom co indukované napětí v kotvě rotoru převýší o 0,7V napětí akumulátoru, přebere dynamo funkci napájecího zdroje. Po dalším navýšení napětí se na jeho regulaci začne podílet také operační zesilovač zapojený jako komparátor. Komparátor neustále porovnává napětí zenerky která je napájena konstantním proudem, a napětí nastavené na odporovém děliči R4 až R9. Když je napětí na zenerce D4 vyšší než napětí děliče pak je výstup OZ v záporné saturaci. Protože je OZ napájen nesouměrně je na jeho výstupu nepatrné kladné napětí. Toto napětí spolehlivě pohltí zenerka D5. Tranzistor T2 je uzavřen a darlinkton T3 a T4 je otevřen. Na statoru je téměř všechno napětí, co vyrobí rotor. Na tranzistoru T4 zůstane pouze saturační napětí. Stator se proto silně zmagnetuje. Po dalším navýšení napětí vyrobeného rotorem na stanovenou mez, dojde ke zvýšení napětí na děliči vůči zenerce , a protože je na děliči napětí kladné a je přivedeno na neinvertující vstup, výstup se překlopí do kladné saturace.Dále se otevře tranzistor T2 a darlinkton T3 a T4 se zavřou. A tím se omezí budící proud statoru. Do série se statorem se tím zapojí odpor asi 12 Ohm. Buzení klesne na minimum, napětí mírně klesne a děj se znovu opakuje.Zmíněný odpor je součástí statoru dynama. Paralelní dioda D7 připojená závěrně ke statoru je typu 1N5403. Po snížení otáček (motor běží na volnoběh) dynama na tolik že rotor nevyrobí dostatečně vysoké napětí se opět dioda D1 poluje závěrně a LED D6 propustně. Tím úlohu napájecího zdroje opět přebere akumulátor. Nabíjecí a udržovací proud akumulátoru je dán nastaveným napětím. To má být asi 6,9 až 7,1V.
www.elweb.cz
SESTAVEVÍ
www.elweb.cz
Všechny součástky jsou na desce plošných spojů. Pouze s výjimkou diody D1 a tranzistoru T4. Tranzistor T4 a dioda D1 jsou upevněny na víčku krabičky, které slouží také jako chladič a má rozměry 80 x 105mm. Materiálem je hliník tloušťky 2mm. Tranzistor je nutné od víčka izolovat. Diodu D1 doporučuji také izolovat. V opačném případě má víčko vůči kostře kladné napětí. Tranzistor T4 je upevněn vývody směrem dovnitř. Dioda D1 je upevněna závitem ven. Proto tu část víčka, kde je upevněný tranzistor a dioda chráním ještě další malou krytkou. To je prevence před možným zkratem. Deska plošných spojů je připevněna na vnitřní straně víčka hned vedle diody a dovnitř sahajících vývodů tranzistoru. Celek je vsunut do plastové zásuvkové krabičky pro dvojitou zásuvku na zeď .
www.elweb.cz
OŽIVENÍ
www.elweb.cz
Na zapojení není téměř co oživovat. Při správném zapojení musí regulátor pracovat na první zapnutí. Přesto však udělejte jednoduchý test. Regulátor zapojte do zkušebního zapojení se dvěma voltmetry. Voltmetr MP1 bude ukazovat napětí vždy o 0,7V vyšší než voltmetr MP2 ( úbytek napětí na D1). Dále potřebujete plynule řiditelný zdroj napětí a ještě žárovku 6V / 0,05A. Na zdroji nastavte napětí 5V. Neinvertujícímu vstupu operačního zesilovače vyberte nějakou odbočku na děliči napětí. Zdroj připojte jako poslední. Po zapnutí zdroje se musí rozsvítit žárovka. Dále napájecí napětí z 5V pomalu zvyšujeme.Při určitém napětí žárovka zhasne. Neinvertující vstup připojte na tu odbočku děliče aby tato změna nastala okolo napětí 7V. Tím máte obvod přednastavený a odzkoušený.
www.elweb.cz
INSTALACE DO VOZIDLA
www.elweb.cz
Pokud jste tak ještě neučinili, tak je třeba přepólovat dynamo a akumulátor tak aby záporný pól byl ukostřen a kladný veden jako živý. Při instalaci regulátoru do vozidla je dobré být dost opatrný. Protože akumulátor je dost tvrdý zdroj napětí, oproti labolatornímu zdroji s elektronickou pojistkou. Doporučuji připojit akumulátor až jako poslední . Pokud nemáte izolovanou diodu D1 od víčka pak dávejte dobrý pozor na to, aby nedošlo ke zkratu na kostru.K akumulátoru připojte voltmetr. Motor nastartujte. Jestli je naměřené napětí jinde než jste jej naměřili při předchozím nastavování ,pak je to díky přechodným jevům v regulátoru a hlavně ve vinutí statoru. Komparátor musíte nastavit znovu výběrem té správné odbočky na děliči. Lze si pomoci i tím že sousední dvě odbočky zkratujeme. Při tomto experimentování se snažte trefit napětí 6,9 až 7,1V při rozsvíceném světlometu. Až se nastavení podaří, zafixujte drátovou propojku pojící odbočku děliče s neinvertujícím vstupem. Když jsem nastavoval parametry regulátoru záměnou odboček děliče, vždy jsem kvůli tomu vypnul motor.Důvod aby si komparátor nedělal co chce po dobu, co bude propojka ve vzduchu. Ale když jsem regulátor dolaďoval zkratováním sousedních odboček děliče motor jsem nechal běžet.
www.elweb.cz
OSLUHA
www.elweb.cz
Pokud vozidlo zastaví třeba na hodinu, není nutné odpojovat akumulátor spínačem S1. Spínačem S1 odpojuji akumulátor pokud je vozidlo odstaveno třeba do druhého dne. To z důvodu vybíjení akumulátoru elektronikou regulátoru. LED D6 je kontrolkou dobíjení a také má upozorňovat na připojený akumulátor při odstavení.
www.elweb.cz


fotografie/obrázek ve formátu jpg
fotografie/obrázek ve formátu jpg