такого построения с использованием операционных усилителей описаны в .

Схема одного из вариантов одновиб- ратора на микросхеме К538УН1 изображена на рис. 7. При отсутствии входного сигнала напряжение на выходе равно (1)пит-3) В. При подаче короткого импульса на инвертирующий вход на выходе возникает импульс низкого уровня, длительность (в мс) которого определяется эмпирической формулой:

где С2 - емкость (в мкФ) конденсатора С2.

Конденсатор СЗ - корректирующий; C1R1 -дифференцирующая цепь.

Период выходных импульсов до определенной граничной частоты f равен периоду входных. При частоте Гт входных импульсов frp < fM < 2 ■ frp период выходной последовательности увеличивается в 2 раза; при 2*f < f„ < 3’f - в 3 раза и т.д. При этом граничная частота определяется формулой:

(частота-в герцах, длительность - в секундах).

Это позволяет использовать одновиб- ратор в качестве делителя частоты. Подбирая конденсатор С2, можно получать различные (целые) коэффициенты деления.

Если к выходу усилителя DA1 подключить измерительный прибор магнитоэлектрической системы (например, вольтметр постоянного тока), то при уве¬

личении частоты входного сигнала показания стрелки прибора будут уменьшаться, т.е. узел представляет собой преобразователь частота-напряжение. Для получения прямой зависимости напряжения выходного сигнала от частоты входного сигнала необходимо к выходу усилителя DA1 подключить инвертор, как это показано на рис. 8. Для реализации этого устройства целесообразно использовать одну микросхему К548УН1.

Этот узел может служить основой для аналогового частотомера с линейной характеристикой. Дифференцирующая цепь C1R1 необходима для получения

коротких импульсов на инвертирующем входе усилителя DA1. Если в устройство ввести вместо одного конденсатора С2 несколько переключаемых конденсаторов, то оно станет многопредельным. Перед дифференцирующей цепью целесообразно включить формирователь импульсов.

В качестве примера практического применения предложенных решений на рис. 9 представлена схема электронного регулятора напряжения в бортовой сети автомобиля («Жигули», «Москвич» и т.п.) с использованием микросхемы К538УН1.

При изменении окружающей температуры от +15 до -20°С для обеспечения оптимального режима зарядки кислотной аккумуляторной батареи требуется

изменение напряжения от 13,8 до 15,3 В . Это требовамче может быть реализовано при ТКН около -0,3%/°С. Именно таким ТКН и обладает микросхема. Идентичность температурных условий аккумуляторной батареи и регулятора напряжения обеспечивают тем, что его крепят рядом с батареей в моторном отсеке.

Микросхема DA1 в регуляторе выполняет функции компаратора напряжения. Пределы установки выходного напряжения резистором R2- 13... 15,4 В. Иза конечного сопротивления подводящих проводников регулятор имеет характеристику с «гистерезисом» 0,1 ...0,2 В, что благоприятно сказывается на работе устройства. Транзистор VT2 необходимо установить на теплоотвод (например, на металлическую крышку устройства).

Достоинства описанного регулятора напряжения очевидны. Так, обладая практически всеми отличными характеристиками исходного варианта термокомпенсированного регулятора напряжения , он значительно проще (достаточно сказать, что число микросхем уменьшено с трех до одной), комтактнее и надежнее. Устройство свободно размещается в корпусе автомобильного реле-регулятора.

Рассмотренные выше варианты использования микросхем К538УН1 и К548УН1 дополняют уже известные, опубликованные на страницах журнала «Радио». Очевидно, что сказанным не исчерпываются все возможности применения этих микросхем

Беларусь

ЛИТЕРАТУРА

1. Богдан А. Интегральный сдвоенный предварительный усилитель К548УН1. - Радио, 1980, Ns 9, с.59, 60.

2. Бурмистров Ю., Шадров А. Применение микросхемы К548УН1.-Радио, 1981, Ns 9, с.34, 35.

3. Боровик И. Низковольтное питание ИСК548УН1.-Радио, 1984,№3,с.30-32.

4. Шитиков А., Морозов М., Кузнецов Ю. Стабилизатор напряжения на ОУ. - Радио, 1986, Ns 9, с.48.

5. Ломанович В.А. Термокомпенсированный регулятор напряжения.- Радио, 1985, Ns 5, с.24-27.

6. Коробков А. Автомобильный регулятор напряжения. - Радио, 1986, Ns 4 с.44, 45.

ПИСЬМО В РЕДАК И1

СПАСИБО ЗА ПОМОЩЬ

РШ::::Я^ИНвадидпё|: вой группы, мнё 25лет. Заниматься ради л битеяьством начал недавно. Были большие трудности с приобретением деталей. Я обратился За помощью к всти н у Г. А. И Куксину А. Б. Йх адреса напечатаны в Журнале «Радио» Ns 8 за 1992 г. в материал «Долл чаши». Очень скоро получил от них кучу разных деталей. Теперь у меня депо сдвинулось с мертв й очки». Спасибо им большое. Спасибо и редакции Журнала за содействие в помощи инвалидам адиолюби ел м.

461628, Оренбургская обл.,

HyiypyaianckaH р-н, с. Полибино

Регулятор напряжения в автомобиле

От технического состояния реле-регулятора (регулятора напряжения) и его правильной и своевременной регулировки во многом зависит работа всей системы электроснабжения. Следует учитывать, что контактные регуляторы, естественно, изменяют свои характеристики и требуют своевременного обслуживания, а электронные бесконтактные регуляторы напряжения работают надежно, но требуют особо бережного и технически грамотного отношения.

Основные неисправности контактного регулятора напряжения РР380: окисление контактов регулятора напряжения; обрыв в цепи обмотки регулятора; нарушение регулировки.

Основные неисправности контактно-транзисторного реле-регулятора РР362: окисление контактов регулятора напряжения; обрыв в цепи обмотки регулятора напряжения; пробой транзистора; нарушение регулировки.

Основные неисправности бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения (РР350, РР356, 13.3702, Я112, Я120 и др.): тепловое разрушение транзисторов; тепловое разрушение стабилитрона.

Окисление контактов РР380. Эта неисправность возникает в основном вследствие искрообразования между контактами. Искрообразование усиливается при увеличении силы тока возбуждения, например при междувитковом замыкании обмотки возбуждения генератора, увеличении напряжения генератора, а также при обрыве дополнительных резисторов. Вследствие окисления контактов повышается сопротивление цепи возбуждения генератора, а поэтому уменьшаются сила тока возбуждения и напряжение генератора будет достигать рабочей величины при большей частоте вращения ротора. Окисленные контакты зачищают шлифовальной шкуркой зернистостью 140-170, а затем протирают замшей или плотной тканью, смоченной спиртом или очищенным бензином

Обрыв в цепи обмотки РР380. Обрыв обмотки или резистора RTK возникает из-за механического повреждения или нарушения контакта в местах пайки. При этой неисправности не будет намагничиваться сердечник регулятора и напряжение генератора не регулируется. Обрыв обмотки определяют омметром или лампой. При наличии обрыва лампа не горит.

Дефектную обмотку или неисправный резистор заменяют. Обрыв обмотки можно также устранить пайкой.

Рис. 1. Проверка обмотки регулятора напряжения РР380 на обрыв

Рис. 2. Проверка цепи возбуждения генератора в регуляторе РР380

Обрыв в цепи возбуждения генератора в регуляторе РР380. При этой неисправности ток в обмотку возбуждения генератора не подается и генератор не работает. Для проверки цепи возбуждения лампу подключают по схеме, показанной на рис. 2. Если лампа не горит, нужно проверить состояние верхней пары контактов и прочность соединения проводников в местах пайки.

Рис. 3. Проверка обмотки дросселя и дополнительных резисторов регулятора РР380 на обрыв

Рис. 4. Регулировка зазора между якорьком и сердечником регулятора напряжения РР380

Рис. 5. Регулировка зазора между нижними контактами регулятора напряжения РР380

Для проверки обмотки дросселя и дополнительных резисторов нужно разомкнуть верхнюю пару контактов и, не замыкая нижнюю пару контактов (для этого можно использовать пластинку из изоляционного материала), наблюдать за лампой. При обрыве лампа не горит.

Нарушение регулировки регулятора РР380. Изменение зазоров и усилия натяжения пружин регулятора приводит к изменению регулируемого напряжения. При значительном ослаблении пружины регулятора (или ее обрыве) контакты верхней пары будут размыкаться, а контакты нижней пары - замыкаться под действием напряжения аккумуляторной батареи, обмотка возбуждения генератора будет закорочена и генератор не будет возбуждаться. При уменьшении усилия пружины и уменьшении зазора между якорьком и сердечником напряжение генератора уменьшается. При увеличении натяжения пружины и большой величине зазора между козырьком и’сердечником напряжение генератора возрастет.

Испытание и регулировка РР380. Проверяют и при необходимости зачищают контакты регулятора, проверяют и регулируют зазоры: зазор между якорьком и сердечником катушки должен быть (1,4+0,7) мм. Зазор регулируют смещением отверткой держателя 3 вверх или вниз после ослабления гайки. Зазор между нижними контактами в пределах (0,45+0,1) мм регулируют смещением держателя нижнего контакта отверткой.

Подключают регулятор к генератору Г221 по схеме, приведенной на рис. 6. Регулятор устанавливается в таком положении, в каком он закреплен на автомобиле. Вводят полное сопротивление реостата и переключателем подключают аккумуляторную батарею. Включают электродвигатель и плавно увеличивают частоту вращения ротора генератора до 5000 об/мин, наблюдая за показаниями тахометра и вольтметра, не допуская чрезмерного повышения напряжения. Переключателем подключают реостат и с его помощью устанавливают силу тока нагрузки 10А, контролируя ее по амперметру, а по вольтметру определяют регулируемое напряжение. Напряжение должно быть (14,2+0,3) В. Если напряжение отличается от указанного, производят регулировку изменением натяжения пружины. Для уменьшения напряжения натяжения пружины ослабляют, а для увеличения напряжения - увеличивают. Затем при частоте вращения ротора генератора 5000 об/мин с помощью реостата устанавливают силу тока нагрузки 30 А. При такой нагрузке напряжение генератора должно быть на 0,2-0,7 В ниже напряжения, замеренного при силе тока нагрузки 10А. Если напряжение генератора будет заниженным, необходимо увеличить зазор между якорьком и сердечником, сохраняя зазор между контактами, и снова проверить регулятор. Вначале отрегулировать натяжение пружины при нагрузке 10А, а затем проверить напряжение при нагрузке 30 А. Операции повторяют до получения необходимого напряжения.

Проверка и регулировка реле РС702 контрольной лампы заряда батарей автомобилей ВАЗ . Для регулировки момента размыкания контактов подключают реле к аккумуляторной батарее. Затем включают цепь и реостатом 4 плавно повышают напряжение на клеммах «85» и «86» обмотки реле, контролируя напряжение размыкания контактов по показанию вольтметра 5 в момент выключения лампочки 2. У исправного реле размыкание контактов происходит при напряжении 5,0-5,7 В.

Если контакты реле размыкаются при напряжении более 5,7 В, то надо уменьшить зазор между якорьком и сердечником подгибанием вниз верхней части стойки неподвижного контакта. В случае размыкания контактов при напряжении менее 5,0 В увеличивают зазор.

Окисление или загрязнение контактов регулятора напряжения РР362. Эта неисправность приводит к тому, что в момент замыкания контактов не будет запираться транзистор, а поэтому напряжение генератора будет больше регулируемой величины. Сила зарядного тока также будет большой даже при заряженной батарее. Контакты протирают замшей или плотной тканью, смоченной спиртом или бензином.

Обрыв в цепи обмотки регулятора напряжения РР362.

При этом возможен обрыв собственно обмотки, обрыв ускоряющего резистора или резистора температурной компенсации. В этом случае не происходит намагничивание сердечника регулятора, в результате чего не будет регулироваться напряжение генератора. Обрыв выявляется так же, как в РР380.

Пробой транзистора РР362. Эта неисправность случается при перегреве транзистора током большой силы, когда завышено напряжение генератора. Пробитый транзистор в момент замыкания контактов регулятора не запирается, поэтому напряжение генератора при увеличении частоты вращения ротора возрастает. Увеличение силы тока может вызвать обрыв в цепи транзистора (выгорание). Проверку состояния транзистора и контактов можно произвести непосредственно на автомобиле. Для этого снимают крышку регулятора и подключают лампу одним проводом на клемму «Ш» регулятора, а другим - на корпус автомобиля.

Рис. 6. Схема испытания регулятора напряжения РР380

Рис. 7. Регулировка натяжения пружины регулятора напряжения

Рис. 8. Проверка реле РС702 контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи

Рис. 9. Регулировка зазора между «орьком и сердечником в реле

Включают зажигание: лампа будет гореть при исправном и пробитом транзисторе и не будет гореть при обрыве в цепи транзистора. Затем нажимают пальцем на якорек регулятора напряжения или якорек реле защиты для замыкания контактов этих приборов. Если при разомкнутых контактах лампа горит, а при замыкании контактов любого реле гаснет, транзистор исправен. Если лампа гаснет только при замыкании контактов реле защиты, необходимо проверить состояние контактов регулятора напряжения. Если лампа не горит при разомкнутых контактах, в цепи транзистора имеется обрыв.

Нарушение регулировки РР362. Нарушение зазоров и усилия натяжения пружин приводит к изменению величины регулируемого напряжения. Чрезмерное ослабление пружин приводит к тому, что контакты регулятора напряжения или реле защиты при включении зажигания замыкаются при питании обмоток от аккумуляторной батареи, поэтому транзистор будет заперт и генератор не будет работать. Напряжение уменьшается при снижении упругости пружины якорька и уменьшении зазора между якорьком и сердечником. При повышении натяжения пружины и увеличении зазора между якорьком и сердечником напряжение генератора возрастает.

Испытание и регулировка регулятора напряжения РР362. Проверяют состояние контактов и при необходимости зачищают или протирают их замшей или плотной тканью, смоченной в бензине или спирте. Затем проверяют и при необходимости регулируют зазоры между якорьком и ярмом. У регулятора напряжения и реле защиты должен быть зазор 0,2-0,3 мм. Регулировка производится смещением серьги подвески якорька после ослабления винтов крепления серьги.

Зазор между нижними контактами регулятора напряжения должен быть 0,2-0,3 мм (рис. 69), а у реле защиты 0,7-0,8 мм. Зазор регулируют подгибанием ограничителя хода якорька у реле защиты и держателя верхнего контакта у регулятора напряжения.

Зазор между якорьком и сердечником должен быть 1,2-1,3 мм у регулятора напряжения и у реле защиты. Регулировка зазора производится перемещением держателя неподвижных контактов вверх или вниз при ослабленных винтах (рис. 71) крепления держателей. Необходимо следить за тем, чтобы оси контактов совпадали, а рабочие плоскости оставались параллельными. После регулировки зазоров реле-регулятор проверяют и регулируют при совместной работе с исправным генератором того типа, с которым он работает на автомобиле. При проверке реле-регулятор закрепляют в рабочем положении, соответствующем его установке на автомобиле.

Рис. 7. Проверка состояния транзистора РР362 на автомобиле замыканием контактов регулятора напряжения (а) и реле защиты (б)

Рис. 8. Проверка состояния транзистора РР362 от аккумуляторной батареи замыканием контактов регуляторов напряжения (а) и реле защиты (б)

Рис. 9. Регулировка зазора между якорьком и ярмом в регуляторе напряжения и реле защиты РР362

Рис. 10. Регулировка зазора между контактами регулятора напряжения РР362

Рис. 11. Регулировка зазора между контактами реле защиты РР362

Рис. 12. Регулировка зазора между якорьком и сердечником регулятора напряжения и реле защиты РР362

Схема включения при регулировке регулятора показана на рис. 13. Вводят полное сопротивление реостата и включают электродвигатель. Включают переключателем аккумуляторную батарею. Плавно увеличивают частоту вращения ротора генератора до 3000 об/мин, наблюдая за показаниями тахометра 2 й вольтметра, не допуская чрезмерного увеличения напряжения. Включают переключателем реостат и с его помощью по показаниям амперметра устанавливают силу тока нагрузки, равную половине контрольной силы тока генератора, а по вольтметру определяют регулируемое напряжение.

Регулировка реле защиты РР362. После проверки состояния контактов и зазоров производят проверку напряжения замыкания контактов реле защиты. При проверке клемму «В» реле-регулятора соединяют с плюсовым выводом, а клемму «Ш» через реостат 30 Ом соединяют с минусовым выводом аккумуляторной батареи. Между клеммами «В» и «Ш» подключают вольтметр.

Затем, плавно перемещая ползунок реостата, необходимо наблюдать за напряжением замыкания контактов реле защиты. Контакты реле должны замыкаться при напряжении 6,5-7,5 В; при необходимости изменяют натяжение пружины якорька.

Реле защиты можно проверить и от аккумуляторной батареи, для этого клемму «В» подключают к плюсовому выводу батареи (рис. 76), а клемму «Ш» подключают поочередно на выводы трех (6 В) и четырех (8 В) аккумуляторов батареи. Контакты реле должны надежно замыкаться при напряжении 8 В и не должны замыкаться при напряжении 6 В.

Тепловое разрушение транзисторов бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения (РР350, РР356, 13.3702, 201.3702, ЯП2, Я120 и др.). Такая неисправность возникает при перегреве транзистора током большой силы или при возникновении импульсных перенапряжений, которые образуются в цепи генератор - аккумуляторная батарея в момент отключения батареи при работающем генераторе на средней и большой частотах вращения.

Рис. 13. Схема включения приборов при регулировке реле-регулятора РР362

Рис. 14. Регулировка натяжения пружины регулятора напряжения РР362

Рис. 15. Схема включения приборов при проверке реле защиты РР362

Рис. 16. Регулировка натяжения пружины реле защиты РР362

Рис. 17. Проверка реле защиты от аккумуляторной батареи

Вследствие теплового разрушения транзистора происходит короткое замыкание электродов (эмиттера, базы и коллектора) и тогда сопротивление между эмиттером и коллектором будет очень мало. Перегрев транзистора может вызвать отпайку выводных проводников от электродов, при этом сопротивление транзистора будет равно бесконечности (обрыв цепи).

Пробой транзисторов или обрыв их цепей вызывает нарушение работы регулятора, вследствие чего напряжение генератора возрастает либо генератор не возбуждается. Например, при пробое входного транзистора в регуляторе выходной транзистор будет заперт и генератор не возбуждается.

При обрыве цепи входного транзистора в регуляторе будет постоянно открыт выходной транзистор, поэтому не будет регулироваться напряжение генератора, которое достигает очень большой величины. Пробой выходного транзистора в регуляторе вызывает увеличение силы тока в обмотке возбуждения генератора и значительное повышение его напряжения. При этом произойдет перезаряд аккумуляторной батареи, сокращение срока службы ламп и приборов электрооборудования автомобиля.

В случае обрыва в цепи выходного транзистора прерывается цепь возбуждения генератора и тогда генератор не возбуждается.

Тепловое разрушение стабилитрона бесконтактных регуляторов напряжения. При такой неисправности стабилитрон будет проводить ток в обоих направлениях. В регуляторах напряжения в случае пробоя стабилитрона будет заперт выходной транзистор, а поэтому напряжение генератора будет меньше рабочей величины и аккумуляторная батарея не будет заряжаться.

В интегральных регуляторах напряжения ЯП2, Я120 и других возникают в основном неисправности, которые приводят к обрыву цепи возбуждения, и генератор не работает.

Рис. 18. Проверка регулятора напряжения РР350

Рис. 19. Проверка регулятора напряжения 201.3702

Рис. 20. Проверка регулятора напряжения 13.3702

Рис. 21. Проверка регулятора напряжения РР356

Проверка бесконтактных регуляторов. Для этого регулятор, рассчитанный на рабочее напряжение 14 В, подключают вначале к шести аккумуляторам (12 В), а затем к восьми аккумуляторам (16 В) двух последовательно включенных батарей. Регулятор, рассчитанный на 28 В, сначала подключают к 12 аккумуляторам (24 В), а затем к 16 аккумуляторам (32 В). Мощность лампы не должна превышать 30 Вт. При исправном регуляторе напряжения в первом случае подключения лампа должна гореть, а во втором - не должна. Если лампа горит или не горит в обоих случаях подключения, регулятор неисправен.

Регуляторы можно проверить, измерив падение напряжения на них. Для этого подключают проверяемый регулятор к аккумуляторной батарее по схеме, приведенной на рнс. 85-87. Устанавливают реостат на максимальное сопротивление, включают цепь и с помощью реостата устанавливают силу тока нагрузки, равную силе тока возбуждения генератора, с которым работает регулятор: 3 А - для регуляторов РР350 и 201.3702; 2 А - для регулятора 13.3702. У исправного регулятора падение напряжения, регистрируемое вольтметром, не должно превышать 2 В для РР350, 1,6 В для 13.3702, 1,5 В для Я112 и Я120; 1,7 В для 201.3702. Таким же способом проверяют и другие регуляторы.

Рис. 22. Проверка регулятора напряжения Я112-А

Рис. 23. Проверка регулятора напряжения Я112-В

Рис. 24. Проверка регулятора напряжения 17.3702

Рис. 25. Проверка регулятора напряжения Я120

Рис. 26. Проверка регулятора напряжения РР350 по падению напряжения

Рис. 27. Проверка регулятора напряжения 201.3702 по падению напряжения

Рис. 28. Проверка регулятора напряжения 13.3702 по падению напряжения

Рис. 29. Схема прибора для испытания электронных регуляторов напряжения

Более точную проверку регулятора напряжения с измерением величины регулируемого напряжения можно произвести с помощью прибора, схема которого приведена на рис. 88. Прибор представляет собой стабилизированный источник напряжения с плавным регулированием напряжения до 35 В. Для проверки регулятора его подключают к прибору, включают схему и, плавно увеличивая напряжение, наблюдают за контрольной лампой и вольтметром.

У регулятора Я120 предусмотрена посезонная регулировка для зимнего («3») и летнего («Л») режимов заряда аккумуляторных батарей, позволяющая увеличивать (уменьшать) напряжение в пределах 1-2 В. Если винт ввернуть до упора в корпус (положение «3»), напряжение генератора повышается, при вывертывании винта (положение «Л») -уменьшается.

Регулировка бесконтактных регуляторов напряжения. При отклонении напряжения генератора от установленных значений производят регулировку регулятора заменой подстроечного резистора в верхнем плече делителя напряжения. Например, в РР350 для увеличения регулируемого напряжения нужно резистор заменить резистором с меньшим номинальным значением сопротивления. Для снижения регулируемого напряжения резистор заменяют резистором с большим номинальным значением сопротивления. В регуляторе 201.3702 и 13.3702 для изменения регулируемого напряжения изменяют сопротивление резистора, а в регуляторе РР356 - резистора. Интегральные регуляторы напряжения не регулируются.

Определение неисправных элементов в бесконтактных регуляторах напряжения. Для определения неисправного элемента схемы вначале определяют состояние выходного транзистора. Если при увеличении напряжения выходной транзистор не запирается, то он пробит или всегда открыт. Выходной транзистор всегда открыт, если: не срабатывает стабилитрон; не открывается входной (первый) транзистор; не закрывается второй транзистор.

Стабилитрон не срабатывает в случае обрыва в его цепи. Входной (цервый) транзистор не открывается при обрыве в цепи стабилитрона и обрыве в цепи самого транзистора. Второй транзистор не закрывается во всех перечисленных случаях и в случае пробоя самого транзистора.

Рис. 30. Посезонная регулировка напряжения генератора Г273

Рис. 31. Регулятор РР350: а - общий вид и панели; б - электрическая схема; 1, 22- подстроечные резисторы; 2-резистор МЛТ -1-220; 3- стабилизатор Д814А; 4 - резистор МЛТ -1-300; 5 - транзистор П302; 6 - транзистор П214В; 7 - диод КД202Г; 8 - резисторы МЛТ -0,5-24 и МЛТ -0,5-5,6; 9 - транзистор П217; 10 - диод КД202В; 11 - резистор МЛТ -2- 220; 12 - генератор; 13 - амперметр; 14-выключатель зажигания; 15 - аккумуляторная батарея; 16 - диод КД202В; 17-резисторы МЛТ -2-28; 18 - резистор МЛТ -1 -470; 19 - резистор МЛТ -0,5-3,0 кОм,20 - дроссель (ППЭВ , 0 0,21 мм; w=2500; /?= 43 Ом); 21 - терморезистор ММТ -1 - 1 кОм; 23, 24 - резисторы МЛТ -1-390 и МЛТ -0,5-100

Рис. 32. Регулятор напряжения РР350 (малогабаритный): а - общий вид и панели регулятора; б- электрическая схема; 1 - подстроеч-ный резистор МЛТ -0,5-1,3 кОм; 2 - резистор МЛТ -0,5- 300; 3 - резистор МЛТ -0,5-270; 4 -резистор МЛТ -0,5-300; 5-резистор МЛТ -0,5-100;

Если при – подключении регулятора генератор не возбуждается, то это значит, что выходной транзистор не пропускает ток, т. ё. он всегда закрыт или в его цепи имеется обрыв.

Рис. 33. Регулятор напряжения 201.3702: а - общий вид и панели; б - электрическая схема; 1- подстроечный резистор МЛТ -0,5- 1- 1,3 кОм; 2 - резистор МЛТ -0,125-10 кОм; 3 - диод КД522Б; 4 - стабилитрон Д814А; 5 - транзистор КТ315Б; б -резистор МЛТ -0,125-10 кОм; 7 -транзистор КТ361Б; 8 - резистор МЛТ -0,5-470 Ом; 9- резистор МЛТ -0,125-510 Ом; 10, 26 - конденсаторы К73-9-100 В -0,1 мкФ; 11 - диод КД202В; 12, 13 - транзисторы 837Х; 14 - диод К.Д209А; 15 - резистор МЛТ -0,5-100 Ом; 16 - резистор МЛТ -0,5-510 Ом; 17 - диод КД522Б; 18 - транзистор КТ3107В; 19 - резистор МЛТ -0,25 - 270 Ом; 20 - резистор МЛТ -0,5- 51 Ом; 21 - резистор МЛТ -0,25 - 820 Ом; 22 - резистор МЛТ -0,125 - 27 кОм; 23 - резистор МЛТ -0,125 - 220 кОм; 24 - резистор МЛТ -0,125 - 1,6 кОм; 25 - резистор МЛТ -0,125 - 3,3 кОм

Проверку элементов схемы регулятора напряжения производят, начиная со стабилитрона, для чего отпаивают от схемы хотя бы один его вывод и омметром измеряют сопротивление стабилитрона, меняя местами зажимы на выводах проверяемого прибора. Стабилитрон считают исправным, если при одном замере сопротивление будет не более 100-200 Ом, а при перемене местами зажимов омметра будет измеряться сотнями килоом. В пробитом стабилитроне сопротивление равно нулю, а при обрыве вывода бесконечности.

При исправном стабилитроне последовательно проверяют состояние транзисторов, начиная с первого (входного) и кончая выходным. Для проверки транзистора отпаивают хотя бы два любых его вывода и подключают поочередно к двум любым выводам транзистора омметр. Транзистор считается исправным, если сопротивление при этих измерениях больше нуля, но не более 500 кОм и омметр показывает различное сопротивление одних и тех же переходов при перемене местами зажимов омметра. В неисправном транзисторе сопротивление между двумя выводами равно нулю или бесконечности.

Стабилитроны рассчитаны на очень малую силу тока, поэтому во избежание теплового разрушения их нельзя проверять как диоды при помощи лампы (даже малой мощности). Если стабилитрон и транзисторы исправны, омметром проверяют состояние резисторов и диодов, включенных в цепь стабилитрона и транзисторов.

Проверка и регулировка реле-регуляторов на стенде Э211. Реле-ре гуля тор проверяется в комплекте с тем типом генератора, с которым он работает на автомобиле. Закрепляют проверяемый реле-регулятор на поворотной площадке стенда в том положении, в котором он закреплен на автомобиле, и подключают регулятор к панели стенда по схеме, приведенной на рис. 37.

Рукоятку переключателя батарей устанавливают в положение «12» или «24». Рукоятку переключателя омметра-тахометра устанавливают в положение «Об/минХ Ю00». Рукоятку переключателя рода проверок устанавливают в положение «РН». Рукояткой включают стенд, а рукояткой 8 включают электродвигатель стенда. Затем плавным вращением рукоятки увеличивают частоту вращения ротора генератора, наблюдая за показаниями вольтметра. Если вольтметр не показывает напряжение, значит генератор не возбуждается. В таком случае на 1-с нажать кнопку «Пуск», чтобы обеспечить его возбуждение от батарей стенда.

Поворотом рукоятки доводят частоту вращения ротора генератора до 3000 об/мин, наблюдая за показаниями вольтметра, и рукояткой увеличивают силу тока нагрузки до половины контрольной нагрузки генератора.

Измерение сопротивления обмоток, резисторов, диодов, транзисторов и прочих элементов на стенде Э211. Вставляют в гнездо розетки «R » два контрольных провода (из комплекта принадлежностей, хранимых в ящике 25 стенда).

К атегория: - Электрооборудование автомобилей

Рис. 1. Способы управления током возбуждения: Г - генератор с параллельным возбуждением; W в - обмотка возбуждения; R д - дополнительное сопротивление; R - балластное сопротивление; К - коммутатор тока (регулирующий орган) в цепи возбуждения; а, б, в,г, д указаны в тексте.

Современный автомобильный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работает в широком интервале изменения оборотов (900:.. 6500 об/мин). Соответственно изменяется и частота вращения ротора автомобильного генератора, а значит и его выходное напряжение.

Зависимость выходного напряжения генератора от оборотов двигателя внутреннего сгорания недопустима, так как напряжение в бортовой сети автомобиля должно быть постоянным и не только при изменении оборотов двигателя, но и при изменении тока нагрузки. Функцию автоматического регулирования напряжения в автомобильном генераторе выполняет специальное устройство - регулятор напряжения автомобильных генераторов . Данный материал посвящен рассмотрению регуляторов напряжения современных автомобильных генераторов переменного тока.

Регулирование напряжения в генераторах с электромагнитным возбуждением

Способы регулирования . Если главное магнитное поле генератора наводится электромагнитным возбуждением, то электродвижущая сила E г генератора может быть функцией двух переменных: частоты n вращения ротора и тока I в в обмотке возбуждения - E г = f(n, I в).

Именно такой тип возбуждения имеет место во всех современных автомобильных генераторах переменного тока, которые работают с параллельной обмоткой возбуждения.

При работе генератора без нагрузки его напряжение U г равно его электродвижущей силе ЭДС E г:
U г = E г = СФ n (1).

Напряжете U г генератора под током I н нагрузки меньше ЭДС E г на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении r г генератора, т.е. можно записать, что
E г = U г + I н r г = U г (1 + β) (2).

Величина β = I н r г /U г называется коэффициентом нагрузки.

Из сравнения формул 1 и 2 следует, что напряжение генератора
U г = nСФ/(1 + β), (3)
где С - постоянный конструктивный коэффициент.

Уравнение (3) показывает, что как при разных частотах (n) вращения ротора генератора (n = Var), так и при изменяющейся нагрузке (β = Var), неизменность напряжения U г генератора может быть получена только соответствующим изменением магнитного потока Ф.

Магнитный поток Ф в генераторе с электромагнитным возбуждением формируется магнитодвижущей силой F в = W I в обмотки W в возбуждения (W - число витков обмотки W в) и может легко управляться с помощью тока I в в обмотке возбуждения, т.е. Ф = f (I в). Тогда U г = f 1 что позволяет удерживать напряжение U г генератора в заданных пределах регулирования при любых изменениях его оборотов и нагрузки соответствующим выбором функции f(I в) регулирования.

Автоматическая функция f(I в) регулирования в регуляторах напряжения сводится к уменьшению максимального значения тока I в в обмотке возбуждения, которое имеет место при I в = U г /R w (R w - активное сопротивление обмотки возбуждения) и может уменьшаться несколькими способами (рис. 1): подключением к обмотке W в параллельно (а) или последовательно (б) дополнительного сопротивления R д: закорачиванием обмотки возбуждения (в); разрывом токовой цепи возбуждения (г). Ток через обмотку возбуждения можно и увеличивать, закорачивая последовательное дополнительное сопротивление (б).

Все эти способы изменяют ток возбуждения скачкообразно, т.е. имеет место прерывистое (дискретное) регулирование тока. В принципе возможно и аналоговое регулирование, при котором величина последовательного дополнительного сопротивления в цепи возбуждения изменяется плавно (д).

Но во всех случаях напряжение U г генератора удерживается в заданных пределах регулирования соответствующей автоматической корректировкой величины тока возбуждения.

Дискретно - импульсное регулирование

В современных автомобильных генераторах магнитодвижущую силу F в обмотки возбуждения, а значит и магнитный поток Ф, изменяют периодическим прерыванием или скачкообразным уменьшением тока I в возбуждения с управляемой частотой прерывания, т.е. применяют дискретно-импульсное регулирование рабочего напряжения U г генератора (ранее применялось аналоговое регулирование, например, в угольных регуляторах напряжения).

Суть дискретно-импульсного регулирования станет понятной из рассмотрения принципа действия генераторной установки, состоящей из простейшего контактно-вибрационного регулятора напряжения, и генератора переменного тока (ГПТ).

Рис. 2. Функциональная (а) и электрическая (б) схемы генераторной установки с вибрационным регулятором напряжения.

Функциональная схема генераторной установки, работающей совместно с бортовой аккумуляторной батареей (АКБ), показана на рис. 2а, а электрическая схема - на рис. 26.

В состав генератора входят: фазные обмотки W ф на статоре СТ, вращающийся ротор R, силовой выпрямитель ВП на полупроводниковых диодах VD, обмотка возбуждения W в (с активным сопротивлением R w). Механическую энергию вращения A м = f (n) ротор генератора получает от ДВС. Вибрационный регулятор напряжения РН выполнен на электромагнитном реле и включает в себя коммутирующий элемент КЭ и измерительный элемент ИЭ.

Коммутирующий элемент КЭ - это вибрационный электрический контакт К, замыкающий или размыкающий дополнительное сопротивление R д, которое включено с обмоткой возбуждения W в генератора последовательно. При срабатывании коммутирующего элемента (размыкание контакта К) на его выходе формируется сигнал τR д (рис. 2а).

Измерительный элемент (ИЭ, на рис. 2а) - это та часть электромагнитного реле, которая реализует три функции:

1. функцию сравнения (СУ) механической упругой силы F n возвратной пружины П с магнитодвижущей силой F s = W s I s релейной обмотки S (W s - число витков обмотки S, I s - ток в релейной обмотке), при этом результатом сравнения является сформированный в зазоре с период Т (Т = t р + t з) колебаний якоря N;
2. функцию чувствительного элемента (ЧЭ) в цепи обратной связи (ЦОС) регулятора напряжения, чувствительным элементом в вибрационных регуляторах является обмотка S электромагнитного реле, подключенная непосредственно к напряжению U г генератора и к аккумуляторной батарее (к последней через ключ зажигания ВЗ);
3. функцию задающего устройства (ЗУ), которое реализуется с помощью возвратной пружины П с силой упругости F п и опорной силой F о.

Работа регулятора напряжения с электромагнитным реле наглядно может быть пояснена с помощью скоростных характеристик генератора (рис. 3 и 4).

Рис. 3. Изменение U г, I в, R б во времени t: а - зависимость текущего значения выходного напряжения генератора от времени t - U г = f (t); б - зависимость текущего значения в обмотке возбуждения от времени - I в = f (t); в - зависимость среднеарифметического значения сопротивления в цепи возбуждения от времени t - R б = f(t); I - время, отвечающее частоте (n) вращения ротора генератора.

Пока напряжение U г генератора ниже напряжения U б аккумуляторной батареи (U г

При увеличении оборотов ДВС напряжение генератора возрастает и при достижении некоторого значения U max) > U б) магнитодвижущая сила F s релейной обмотки становится больше силы F п возвратной пружины П, т.е. F s = I s W s > F п. Электромагнитное реле срабатывает и контакт К размыкается, при этом в цепь обмотки возбуждения включается дополнительное сопротивление.

Еще до размыкания контакта К ток I в в обмотке возбуждения достигает своего максимального значения I в max = U г R w > I вб, от которого, сразу после размыкания контакта К, начинает падать, стремясь к своему минимальному значению I в min = U г /(R w + R д). Вслед за падением тока возбуждения напряжение генератора начинает соответственно уменьшаться (U г = f(I в), что приводит к падению тока I s = U г /R s в релейной обмотке S и контакт К вновь размыкается усилием возвратной пружиной П (F п > F s). К моменту размыкания контакта К напряжение генератора U г становится равным своему минимальному значению U min , но остается несколько больше напряжения аккумуляторной батареи (U гmin > U б).

Начиная с момента размыкания контакта К (n = n min , рис. 3), даже при неизменной частоте n вращения ротора генератора, якорь N электромагнитного реле входит в режим механических автоколебаний и контакт К, вибрируя, начинает периодически, с определенной частотой коммутации f к = I/Т = I/(t р + t з) то замыкать, то размыкать дополнительное сопротивление R д в цепи возбуждения генератора (зеленая линия на участке n = n ср = const, рис. 3). При этом сопротивление R в в токовой цепи возбуждения изменяется скачкообразно от значения R w до величины R w +R д.

Так как при работе регулятора напряжения контакт К вибрирует с достаточно высокой частотой f к коммутации, то R в = R w + τ р где величина τ р - это относительное время разомкнутого состояния контакта К, которое определяется по формуле τ р = t р /(t з + t р), I/(t з + t р) = f к - частота коммутации. Теперь среднее, установившееся для данной частоты f к коммутации, значение тока возбуждения может быть найдено из выражения:

I в ср = U г ср /R в = U г ср /(R w +τ р R д) = U г ср /(R w + R д t р /f к),
где R в - среднеарифметическое (эффективное) значение пульсирующего сопротивления в цепи возбуждения, которое при увеличении относительного времени τ р разомкнутого состояния контакта К также увеличивается (зеленая линия на рис. 4).

Рис. 4. Скоростные характеристики генератора.

Процессы при коммутациях с током возбуждения

Рассмотрим более подробно, что происходит при коммутациях с током возбуждения. Когда контакт К длительно замкнут, по обмотке W в возбуждения протекает максимальный ток возбуждения I в = U г /R w .

Однако обмотка возбуждения W в генератора представляет собой электропроводную катушку с большой индуктивностью и с массивным ферромагнитным сердечником. Как следствие, ток через обмотку возбуждения после замыкания контакта К нарастает с замедлением. Это происходит потому, что скорости нарастания тока препятствует гистерезис в сердечнике и противодействующая нарастающему току - ЭДС самоиндукции катушки.

При размыкании контакта К ток возбуждения стремится к минимальной величине, значение которой при длительно разомкнутом контакте определяется как I в = U г /(R w + R д). Теперь ЭДС самоиндукции совпадает по направлению с убывающим током и несколько продлевает процесс его убывания.

Из сказанного следует, что ток в обмотке возбуждения не может изменяться мгновенно (скачкообразно, как дополнительное сопротивление R д) ни при замыкании, ни при размыкании цепи возбуждения. Более того, при высокой частоте вибрации контакта К ток возбуждения может не достигать своей максимальной или минимальной величины, приближаясь к своему среднему значению (рис. 4), так как величина t р = τ р /f к увеличивается с увеличением частоты f к коммутации, а абсолютное время t з замкнутого состояния контакта К уменьшается.

Из совместного рассмотрения диаграмм, показанных на рис. 3 и рис. 4, вытекает, что среднее значение тока возбуждения (красная линия б на рис. 3 и рис. 4) при повышении оборотов n уменьшается, так как при этом увеличивается среднеарифметическая величина (зеленая линия на рис. 3 и рис. 4) суммарного, пульсирующего во времени, сопротивления R в цепи возбуждения (закон Ома). При этом среднее значение напряжения генератора (U ср на рис. 3 и рис. 4) остается неизменным, а выходное напряжение U г генератора пульсирует в интервале от U max до U min .

Если же увеличивается нагрузка генератора, то регулируемое напряжение U г первоначально падает, при этом регулятор напряжения увеличивает ток в обмотке возбуждения настолько, что напряжение генератора обратно повышается до первоначального значения.

Таким образом, при изменении тока нагрузки генератора (β = V ar) процессы регулирования в регуляторе напряжения протекают так же, как и при изменении частоты вращения ротора.

Пульсации регулируемого напряжения . При постоянной частоте n вращения ротора генератора и при постоянной его нагрузке рабочие пульсации тока возбуждения (ΔI в на рис. 46) наводят соответствующие (по времени) пульсации регулируемого напряжения генератора.

Амплитуда пульсаций ΔU г - 0,5(U max - U min)* регулятора напряжения U г от амплитуды тоновых пульсаций ΔI в в обмотке возбуждения не зависит, так как определяется заданным с помощью измерительного элемента регулятора интервалом регулирования. Поэтому пульсации напряжения U г на всех частотах вращения ротора генератора практически одинаковы. Однако скорость нарастания и спада напряжения U г в интервале регулирования определяется скоростью нарастания и спада тока возбуждения и, в конечном счете, частотой вращения (n) ротора генератора.

* Следует заметить, что пульсации 2ΔU г являются неизбежным и вредным побочным проявлением работы регулятора напряжения. В современных генераторах они замыкаются на массу шунтирующим конденсатором Сш, который устанавливается между плюсовой клеммой генератора и корпусом (обычно Сш = 2,2 мкФ)

Когда нагрузка генератора и частота вращения его ротора не изменяются, частота вибрации контакта К также неизменна (f к = I/(t з + t р) = const). При этом напряжение U г генератора пульсирует с амплитудой ΔU р = 0,5(U max - U min) около своего среднего значения U ср.

При изменении частоты вращения ротора, например, в сторону увеличения или при уменьшении нагрузки генератора, время t з замкнутого состояния становится меньше времени t р разомкнутого состояния (t з

При уменьшении частоты ротора генератора (n↓), или при увеличении нагрузки (β), среднее значение тока возбуждения и его пульсации будут расти. Но напряжение генератора будет попрежнему колебаться с амплитудой ΔU г вокруг неизменной величины U г ср.

Постоянство среднего значения напряжения U г генератора объясняется тем, что оно определяется не режимом работы генератора, а конструктивными параметрами электромагнитного реле: числом витков W s релейной обмотки S, ее сопротивлением R s , величиной воздушного зазора σ между якорем N и ярмом М, а также силой F п возвратной пружины П, т.е. величина U ср есть функция четырех переменных: U ср = f(W s , R s , σ, F п).

Электромагнитное реле с помощью подгиба опоры возвратной пружины П настраивается на величину U ср таким образом, чтобы на нижней частоте вращения ротора (n = n min - рис. 3 и рис. 4) контакт К начинал бы размыкаться, а ток возбуждения успевал бы достигать своего максимального значения I в = U г /R w . Тогда пульсации ΔI в и время t з, замкнутого состояния - максимальны. Этим устанавливается нижний предел рабочего диапазона регулятора (n = n min). На средних частотах вращения ротора время t з примерно равно времени t р, и пульсации тока возбуждения становятся почти в два раза меньше. На частоте вращения n, близкой к максимальной (n = n max - рис. 3 и рис. 4), среднее значение тока I в и его пульсации ΔI в - минимальны. При n max происходит срыв автоколебаний регулятора и напряжение U г генератора начинает возрастать пропорционально оборотам ротора. Верхний предел рабочего диапазона регулятора задается величиной дополнительного сопротивления (при определенной величине сопротивления R w).

Выводы . Вышесказанное о дискретно-импульсном регулировании можно обобщить следующим образом: после пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), с повышением его оборотов, наступает такой момент, когда напряжение генератора достигает верхнего предела регулирования (U г = U max). В этот момент (n = n min) в регуляторе напряжения размыкается коммутирующий элемент КЭ и сопротивление в цепи возбуждения скачкообразно увеличивается. Это приводит к уменьшению тока возбуждения и, как следствие, к соответствующему падению напряжения U г генератора. Падение напряжения U г ниже минимального предела регулирования (U г = U min) приводит к обратному замыканию коммутирующего элемента КЭ и ток возбуждения начинает снова возрастать. Далее, с этого момента, регулятор напряжения входит в режим автоколебаний и процесс коммутации тока в обмотке возбуждения генератора периодически повторяется, даже при постоянной частоте вращения ротора генератора (n = const).

При дальнейшем увеличении частоты вращения n, пропорционально ей, начинает уменьшаться время t з замкнутого состояния коммутирующего элемента КЭ, что приводит к плавному уменьшению (в соответствии с ростом частоты n) среднего значения тока возбуждения (красная линия на рис. 3 и рис. 4) и амплитуды ΔI в его пульсации. Благодаря этому напряжение U г генератора начинает также пульсировать, но с постоянной амплитудой ΔU г около своего среднего значения (U г = U ср) с достаточно высокой частотой колебаний.

Те же процессы коммутации тока I в и пульсации напряжения U г, будут иметь место и при изменении тока нагрузки генератора (см. формулу 3).

В обоих случаях среднее значение напряжения U г генератора остается неизменным во всем диапазоне работы регулятора напряжения по частоте n (U г ср = const, от n min до n max) и при изменении тока нагрузки генератора от I г = 0 до I г = max.

В сказанном заключается основной принцип регулирования напряжения генератора с помощью прерывистого изменения тока в его обмотке возбуждения.

Электронные регуляторы напряжения автомобильных генераторов

Рассмотренный выше вибрационный регулятор напряжения (ВРН) с электромагнитным реле (ЭМ-реле) имеет ряд существенных недостатков:

1. как механический вибратор ВРН ненадежен;
2. контакт К в ЭМ-реле подгорает, что делает регулятор недолговечным;
3. параметры ВРН зависят от температуры (среднее значение U ср рабочего напряжения U г генератора плавает);
4. ВРН не может работать в режиме полного обесточивания обмотки возбуждения, что делает его низкочувствительным к изменению выходного напряжения генератора (высокие пульсации напряжения U г) и ограничивает верхнии предел работы регулятора напряжения;
5. электромеханический контакт К электромагнитного реле ограничивает величину максимального тока возбуждения до значений 2...3 А, что не позволяет применять вибрационные регуляторы на современных мощных генераторах переменного тока.

С появлением полупроводниковых приборов контакт К ЭМ-реле стало возможным заменить эмиттерно-коллекторным переходом мощного транзистора с его управлением по базе тем же контактом К ЭМ-реле.

Так появились первые контактно-транзисторные регуляторы напряжения. В дальнейшем функции электромагнитного реле (СУ, КЭ, УЭ) были полностью реализованы с помощью низкоуровневых (малоточных) электронных схем на полупроводниковых приборах. Это позволило изготавливать чисто электронные (полупроводниковые) регуляторы напряжения.

Особенностью работы электронного регулятора (ЭРН) является то, что в нем отсутствует дополнительный резистор R д, т.е. в цепи возбуждения реализуется практически полное выключение тока в обмотке возбуждения генератора, так как коммутирующий элемент (транзистор) в закрытом (разомкнутом) состоянии имеет достаточно большое сопротивление. При этом становится возможным управление более значительным током возбуждения и с более высокой скоростью коммутации. При таком дискретно-импульсном управлении ток возбуждения имеет импульсный характер, что позволяет управлять как частотой импульсов тока, так и их длительностью. Однако основная функция ЭРН (поддержание постоянства напряжения U г при n = Var и при β = Var) остается такой же, как и в ВРН.

С освоением микроэлектронной технологии регуляторы напряжения сначала стали выпускаться в гибридном исполнении, при котором бескорпусные полупроводниковые приборы и навесные миниатюрные радиоэлементы включались в электронную схему регулятора вместе с толстопленочными микроэлектронными резистивными элементами. Это позволило значительно уменьшить массу и габариты регулятора напряжения.

Примером такого электронного регулятора напряжения может служить гибридно-интегральный регулятор Я-112А, который устанавливается на современных отечественных генераторах.

Регулятор Я-112А (см. схему на рис. 5) является типичным представителем схемотехнического решения задачи дискретно-импульсного регулирования напряжения U г генератора по току I в возбуждения. Но в конструктивном и технологическом исполнении выпускаемые в настоящее время электронные регуляторы напряжения имеют значительные различия.

Рис. 5. Принципиальная схема регулятора напряжения Я-112А: R1...R6 - толстопленочные резисторы: C1, С2 - навесные миниатюрные конденсаторы; V1...V6 - бескорпусные полупроводниковые диоды и транзисторы.

Что касается исполнения регулятора Я-112А, все его полупроводниковые диоды и триоды бескорпусные и смонтированы по гибридной технологии на общей керамической подложке совместно с пассивными толстопленочными элементами. Весь блок регулятора герметичен.

Регулятор Я-112А, как и описанный выше вибрационный регулятор напряжения, работает в прерывистом (ключевом) режиме, когда управление током возбуждения не аналоговое, а дискретно-импульсное.

Принцип работы регулятора напряжения Я-112А автомобильных генераторов

Пока напряжение U г генератора не превышает наперед заданного значения, выходной каскад V4-V5 находится в постоянно открытом состоянии и ток I в обмотки возбуждения напрямую зависит от напряжения U г генератора (участок 0-n на рис. 3 и рис. 4). По мере увеличения оборотов генератора или уменьшения его нагрузки U г становится выше порога срабатывания чувствительной входной схемы (V1, R1-R2), стабилитрон пробивается и через усилительный транзистор V2 выходной каскад V4-V5 закрывается. При этом ток I в в катушке возбуждения выключается до тех пор, пока U г снова станет меньше заданного значения U min . Таким образом, при работе регулятора ток возбуждения протекает по обмотке возбуждения прерывисто, изменяясь от I в = 0 до I в = I max . При отсечке тока возбуждения напряжение генератора сразу не падает, так как имеет место инерционность размагничивания ротора. Оно может даже несколько увеличиться при мгновенном уменьшении тока нагрузки генератора. Инерционность магнитных процессов в роторе и ЭДС самоиндукции в обмотке возбуждения исключают скачкообразное изменение напряжение генератора как при включении тока возбуждения, так и при его выключении. Таким образом, пилообразная пульсация напряжения U г генератора остается и при электронном регулировании.

Логика построения принципиальной схемы электронного регулятора следующая. V1 - стабилитрон с делителем R1, R2 образуют входную цепь отсечки тока I в при U г > 14,5 В; транзистор V2 управляет выходным каскадом; V3 - запирающий диод на входе выходного каскада; V4, V5 - мощные транзисторы выходного каскада (составной транзистор), включенные последовательно с обмоткой возбуждения (коммутирующий элемент КЭ для тока I в); V6 шунтирующий диод для ограничения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения; R4, C1, R3 цепочка обратной связи, ускоряющая процесс отсечки тока I в возбуждения.

Еще более совершенным регулятором напряжения является электронный регулятор в интегральном исполнении. Это такое исполнение, при котором все его компоненты, кроме мощного выходного каскада (обычно это составной транзистор), реализованы с помощью тонкопленочной микроэлектронной технологии. Эти регуляторы настолько миниатюрны, что практически не занимают никакого объема и могут устанавливаться непосредственно на корпусе генератора в щеткодержателе.

Примером конструктивного исполнения ИРН может служить регулятор фирмы BOSCH-EL14V4C, который устанавливается на генераторах переменного тока мощностью до 1 кВт (рис. 6).