Circuito regulador de derivação de onda completa para motocicleta MOSFET

A postagem a seguir de um circuito regulador de derivação para motocicleta de onda completa foi solicitada pelo Sr.Michael. Vamos aprender o funcionamento do circuito em detalhes.

Como funciona um regulador shunt

O regulador de shunt é um dispositivo que é usado para regular a tensão para alguns níveis fixos por meio de shunt. Normalmente, o processo de shunt é feito aterrando o excesso de tensão, assim como os diodos zener fazem em circuitos eletrônicos.

No entanto, um aspecto negativo desses reguladores é a geração de calor desnecessário. A razão para a geração de calor é o princípio de seu funcionamento onde o excesso de tensão é curto-circuitado à terra.

A prática acima pode ser implementada por meios mais simples e baratos, mas não pode ser considerada eficiente e avançada. O sistema se baseia em destruir ou matar energia, em vez de eliminá-la ou inibi-la.

O circuito de um regulador de derivação de motocicleta discutido neste artigo tem uma abordagem completamente diferente e restringe o fluxo de entrada do excesso de tensão em vez de 'matar' a energia e, assim, interrompe a geração de calor desnecessário.

Operação de Circuito

O funcionamento do circuito pode ser entendido como em:

Quando a mobike é iniciada, a voltagem entra nos pinos de dreno / fonte mosfet do canal P devido ao gatilho do gate que se torna disponível via R1.

No momento em que a alta voltagem atinge R3, que passa a ser a entrada de detecção do opamp, o pino # 3 do IC detecta um aumento de voltagem.

De acordo com a referência definida no puin # 2, o instantaneamente reage à situação e o resultado coloca a saída do IC em um alto nível lógico.

O pulso lógico alto imediato restringe o disparo de base negativa do mosfet, desligando-o naquele instante particular.

No momento em que T1 é desligado, a tensão na junção de R3 / R4 volta à condição original, ou seja, a tensão aqui agora cai abaixo do nível de referência ...... isso ativa instantaneamente a saída do opamp com um sinal lógico baixo que em coloque os interruptores ON T1 novamente em ação.

O processo se repete em uma velocidade muito rápida, mantendo a tensão de saída marcada com +/- em um nível constante determinado pela configuração 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 aterramento, economizando energia preciosa e também ajudando a controlar o aquecimento global de alguma forma.

Lista de Peças

R1, BR2 = retificador de ponte 10Amp

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

R2 / Z1, R3 / R4 = conforme explicado neste artigo

A derivação do excesso de energia para o solo é recomendada em alternadores

Quando se trata de alternadores, a melhor maneira de restringir ou limitar o excesso de tensão é curto-circuitar o excesso de potência ou desviar o excesso de potência para o terra. Isso elimina a corrente ascendente na armadura e protege o enrolamento de esquentar.

Um regulador de tensão usando este método pode ser testemunhado nos seguintes exemplos:

O videoclipe abaixo mostra um circuito regulador de shunt baseado em opamp e seu procedimento de teste

Lista de Peças

R1, R2, R3 = 10K
R4 = predefinição de 10K
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF / 25V
T1 = TIP142 (no dissipador de calor grande)
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 DC 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 testemunhado abaixo, o resistor 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 descobri um pouco mais que precisa ser considerado.
Estou usando um MOSFET (IXFK44N50P) para o clipper e os 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 na verdade minha primeira tentativa de usá-los.

Presumi que, como os transistores de junção, quanto mais potência eles suportam, mais potência 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 dez trilionésimo de um amplificador. Eles não requerem um TIP142 para acioná-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 caixa de regulador para o retificador. Mas estou quase pronto para colocar tudo junto e experimentar.

Claro, vou testá-lo antes de realmente montá-lo na caixa, mas não espero fazer nenhuma modificação.

Perceber que esses FETs não usam quase nenhuma corrente de porta faz uma grande diferença. Vou descobrir com exatidão minha teoria é que a corrente para o terra quando cortada em 60 volts, em vez de desviar toda a corrente para o terra.

A quando 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 o alojamento,

Com essa lacuna preenchida com epóxi, não é muito eficiente em dissipar o calor. Quando a caixa começar a esquentar, você queimará os dedos nos componentes. Uma mudança que posso fazer é o diodo em série na linha do monitor. Um LED verde localizado onde posso vê-lo enquanto estou andando me informará se ele está carregando.