Motorcykel MOSFET Full Wave Shunt Regulator Circuit

Följande inlägg i en helvågs motorcykel shuntregulator krets begärdes av Michael. Låt oss lära oss att kretsen fungerar i detaljer.

Hur en Shunt Regulator fungerar

Shuntregulator är en anordning som används för att reglera spänningen till vissa fasta nivåer med hjälp av växling. Normalt görs växlingsprocessen genom att jorda överflödsspänningen, precis som zenerdioder gör i elektroniska kretsar.

Men en dålig aspekt med sådana regulatorer är genereringen av onödig värme. Anledningen till värmeproduktion är principen för dess drift där överspänningen kortsluts till jord.

Ovanstående praxis kan implementeras på enklare och billigare sätt, men kan inte betraktas som effektiv och avancerad. Systemet bygger på att förstöra eller döda energi istället för att eliminera eller hämma den.

Kretsen för en motorcykel shuntregulator som diskuteras i den här artikeln tar ett helt annat tillvägagångssätt och begränsar flödet av överspänning istället för att 'döda' energi och därmed stoppar genereringen av onödig värme.

Kretsdrift

Kretsfunktionen kan förstås som under:

När mobiken startas går spänningen över P-kanalens mosfetkälla / avloppsstift på grund av grindutlösaren som blir tillgänglig via R1.

I det ögonblick som högspänningen når R3, vilket råkar vara sensingången på opampen, känner stift nr 3 på IC en ökad spänning.

Enligt den inställda referensen vid puin # 2, reagerar det omedelbart på situationen och resultatet sätter utgången från IC till en hög logisk nivå.

Den omedelbara höglogiska pulsen begränsar den negativa basutlösaren för mosfet och stänger av den vid just det ögonblicket.

När T1 stängs av, återgår spänningen vid korsningen av R3 / R4 till det ursprungliga tillståndet, det vill säga spänningen här sjunker nu under referensnivån ...... detta aktiverar omedelbart opamp-utgången med en låg logisk signal som i sätt tillbaka strömbrytarna PÅ T1 till handling.

Processen upprepas med mycket snabb hastighet och håller utspänningen markerad med +/- på en konstant nivå bestämd av inställningen av R2 / Z1 och R3 / R4.

Ovanstående princip använder spänningshämningstekniken för överspänningen istället för att växla den till marken, vilket sparar värdefull kraft och hjälper också till att kontrollera global uppvärmning på något sätt.

Dellista

R1, BR2 = 10Amp brygglikriktare

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

R2 / Z1, R3 / R4 = som förklarat i den här artikeln

Växling av överskott till mark rekommenderas i generatorer

När det gäller generatorer är det bästa sättet att begränsa eller begränsa överspänning att kortsluta överflödet eller shunta överflödet till jord. Detta eliminerar den stigande strömmen i ankaret och skyddar lindningen från att värmas upp.

En spänningsregulator som använder denna metod kan bevittnas i följande exempel:

Videoklippet nedan visar en opamp-baserad shuntregulatorkrets och dess testförfarande

Dellista

R1, R2, R3 = 10K
R4 = 10K förinställd
Z1, Z2 = 3V zener 1/4 watt
C1 = 10uF / 25V
T1 = TIP142 (på stor kylfläns)
IC1 = 741
D1 = 6A4-diod
D2 = 1N4148
Brolikriktare = standard motorcykelbrolikriktare

Hur man ställer in kretsen

För ett 12V-system, använd en 18V från en likströmsförsörjning från T1-sidan och justera R4 för att exakt ställa in 14,4V över utgångarna.

En ännu enklare motorcykel shuntregulator med shuntregulator IC TL431 kan bevittnas nedan, 3k3-motståndet kan justeras för att chnage utspänningen till den mest gynnsamma nivån.

För enfasgeneratorer kan 6-diodbrolikriktaren ersättas med en 4-diodbrolikriktare som visas i följande diagram:

Feedback och uppdatering från en ivrig läsare Mr. Leonard Fons

Jag har kommit på lite mer som måste övervägas.
Jag använder en MOSFET (IXFK44N50P) för klipparen och serieregulatorerna. Aldrig gjorde mycket med FET, för när de först kom ut, skulle den minsta lilla statiska laddningen blåsa ut dem i hjärtslag. Så det här är faktiskt mitt första försök att använda dem.

Jag antog att ju mer kraft de hanterar, desto mer kraft behövs för att driva dem, precis som korsningstransistorer. INTE SANT. När jag tittar igen på databladet ser jag att Gate-strömmen är plus eller minus 10 nano-förstärkare.

Det är tio biljoner av en förstärkare. De behöver inte en TIP142 för att köra dem. En 1 watt, hög förstärkning darlington kommer att göra jobbet väldigt snyggt. Och hela kretsen kommer att passa på ett bräde. Jag behöver fortfarande ett regulatorhus för likriktaren. Men jag är redo att sätta ihop allt detta och testa det.

Naturligtvis kommer jag att testa det innan jag faktiskt monterar det i huset, men jag förväntar mig inte att göra några ändringar.

Att inse att dessa FET använder nästan ingen grindström alls gör en stor skillnad. Jag kommer att ta reda på att jag bara har exakt min teori är att strömmen ska jordas när den klipps på 60 volt, snarare än att växla all ström till marken.

A när jag tappar in det måste jag försäkra att FET: erna inte har något mellanrum i huset. Det var en annan fråga med en av de andra. Ett sextonde tumutrymme mellan komponenterna och huset,

Med det gapet fyllt med epoxi är det inte särskilt effektivt att släppa ut värmen. När huset börjar bli varmt, skulle du bränna fingrarna på komponenterna. En förändring jag kan göra är seriedioden i bildskärmslinjen. En grön lysdiod som ligger där jag kan se den under körning kommer att meddela om den laddas.