Генератор+аккумулятор = решение вопроса?

[ikono]

Приехал с аэродрома (вернее - приполз: у нас сегодня +37С) - всё работает! Испытывал вариант регулятора Viper Active (см выше схему), но без перемычки между диодами (ошибка?), в сочетании с оригинальным индикатором заряда, который выглядит как на схеме выше, но вместо полевика стоит светодиод параллельно с 470 микрофарад и запитан через резистор 100 Ом. Схема мне понравилась гораздо больше той покупной от KUBOTA, о которой я писал:
- пропали помехи на радио
- теперь индикатор не просто показывает вращение генератора, а действительно заряд: ниже 1500 оборотов индикатор горит что акку не заряжается.
Ну и регулятор (я поставил 13 В стабилитрон) регулирует точно 14,5 В.

Ну вот, а то через пару дней лететь в путешествие, а тут было регулятор скис. Надо всё красиво и механически надёжно теперь собрать.

Спасибо kvadratov !!!

 

[kvadratov]

Как я понимаю,  перед транзистором стоит схема стабилизатора, определяющая напряжение открывания транзистора.
http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/reguljator__vyprjamitel___dukati.JPG
В схему стабилизатора отвечающего за порог срабатывания индикации - входят резистор - диод Зенера ( стабилитрон ) и конденсатор.
Параметры стабилитрона - определяют порог  срабатывания транзистора...  В целом схема индикации не сложная.

Если в поисковике заложить запрос - индикатор напряжения аккумулятора автомобиля      -  поиск выдаст много простеньких схем с индикацией на одном или двух или трех светодиодах...

К примеру :
http://redram.ho.ua/indikator.html      

или так :

 

[kvadratov]

На тему включенных параллельно двух резисторов по полтлора килоома в схеме штатного регулятора Вайпер Актив.
https://fotki.yandex.ru/next/users/kvadrat67/album/75374/view/387345
Я  думаю - так они просто сделали резистор  на  0,75 килоома - с удвоенной тепловой мощностью рассеивания...  В других вариантах подобных схем - встречаются чуть иные номиналы деталей....
Хотя в целом - все очень похоже.....
Какой вариант самый лучший - не знаю. Я их все - не проверял лично.  В принципе - главное чтобы хватало мощности тиристоров и диодов - чтобы никакие детали не грелись злобно. Радиатор должен быть достаточный. Как правило - радиатор совмещают с корпусом.  Если нужно изолировать детали от радиатора - сохранив теплопередачу - применяют прокладки из тонкой слюды....
Заливку платы  в корпус - желательно делать нейтральным гкрметиком. Герметик с запахом  уксуса - может разьедать медные части схемы или платы....  Не сразу.... но за пол года или год - коррозия меди в кислотном герметике - может существенно повредить схему.

 

[ikono]

Заливки деталей герметиком не будет: регулятор должен оставаться ремонтопригодным по ТЗ. А иззмерительная схема французов, которую вы привели, просто гениальна, за что было отдельное вам спасибо. Стабилитрон там просто для защиты полевика. Как работает схема: предположим, генератор не работает. Два диода поднимают всю обмотку генератора через резистор 390 ом до уровня 12 В. Полевик получает усреднённые по времени 12 В, открывается, лампа зажигается (у меня там просто светодиод теперь стоит вместо транзистора). Теперь, если генератор работает, то через мост течет 10 А тока и им плевать на подпитку через 390 ом. В среднем (по постоянке) обмотка генератора будет иметь потенциал половину от батареи (6-7 вольт). После отфильтровки биений получаем меньше 8 вольт и транзистор закрывается/светодиод гаснет. На самом деле там получается гораздо меньше 8 В, где-то вольта 2, не совсем понятно пока почему. Где-то так...

Та схема что вы показали потом - банальное измерение напряжения батареи.

 

[ikono]

А, понял почему на светодиоде не 8 а 2 вольта. Конденсатор, что парадллельно светодиоду, заряжается через 390+100 = 490 ом, а разряжается через диоды в момент минимумов напряжения наа концах обмотки генератора - через только 100 ом. Соответственно, разряжается быстрее и в среднем почти разряжен. Наверное эти 100 ом лучше вообще замкнуть.

 

[ikono]

Петруха, я неправильно выразился: на разъёме, к которому подключается светодиод. Естественно, напряжение мерялось вольтметром, включённым вместо светодиода 

 

[Петруха]

Тогда понятно !
Когда двигатель заглушен - на этом разъёме должно быть напряжение АКБ ( входное сопротивление вольтметра большое , порядка 1 МОм )
Когда гена и регулятор напряжения работают , т.е. напряжение на обмотке генератора больше напряжения стабилизации регулятора , - отрицательные выбросы компенсируют + 12 В АКБ и на разъёме будет "минус " 1,5  Вольта ( в идеале , с погрешностью и помехами можно намерять  больше или меньше ).
Получается не индикатор зарядки АКБ , а индикатор того что двигатель крутится с оборотами более холостых !!!Я думаю вы и так слышите работает у вас двигатель или заглох ?!!!
Индикатор напряжения что предложил Квадратов более информативен . Хотя стрелочный  вольтметр проще и информативнее ( 12,6-14,5 В - АКБ заряжается , ниже - гена перегружен потребителями ).
Можно оставить только один стабилитрон в схеме Квадратова и настроить порог его срабатывания ниже 13 Вольт , если стрелку считаете излишеством !

 

[Sai.D]

Тоже думаю, что красного диода, выполняющего функцию простейшего вольтметра, т.е. загорающегося при аварийном падении напряжения скажем ниже 13,6-13,8 вполне достаточно.

 

[ikono]

Дело хозяйское, ставить или нет: мое дело - предложить. Если произойдёт обрыв ремня генератора, или обрыв или замыкание в обмотке генератора, или в проводке от генератора - я узнаю об этом сразу и гораздо раньше, чем разрядится АКБ. На испытаниях я подавал переменное напряжение от трансформатора на 17 В вместо генератора и имитировал работу выпрямителя-регулятора без нагрузки: светодиод горит. Подключение нагрузки 330 ом и меньше уже гасит светодиод. Так что схема защищает от обрыва и цепи после выпрямителя. В перелёте однажды светодиод начал мерцать. Напряжение бортсети мне было неизвестно, т. к. после примерно 11 часов полёта вышел из строя вольтметр. Включил нагрузку (ответчик тянет  1,5 А только накалом триода) - мерцание сразу прекратилось. Очевидно, АКБ была полностью заряжена и напряжение генератора ограничивали тиристоры - отрицательные выбросы напряжения не разряжали достаточно конденсатор.

 

[ikono]

...к  тому же, схема, измеряющая напряжение батареи, может вести себя ненадёжно в диапазоне температур: напряжение батареи при охлаждении повышается, напряжение пробоя стабилитронов уменьшается в этом диапазоне напряжений:
https://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode#/media/File:Temperaturkennlinie_von_Z-Dioden.svg

 

[Sai.D]

...к  тому же, схема, измеряющая напряжение батареи, может вести себя ненадёжно в диапазоне температур: напряжение батареи при охлаждении повышается, напряжение пробоя стабилитронов уменьшается в этом диапазоне напряжений:
https://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode#/media/File:Temperaturkennlinie_von_Z-Dioden.svg

Это все ерунда - температурный "дрейф" стабилитрона легко компенсируестя встречно-последовательно включенным с ним диодом или таким-же стабилитроном ( в отечественных стабилитронах серии КС это сделано самИм изготовителем стабилитронов) А ЭДС аккумуляторной батареи вообще меньше 13 Вольт. Поэтому индикатор снижения напряжения ниже 13,7 Вольта (для обслуживаемых батарей) фактически укажет на отказ генератора по любой причине.

Не трудно догадаться, что вольтметр информативнее, но на этом и заканчиваются все его преимущества. Точность его работы тоже зависит от многих причин, да и сам он занимает место и имеет бОльшие,чем диод вес и цену.

 

[Петруха]

На 503-ем Ротаксе , обрыв ремня не вызывает отказ генератора . Ремень только для охлаждения . Температурный дрейф стабилитронов составляет миллиВольты и на скорость полёта не влияет!
Согласен что каждый в праве ставить на панель приборов то что хочет , но главное не засорять ее лишним - светодиод самое подходящее. Ставим компаратор TL431 + 2 резистора делителя +конденсатор + светодиод -те же 5-6 деталек .   

 

[ikono]

Поэтому индикатор снижения напряжения ниже 13,7 Вольта (для обслуживаемых батарей) фактически укажет на отказ генератора по любой причине.

До 13,7 В ещё нужно добраться, я после трудного осенне-весеннего (а то и зимнего) запуска этот процесс может занять с полчаса. И всё это время будет гореть светодиод отказа генератора - зачем это надо? Нервирует пилота, замыливает глаз, а тем временем может и вправду случиться отказ. Вольтметр - штука полезная, но в его показания надо всматриваться и вдумываться. Светодиодный индикатор должен только привлечь внимание пилота. Точно так же у меня и с давлением масла: да, таки стоят два датчика: один-выключатель, включающий красный светодиод, а другой меряет давление и выводит на стрелочный прибор. Зато в случае чего я точно знаю, врёт ли прибор, или действительно пора глушить двигатель. Решение всё-таки серьёзное и кто знает чем закончится - его нужно принимать основываясь на достоверных данных.

 

[Sai.D]

Поэтому индикатор снижения напряжения ниже 13,7 Вольта (для обслуживаемых батарей) фактически укажет на отказ генератора по любой причине.

До 13,7 В ещё нужно добраться, я после трудного осенне-весеннего (а то и зимнего) запуска этот процесс может занять с полчаса. И всё это время будет гореть светодиод отказа генератора - зачем это надо? Нервирует пилота, замыливает глаз, а тем временем может и вправду случиться отказ. Вольтметр - штука полезная, но в его показания надо всматриваться и вдумываться. Светодиодный индикатор должен только привлечь внимание пилота. Точно так же у меня и с давлением масла: да, таки стоят два датчика: один-выключатель, включающий красный светодиод, а другой меряет давление и выводит на стрелочный прибор. Зато в случае чего я точно знаю, врёт ли прибор, или действительно пора глушить двигатель. Решение всё-таки серьёзное и кто знает чем закончится - его нужно принимать основываясь на достоверных данных.

Не спорю,но тем не менее скажем в автомобильной промышленности давно отказались и от вольтметра, и от стрелочного указателя давления масла. Немцы на старых Ауди и ФВ например просто ставили 2 датчика давления.На оборотах ниже 2000 лампа зажигается от датчика 0.3 бар, а на оборотах выше 2000 он игнорируется и та-же лампа зажигается от датчика 1,8 бар.
А относительно "добраться до 13,7" - обычно исправный автомобильный генератор "добирается" до этой величины за несколько секунд на оборотах ХХ после пуска. При этом емкость автомобильного аккумулятора как правило не ниже 55-60Ач и потребителей побольше, хотя конечно и генераторы автомобильные  значительно мощнее.

 

[ikono]

В автомобильной промышленности своя специфика, а в авиации - своя. Дублирование цепей и приборов характерно как-раз для авиации и понятно почему. По поводу получаса: мой генератор даёт ток 10 А, будем считать для простоты что он весь тратится на заряд. Акку у меня 14 а.ч. Соответственно, полуразряженный акку заряжается примерно полчаса, может чуть дольше. На слабой проводке напряжение 13,7 в районе генератора может быть достигнуто и раньше, но на АКБ - не верю  :IMHO

 

[Sai.D]

В автомобильной промышленности своя специфика, а в авиации - своя. Дублирование цепей и приборов характерно как-раз для авиации и понятно почему. По поводу получаса: мой генератор даёт ток 10 А, будем считать для простоты что он весь тратится на заряд. Акку у меня 14 а.ч. Соответственно, полуразряженный акку заряжается примерно полчаса, может чуть дольше. На слабой проводке напряжение 13,7 в районе генератора может быть достигнуто и раньше, но на АКБ - не верю  :IMHO

Вообще-то генератор и аккум включены параллельно, а у самого аккумулятора есть достаточно большое внутреннее сопротивление. Я считаю неисправной и нуждающейся в ремонте автомобильную проводку, в которой разница напряжений генератор/аккум больше 0,15 В


Относительно времени заряда током 10А. На древних отечественных автомобилях широко применялись амперметры с пределами от 20 до 50 А. Так вот мне не встречалось автомобилей на которых бы стрелка этого прибора доходила до края шкалы в режиме зарядки. Обычно после пуска ампер 5, максимум 10. Через небольшое время - и вовсе чуть отклоняется от нуля. Видимо проблема в том, что пока крутит стартер - в аккуме еще есть процентов 30 паспортной емкости. А напряжение на клеммах аккумулятора, стоящего на стационарном заряднике в стандартном режиме тока 1/10 емкости обычно доходит до 16 Вольт и выше. Автомобильные генераторы не заряжают аккумулятор на 100%, т.к. в конечной фазе зарядки идет обильное кипение электролита.

Такова практика - ты легко можешь осведомиться об этом у любого аккумуляторщика.

 

[ikono]

У меня сначала на самолёте тоже стоял амперметр на 30 А, но он всегда показывал ноль или почти ноль, поэтому я его заменил на вольтметр.  Но то, что реально ток меньше 10 А лишь удлинняет время заряда АКБ. Внутреннее сопротивление самой АКБ очень низко. Качественная автомобильная АКБ при прокрутке стартёром выдаёт 300А при 8-10 вольтах. Даже при зарядке током 50А на внутреннем сопротивлении будут падать лишь доли вольта. Но - да, можно мерять ток зарядки по падению напряжения на проводке от генератора к АКБ, вполне можно.

Аккумулятор можно заряжать вечно, но это не значит что он накаплиает энергию. По достижении 14,4 вольт начинается заметное разложение воды, поэтому мой регулятор поддерживает именно это напряжение, но меряет его на выпрямителе.

 

[ikono]

А напряжение на клеммах аккумулятора, стоящего на стационарном заряднике в стандартном режиме тока 1/10 емкости обычно доходит до 16 Вольт и выше.

О да, когда он заряжен. Но до тех пор хорошая АКБ держит гораздо более низкое напряжение. Другое дело, что хорошую АКБ не приходится подзаряжать зарядником, откуда и этот повседневный опыт что у свинцовой АКБ достаточно высокое внутреннее сопротивление.

 

[Sai.D]

У меня сначала на самолёте тоже стоял амперметр на 30 А, но он всегда показывал ноль или почти ноль, поэтому я его заменил на вольтметр...

... Даже при зарядке током 50А на внутреннем сопротивлении будут падать лишь доли вольта.

Ничего, что ты сам себе противоречишь?
Процессы, происходящие внутри и снаружи обычных кислотных батарей изучены достаточно давно. Диаграммы заряда/разряда при стандартных способах (постоянным током или постоянным напряжением) - тоже.

 

[Петруха]

Ikono , у вас двигатель Ротакс-503 и тиристорный регулятор напряжения ?