Circuito regulador de derivación de onda completa MOSFET de motocicleta

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La siguiente publicación de un circuito regulador de derivación de motocicleta de onda completa fue solicitada por el señor Michael. Aprendamos el funcionamiento del circuito en detalle.

Cómo funciona un regulador de derivación

El regulador de derivación es un dispositivo que se utiliza para regular la tensión a unos niveles fijos mediante derivación. Normalmente, el proceso de derivación se realiza conectando a tierra el exceso de voltaje, tal como lo hacen los diodos Zener en los circuitos electrónicos.



Sin embargo, un aspecto negativo de estos reguladores es la generación de calor innecesario. La razón de la generación de calor es el principio de su funcionamiento donde el exceso de voltaje está cortocircuitado a tierra.

La práctica anterior puede implementarse por medios más simples y económicos, pero no puede considerarse eficiente y avanzada. El sistema se basa en destruir o matar la energía en lugar de eliminarla o inhibirla.



El circuito de un regulador de derivación de motocicleta que se analiza en este artículo adopta un enfoque completamente diferente y restringe la entrada de exceso de voltaje en lugar de 'matar' la energía y, por lo tanto, detiene la generación de calor innecesario.

Operación del circuito

El funcionamiento del circuito puede entenderse bajo:

Cuando se inicia el mobike, el voltaje ingresa a través de los pines de drenaje / fuente del mosfet del canal P debido al gatillo de la puerta que está disponible a través de R1.

En el momento en que el alto voltaje alcanza R3, que resulta ser la entrada de detección del amplificador operacional, el pin # 3 del IC detecta un aumento de voltaje.

Según la referencia establecida en puin # 2, instantáneamente reacciona a la situación y el resultado pone la salida del IC en un nivel lógico alto.

El pulso lógico alto inmediato restringe el disparador base negativo del mosfet, apagándolo en ese instante en particular.

En el momento en que T1 se apaga, el voltaje en la unión de R3 / R4 vuelve a la condición original, es decir, el voltaje aquí ahora cae por debajo del nivel de referencia ... esto activa instantáneamente la salida del opamp con una señal lógica baja que en Encienda los interruptores T1 nuevamente en acción.

El proceso se repite a una velocidad muy rápida, manteniendo la tensión de salida marcada con +/- a un nivel constante determinado por el ajuste de R2 / Z1 y R3 / R4.

El principio anterior utiliza la técnica de inhibición de voltaje del exceso de voltaje en lugar de derivarlo a tierra, por lo que ahorra una energía preciosa y también ayuda a controlar el calentamiento global de alguna manera.

Lista de partes

R1, BR2 = puente rectificador de 10 amperios

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

R2 / Z1, R3 / R4 = como se explicó en este articulo

En los alternadores se recomienda desviar el exceso de potencia a tierra

Cuando se trata de alternadores, la mejor manera de restringir o limitar el exceso de voltaje es acortar el exceso de energía o desviar el exceso de energía a tierra. Esto elimina la corriente ascendente en el inducido y evita que el devanado se caliente.

En los siguientes ejemplos se puede observar un regulador de voltaje que utiliza este método:

El siguiente clip de video muestra un circuito regulador de derivación basado en opamp y su procedimiento de prueba

Lista de partes

R1, R2, R3 = 10K
R4 = preajuste de 10K
Z1, Z2 = Zener de 3 V 1/4 vatio
C1 = 10 uF / 25 V
T1 = TIP142 (en disipadores grandes)
IC1 = 741
D1 = diodo 6A4
D2 = 1N4148
Puente rectificador = puente rectificador estándar para motocicleta

Cómo configurar el circuito

Para un sistema de 12 V, aplique 18 V de una fuente de alimentación de CC desde el lado T1 y ajuste R4 para establecer con precisión 14,4 V en los terminales de salida.

Un regulador de derivación de motocicleta aún más simple que utiliza el regulador en derivación IC TL431 se puede ver a continuación, la resistencia de 3k3 se puede ajustar para cambiar el voltaje de salida al nivel más favorable.

Regulador de derivación de transistor de motocicleta utilizando el regulador de derivación IC TL431

Para alternadores monofásicos, el puente rectificador de 6 diodos podría reemplazarse con un puente rectificador de 4 diodos como se muestra en el siguiente diagrama:

Comentarios y actualizaciones de un lector ávido, el Sr. Leonard Fons

Se me han ocurrido un poco más que deben tenerse en cuenta.
Estoy usando un MOSFET (IXFK44N50P) para la cortadora y los reguladores de la serie. Nunca hice mucho con los FET porque cuando salieron por primera vez, la menor carga estática los apagaría en un santiamén. Así que este es en realidad mi primer intento de usarlos.

Supuse que, al igual que los transistores de unión, cuanto más potencia manejan, más potencia se necesita para impulsarlos. NO ES VERDAD. Al mirar nuevamente la hoja de datos, veo que la corriente de la puerta es más o menos 10 nanoamperios.

Eso es diez billonésima parte de un amplificador. No requieren un TIP142 para conducirlos. Un darlington de alta ganancia de un vatio hará el trabajo muy bien. Y todo el circuito cabrá en una placa. Todavía necesito otra carcasa de regulador para el rectificador. Pero estoy a punto de poner todo esto junto y probarlo.

Por supuesto, lo probaré antes de montarlo en la carcasa, pero no espero hacer ninguna modificación.

Darse cuenta de que estos FET no usan casi ninguna corriente de puerta hace una gran diferencia. Descubriré que mi teoría es muy precisa: la corriente a tierra cuando se corta a 60 voltios, en lugar de desviar toda la corriente a tierra.

A cuando lo coloco en el, tengo que asegurarme de que los FET no tengan espacio con la carcasa. Ese fue otro problema con uno de los otros. Un espacio de dieciseisavos de pulgada entre los componentes y la carcasa,

Con ese espacio lleno de epoxi, no es muy eficiente para disipar el calor. Para cuando la carcasa comience a calentarse, se quemará los dedos con los componentes. Un cambio que puedo hacer es el diodo en serie en la línea del monitor. Un LED verde ubicado donde puedo verlo mientras conduzco me avisará si se está cargando.




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