Baypassız voltaj regülatörü. Aktif şönt regülatörü. Neden şönt voltaj regülatörüne ihtiyacınız var?
Günümüzde darbeli AC-DC dönüştürücüler analoglar arasında lider konuma sahiptir. Darbe dönüşümü için en popüler topoloji geri dönüş topolojisidir. Popülerliğinin bir başka nedeni de, transformatöre ek ikincil sargıların eklenmesiyle elde edilen çok kanallı bir güç kaynağı oluşturmanın oldukça basit ve ucuz yoludur.
Tipik olarak geri bildirim, en hassas çıktı toleransını gerektiren çıktıdan alınır. Bu çıkış daha sonra diğer tüm ikincil sargılar için voltaj oranını belirler. Bununla birlikte, endüktans kaçağının etkisi nedeniyle, özellikle ana kanalda küçük bir yük olması (veya hiç yük olmaması) durumunda, çeşitli kanallar için çıkış parametrelerinin ayarlanmasında gerekli doğruluğu elde etmek her zaman mümkün değildir. ikincil kanalların tam yükü.
İkincil kanalların çıkışını stabilize etmek için son regülatörler ve ön yükleyiciler kullanılabilir. Ancak bunların kullanımı nihai maliyeti arttırır ve ürünün etkinliğini azaltır, bu da onları tüketiciler açısından daha az çekici hale getirir. Bu sorun, özellikle yüksüz veya bekleme modunda çalışan güç kaynaklarına yönelik standartların sıkılaştırılmasındaki eğilimler nedeniyle ciddi boyutlara ulaşıyor.
Şekil 1'de sunulan çözüme "Aktif Şönt Regülatörü" adı verilmektedir ve nihai cihaz için kabul edilebilir bir bütçeyi korurken, giriş standartlarına uygun parametreler elde etmenize olanak sağlamaktadır.
Şekil 1. Çok kanallı geri dönüş topolojisi için aktif şönt regülatör
Şema aşağıdaki gibi çalışır. Çıkışlar düzenleme sınırları dahilindeyken, R14 ve R13 voltaj bölücüsü Q4 ve Q1'i kapatan Q5 transistörü tarafından açılır. Bu çalışma modunda akım Q5'ten aktığında, 5V çıkışında hafif bir ön yük vardır.
5V çıkış ile 3,3V çıkış arasındaki nominal voltaj farkı 1,7V'dir. 3,3V çıkıştaki yük, 5V çıkıştaki akımda karşılık gelen bir artış olmadan akım tüketimini artırmaya başladığında, 5V çıkıştaki voltaj artacaktır. 3,3V çıkışa göre B. Nominal gerilimlerdeki fark 100mV'yi aştığı anda Q5 kapanır, bu Q4 ve Q1'in açılmasına neden olur, bu da 5V çıkış akımının 3,3V çıkıştaki yüke güç vermesini ve voltajı azaltmasını sağlar. voltaj kaymasındaki fark.
Q1'den geçen akım, ana ve ikincil kanallar arasında ortaya çıkan voltaj farkıyla belirlenir ve çıkış 3,3 olsa bile yükten bağımsız olarak orijinal voltaj oranını korumanıza olanak tanır. %100 yüklü, 5 V yüksüz çalışıyor. Q5 ve Q4'ün tutarlılığı, bir transistörün VB-E'sindeki değişiklik diğerindeki değişiklik tarafından telafi edildiğinden, parametrelerin sıcaklık sapmasını ortadan kaldırır. D8 ve D9 diyotları gerekli değildir ancak Q1'deki güç kaybını azaltarak soğutucu ihtiyacını ortadan kaldırır.
Devre yalnızca iki voltaj arasındaki göreceli farklara yanıt verdiğinden, tam yükte ve hafif yükte büyük ölçüde etkin değildir. Şönt 5V çıkıştan 3.3V çıkışa bağlandığından devredeki aktif güç kaybı toprağa bağlı şönt regülatöre göre %66 oranında azalır. Sonuç olarak verimlilik tam yükte yüksek, güç tüketimi ise tüm yük aralığında düşük kalıyor.
Röle regülatörleri şöntlü veya şöntsüz olabilir.
1) En basit ve en ucuz RR'ler şant RR'lerdir. Çalışma prensibi şu şekildedir: Ayarlanan voltaj genliği aşıldığında, jeneratörün fazları bir kısa devre oluşturacak şekilde şöntlenir (kısa devre yapılır). Yani bir araba kullanıyoruz ve sürekli gaz veriyoruz ve hızı gazı bırakarak değil, frene basarak ayarlıyoruz. Saçma değil mi? Ve şönt röle regülatörü tam olarak bu şekilde çalışır. Doğal olarak böyle bir blok özellikle güvenilir değildir. Ünitenin kendisinden, kablolardan ve konektörlerden artan ısı üretimi genellikle jeneratör-röle-regülatörden aküye ve sigorta kutusuna kadar tüm devrenin erimesine, kısa devre yapmasına ve arızalanmasına neden olur. Böyle bir blok için tüketicilerin yükü ne kadar büyük olursa o kadar iyidir. Çünkü bu durumda şönt devreler daha az devreye giriyor. Ve tam tersi, bağlı tüketiciler olmadan, jeneratörün tüm gücü şönt devresinde dağılacak ve bu da ünitenin hızlı bir şekilde arızalanmasına yol açacaktır. Jeneratör gücünün tüketicilerin toplam gücünü çok aştığı bir zamanda şönt devreler sürekli devrededir. Böyle bir röle regülatörünün çıkışında voltaj testere dişi şeklindedir (şekilde olduğu gibi) ve olması gerektiği gibi sabit değildir. Bu voltaj aküyü çok daha yavaş şarj eder ve hatta motor devri arttıkça ışık söner. Sanırım birçok kişi bu resmi gözlemledi - bu bir şönt röle regülatörüdür. Böyle bir bloğun avantajları düşük maliyeti ve üretim kolaylığıdır. Ezici çoğunlukta, bu birimlerin elektronik devreleri forumlarda dolaşıyor. Fabrikalar genellikle bu tür üniteleri, cihazın farklı tüketiciler için aynı anda hem doğrudan hem de alternatif voltaja sahip olduğu kombine elektrikli ekipmanlara sahip kar motosikletlerine kurar.
2) İkinci tip RR şant değildir. Bu blokların devrelerini anlatmayacağım, sadece düzenleme prensibinin, ayarlanan genlik aşıldığında RR'den çıkış voltajının kapatılmasına dayandığını söyleyeceğim. Voltaj normale döndüğünde (azaldığında), saniyede binlerce, hatta onbinlerce kez açılır ve bu şekilde devam eder. Bu şekilde, şekli düzgün bir yatay çizgiye eğilimli olan yüksek voltaj kararlılığı elde edilir (bkz. şekil). Jeneratörden tüketicinin tam ihtiyacı kadar alınır. Isı üretimi önemli ölçüde daha azdır, bu da böyle bir ünitenin güvenilirliğinin daha yüksek olduğu anlamına gelir. Böyle bir bloğun avantajları açıktır.
Bu makale, cihazların güç kabloları üzerinden veri aktarma yöntemlerini tartışacaktır. Bu tür iletişim cihazlarının geliştiricisi tarafından çözülmesi gereken sorunlara özellikle dikkat edilir. DC güç kabloları aracılığıyla iletişim hatları için alıcı ve verici parçaların uygulanmasının yanı sıra 50 Hertz frekanslı 220 Volt AC güç kabloları aracılığıyla bir iletişim kanalının uygulanmasına örnekler verilmiştir. Bir kontrol mikrokontrolörünün çalışması için tipik algoritmalar açıklanmaktadır.
Biraz tarih
Kontrol sinyallerinin güç kabloları üzerinden iletilmesi fikri yeni değil. Geçen yüzyılın 30'lu yıllarında, bu tür sinyalleri şehrin elektrik ağının kabloları üzerinden iletmek için cesur deneyler yapıldı. Elde edilen sonuçlar çok etkileyici değildi, ancak o günlerde lamba teknolojisinin hüküm sürdüğünü ve eleman tabanının çok çeşitli olmadığını unutmamalıyız. Tüm teknik sorunlara ek olarak organizasyonel sorunlar da eklendi: tek bir standart yoktu - her geliştirici her şeyi kendisi için yaptı: farklı frekanslar ve modülasyonlar kullanıldı. Bütün bunlar bu iletişim endüstrisinin gelişimini engelledi.
Verici ve alıcı cihazların çalışma prensibi
Bu tür cihazların çalışma prensibi, yüksek frekanslı sinyalleri DC veya AC güç kabloları üzerinden iletmektir. AC güç hatlarında, sinyaller çoğunlukla AC akımın sıfırı geçtiği anda, yani güç voltajının olmadığı veya minimum düzeyde olduğu anda iletilir. Gerçek şu ki, şu anda müdahale seviyesi minimum düzeydedir. Bu durumda ihtiyacımız olan sinyal sanki bir dizi girişimin arasındaymış gibi iletilir.
Alternatif akım ağı üzerinden yüksek frekanslı bir sinyalin iletimi
Bir transformatör çoğunlukla yüksek frekanslı bir sinyali bir güç ağına aktarmak için kullanılır. Alıcı kısım genellikle bir iletişim transformatöründen ve gerekli yüksek frekanslı sinyallerin izole edildiği bir devreden oluşur.
Yüksek frekanslı sinyalleri alternatif akım ağına aktarma yöntemi
DC güç devrelerinde, yüksek frekanslı sinyalleri iletmek için benzer bir yöntem kullanılır, ancak böyle bir sinyal üretme prensibi farklıdır: güçlü bir anahtar (transistör), geçişiyle birlikte ağı kısa süreliğine atlar. Şebeke voltajında hafif bir azalma var (Şekil 3).
DC ağlarında yüksek frekanslı sinyaller üretme yöntemi
Alıcı tarafa, hattaki bu voltaj düşüşlerini tespit eden hassas bir dedektör takılıdır. Daha sonra, bu sinyaller AGC fonksiyonuna sahip bir amplifikatörün girişine beslenir, ardından alınan sinyaller, küçük ölçekli entegre mikro devrelerde veya evrensel bir mikro denetleyicide veya özel bir mikro devrede uygulanabilen bir mantık bloğuna iletilir. yukarıdaki bileşenlerin tümünü içerir. Son zamanlarda mikrodenetleyiciler, düşük fiyatları ve üstün yetenekleri nedeniyle bu tür görevler için giderek daha fazla kullanılıyor. Üstelik programlanabilir cihazların kullanımı, bu tür cihazların amacını onlara yeni bir program yükleyerek değiştirmenize olanak tanır - bu, bir düzine mikro devreli yeni bir elektronik cihaz yapmaktan çok daha basit ve daha ucuzdur...
Modern bir PLC modeminin blok diyagramı
Bu tür iletişimin avantajları ve dezavantajları
Bu tür iletişimin avantajı mevcut kablolu güç hattının paylaşılmasıdır. Yani bir iletişim hattı kurmaya gerek yoktur ve hemen hemen her odada bir priz vardır.
Dezavantajları, hem cihazın teknik karmaşıklığını hem de 100-300 metreden daha büyük mesafelerde veri iletirken düşük hızı içerir.
Ayrıca, bu iletişim kanalının yalnızca ağın aynı fazına bağlı cihazlar arasında ve yalnızca bir trafo trafo merkezi içinde düzenlenebileceğini unutmayın - yüksek frekanslı sinyaller bir elektrik trafo merkezinin trafo sargılarından geçemez.
Prensip olarak son sınırlama, yüksek frekanslı sinyallerin pasif veya aktif tekrarlayıcılarının kullanılmasıyla kısmen ortadan kaldırılır. Hem sinyallerin başka bir faza iletilmesi hem de sinyallerin başka bir transformatörün hattına iletilmesi için kullanılırlar.
Bir iletişim kanalı uygulamanın teknik zorlukları
Bir güç ağı üzerinde güvenilir bir iletişim kanalı düzenlemek önemsiz bir görev değildir. Gerçek şu ki, ağ parametreleri sabit değildir, günün saatine göre değişirler: ağa bağlı cihazların sayısı, türleri ve gücü değişir. Eski SSCB ülkelerinin elektrik ağlarının bir diğer olumsuz özelliği de “hegemonyadır” - tüm mahallelere güç sağlayan güçlü trafo merkezleri! Buna göre trafonun bir fazına yüzlerce abone bağlı ve her birinin dairesinde çok sayıda çeşitli cihaz bulunuyor. Bunlar hem transformatör güç kaynaklarına sahip cihazlar hem de anahtarlamalı güç kaynaklarına sahip cihazlardır. İkincisi, genellikle binanın ve özellikle şehrin güç ağında çok yüksek düzeyde parazit yaratan elektromanyetik radyasyon - parazit açısından ihlallerle uygulanır.
Birçok ülkede binalara güç sağlamak için kompakt transformatör cihazları kullanılmaktadır. Böyle bir transformatör 3 ila 7 daire veya eve güç sağlar. Sonuç olarak abonelere sağlanan elektriğin kalitesi, elektrik şebekelerimize göre önemli ölçüde daha yüksektir. Ayrıca faz teli ile nötr arasındaki direnç daha yüksektir. Tüm bu faktörler, bir apartman veya bina genelinde veri aktarımı için kendi koşullarımızda sahip olduğumuzdan daha iyi koşullara sahip olmamızı sağlar.
Ağa bağlı çok sayıda cihaz, faz teli ile sıfır arasında düşük dirence yol açar; 1-3 ohm ve hatta bazen daha az olabilir. Bu kadar düşük dirençli bir yükü "sallamanın" çok zor olduğunu kabul edin. Ayrıca ağların alan olarak çok büyük olduğunu, dolayısıyla büyük kapasitansa ve endüktansa sahip olduklarını unutmayın. Tüm bu faktörler, böyle bir iletişim kanalı oluşturma ilkesini belirler: vericinin güçlü çıkışı ve alıcının yüksek hassasiyeti. Yüksek frekanslı sinyallerin kullanılmasının nedeni budur: Ağın yüksek frekanslara karşı direnci daha fazladır.
Hem genel olarak hem de binaların içindeki güç ağlarının kötü durumu da daha az sorun değil. İkincisi genellikle ihlallerle gerçekleştirilir ve minimum gereklilik bile ihlal edilir: ana hat, odalara giden besleme hatlarından daha kalın bir tel ile yapılır. Elektrikçiler "faz-sıfır döngü direnci" gibi bir parametreyi biliyorlar. Anlamı basit bir ilişkiye indirgeniyor: elektrik trafo merkezine ne kadar yakınsa, teller o kadar kalın olmalı, yani iletkenlerin kesiti daha büyük olmalıdır.
Tellerin kesiti yanlış seçilirse, ana hattın döşenmesi "olduğu gibi" yapılır, ardından hat direnci yüksek frekanslı sinyalleri azaltır. Bu durum, alıcının hassasiyeti artırılarak veya verici gücü artırılarak düzeltilebilir. Hem birinci hem de ikinci sorunludur. Öncelikle iletişim hattında parazit vardır, dolayısıyla alıcının hassasiyetini parazit seviyesine yükseltmek sinyal alımının güvenilirliğini artırmayacaktır. Verici gücünü artırmak diğer cihazlara müdahale edebilir, dolayısıyla her derde deva değildir.
Ortak standartlar. Standart X10
Güç ağı üzerinden komutların iletilmesine yönelik standartların en ünlüsü X10'dur. Bu standart uzun zaman önce 1975 yılında İskoç şirketi Pico Electronics tarafından geliştirildi. Veriler, 120 kHz frekansta ve 1 ms süreli bir darbe patlaması kullanılarak iletilir. Alternatif akımın sıfırdan geçtiği an ile senkronize olurlar. Sıfır geçiş başına bir bitlik bilgi iletilir. Alıcı böyle bir sinyali 200 µs boyunca bekler. Pencerede bir flaş darbesinin varlığı mantıksal bir "bir", yokluğu ise mantıksal "sıfır" anlamına gelir. Bitler iki kez iletilir: ilk kez doğrudan formda, ikinci kez ters çevrilerek. Genellikle modüller ayrı cihazlar olarak uygulanır, ancak artık farklı bileşenler temelinde değil, bir mikro denetleyici kullanılarak giderek daha fazla uygulanmaktadır. Bu, alıcının boyutunu küçülterek akıllı donanımın bir ampul soketine veya kapı ziline bile yerleştirilmesine olanak tanır.
Daha önce de belirtildiği gibi, yüksek frekanslı bir sinyal trafo merkezinin ve fazın ötesine yayılamaz. Bu nedenle başka bir aşamada iletişim sağlamak için aktif tekrarlayıcılar adı verilen cihazlar kullanılır. Ancak alıcının sinyali yalnızca belirli zamanlarda dinlediği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle parametreleri değiştirilmiş “akıllı” alıcıları kullanıyorlar
Bu iletişim standardının hem artıları hem de eksileri vardır. Birincisi, bunu uzun zaman önce geliştirdi, o zamanlar mikrodenetleyiciler yoktu ve tüm devreler çok sayıda bileşen kullanan analogdu. Bu nedenle iletişim protokolü çok düşük hızlıdır: bir ağ periyodunda birden fazla bit iletilmez. Gerçek şu ki, bit iki kez iletilir: ilk yarı döngüde doğrudan, ikinci yarı döngüde ise ters olarak iletilir. İkinci olarak bazı komutlar gruplar halinde gönderilir. Bu da iletişim süresini daha da artırır.
Bu protokolün bir diğer önemli dezavantajı, komutun alındığının cihaz tarafından onaylanmamasıdır. Yani, bir komut gönderdikten sonra, alıcıya garantili teslimatından emin olamayız. Bu aynı zamanda bu standardın yayılmasını da teşvik etmez.
Kendi deneyimi. Tekerleği yeniden icat etmek
Bir güç ağı üzerinden komutların iletilmesine izin veren çok sayıda hazır cihazı gerçek koşullarda test ettikten sonra, hayal kırıklığı yaratan bir sonuca vardım: evde, sınırlı bir bütçeyle, özel cihazlar ve (saklanacak ne var?) bilgisi olmadan, ustaca bir şey icat etmek mümkün değildir. Ancak hiçbir şey, kendi özel koşullarınız altında, kendiniz için güzel bir zanaat yapmanıza engel olamaz. Bu aynı zamanda böyle bir ürünün uygulama kapsamı, komutların iletilmesi gereken mesafeler ve böyle bir cihazın işlevselliği anlamına da gelir.
Projemiz için bir çeşit teknik şartname şeklinde bazı formaliteleri tamamlayalım:
- cihaz, verileri güç ağı kabloları aracılığıyla iletmelidir;
- veriler mevcut "duraklamalar" sırasında, yani ağ voltajı minimum olduğunda iletilmelidir;
- iletişim kanalının güvenilirliği hem donanımda (alıcı noktada optimum sinyal seviyesi) hem de yazılımda (alınan verideki hasarı tespit etmek için veriler bir sağlama toplamı ile iletilir, komutlar birkaç kez iletilir, mesajın alındığı gerçeği) sağlanır. alıcı cihazın verdiği komut, ana cihaza karşılık gelen bir sinyalin geri gönderilmesiyle onaylanır);
- Hem ağdaki cihazlar arasındaki veri alışverişi protokollerini hem de modülasyon türünü gerekli seviyeye kadar basitleştireceğiz. Bir bitlik verinin 1 milisaniye boyunca iletildiğini varsayalım. Bir birim, bu süreye sahip bir darbe patlaması şeklinde iletilecek ve onun yokluğunda bir sıfır iletilecektir;
- ağdaki tüm cihazlar sinyalleri dinler, ancak yalnızca böyle bir komutun gönderildiği cihaz alınan komutu yürütür. Yani, her cihazın kendi kişisel adresi - numarası vardır.
Bu tür cihazların yürütme kısmının devresinin kendisi farklı olabilir. Alıcı ve verici parçaların devreleriyle ilgileniyoruz.
Şekil, bir güç ağı üzerinden komutları ileten gerçek bir cihazın diyagramını göstermektedir. Cihazın yönetici kısmı lambanın parlaklığını kontrol eder, yani dimmerdir.
Diyagrama daha yakından bakalım. Transformatör T1 ve diyot köprüsü D1-D4 cihaza güç sağlar. R8\R11 düğümü, D6 diyotu ve Q1 transistörü, güç ağındaki minimum voltajı (frekans 100 Hz) gösteren sinyalin formatlanmasını sağlar. S1-S3 düğmeleri, dimmerin çalışmasını yerel olarak kontrol etmek için kullanılır: lambanın parlaklığını değiştirirler, bu parametreyi varsayılan olarak kaydetmenize ve ayrıca lambanın yükselme ve düşme zamanına izin verirler. LED, dimmer çalışma modlarını ve sinyallerin alındığını gösterir. Kalan LED'ler lambanın parlaklığını ve parlaklık değişim zamanını gösterir.
Dirençler R11 ve R12 bir voltaj bölücü oluşturur ve cihazın alıcı kısmının “hassasiyetini” ayarlamak için kullanılır. Bu dirençlerin direnç oranlarını değiştirerek cihazın hem girişime hem de faydalı sinyale tepkisini etkileyebilirsiniz.
T2 iletişim transformatörü, cihazın alıcı ve verici parçalarının galvanik izolasyonu için kullanılır ve ayrıca yüksek frekanslı sinyalleri binanın güç ağına iletir.
Verici kısım Q2 transistöründen ve T2 transformatörünün sargılarından birinden yapılmıştır. Zener diyot D5'e dikkat edin - ağda kısa süreli yüksek voltaj girişimi sırasında transistör bağlantısını bozulmaya karşı koruyan budur.
Alıcı kısım biraz daha karmaşıktır: Transformatörün (T2) sargılarından biri, paralel salınım devresi (L1\C2) ile birlikte, alma yolunun karmaşık bir devresini oluşturur. D8 ve D9 diyotları mikrodenetleyici girişini voltaj sınırından korur. Bu diyotlar sayesinde voltaj, besleme voltajının değerini (bizim durumumuzda 5 Volt) aşamaz ve eksi 0,3-0,5 Volt'un altında negatif olamaz.
Sinyal alma işlemi şu şekilde gerçekleştirilir. Yoklama düğmelerinin ve ekranla çalışmanın herhangi bir özelliği yoktur. Bu nedenle çalışmalarını anlatmayacağım.
Alıcı altprogram mevcut sıfır geçiş sinyalini bekler. Bu olayın meydana gelmesi üzerine, yaklaşık 250 mikrosaniye süren analog karşılaştırıcı yoklama prosedürü başlatılır. Hiçbir sinyal alınmazsa alt program en baştan çalışmaya başlar.
Herhangi bir sinyal alındığında (karşılaştırıcı çıkışında mantıksal bir sinyal yayınladı), alınan sinyali analiz etme prosedürü başlatılır: belirli bir süre için karşılaştırıcı uzun bir sinyalin varlığı açısından sorgulanır. Alınan sinyal gerekli süreye sahipse, alınan sinyal güvenilir kabul edilir. Bundan sonra, uzak cihaz tarafından iletilen gerekli sayıda bit verinin alınmasına yönelik prosedür başlatılır.
Tüm veriler alındıktan sonra aynı pakette kabul edilen sağlama toplamıyla eşleşip eşleşmediği analiz edilir. Veriler güvenilir bir şekilde alınırsa komut geçerli olarak tanınır ve yürütülür. Aksi halde alınan veriler dikkate alınmaz ve program yeniden çalıştırılır.
Sinyallerin ağa iletilmesi işlemi de tamamen mikrodenetleyici tarafından gerçekleştirilir. Verilerin aktarılması gerekiyorsa, alt program başlangıç koşulunu bekler: geçerli bir sıfır geçiş sinyalinin alınması. Bu sinyali aldıktan sonra 80-100 mikrosaniyelik bir duraklama korunur, ardından gerekli frekans ve süreye sahip bir darbe paketi güç ağına iletilir. Yüksek frekanslı sinyaller, yüksek voltajlı kapasitör C1'in küçük kapasitansından neredeyse hiç kayıp olmadan ağa geçer. Gerekli frekanstaki patlamalar, bu mikro denetleyicide bulunan bir donanım PWM üreteci kullanılarak üretilir. Deneylerin gösterdiği gibi, en uygun sinyal aktarım frekansı 90-120 kHz aralığındadır. Bu frekansların kullanımına hem Rusya'da hem de Avrupa'da ilgili denetleyici makamlara kayıt yapılmasına gerek kalmadan izin verilmektedir. (CENELEC standardı)
Ve şimdi en sık sorulan sorunun cevabı: Bu tür cihazlar arasındaki iletişim aralığı nedir? Cevap basit: İletişim aralığı birçok faktörden etkilenir: Güç hatlarının kalitesi, "bükülmelerin" ve montaj kutularının varlığı, yükün türü ve gücü...
Uygulamadan: Küçük bir şehirde, 30-50 özel evi besleyen bir elektrik hattında, sabah ve gündüz (daha az elektrikli cihaz kullanıldığında), iletişim aralığı, yüz kişinin yaşadığı büyük bir şehre göre çok daha yüksektir. aynı etapta yer alan daireler.
Ayrıca ikinci ortak soruyu da cevaplayacağım: İletişim menzili nasıl artırılır? Bunu yapmak için, güç ağına iletilen sinyalin gücünü artırabilir ve cihazın alıcı kısmını iyileştirebilirsiniz.
Güç amplifikatörü, ortak TDA2030 veya TDA2003 mikro devresi kullanılarak yapılabilir (üretici tarafından beyan edilen parametreler farklı olsa da iyi çalışırlar).
Alıcı kısmın değiştirilmesi daha zordur:
- bir giriş amplifikatörü ve AGC ekleyin;
- cihazın girişine dar bant filtreleri ekleyin. En basit çözüm şudur: gerekli frekansa ayarlanmış bir seri devre.
Jeneratör, mekanik dönme enerjisini alternatif akım enerjisine dönüştüren bir elektrik makinesidir. Jeneratör bobinleri tarafından üretilen alternatif akım, diyotlar tarafından doğrultulur ve tekne akülerini şarj eder. Voltaj regülatörü, jeneratör çıkışında sabit voltajı korur ve üç aşamalı şarj için harici veya şönt regülatör takılıdır. Bu olmadan, derin deşarjlı akülerin bir tekne motoru jeneratöründen hızlı şarj edilmesi mümkün değildir.
En basit jeneratör
En basit jeneratör, etrafına tel sarılmış metal bir çubuktur. Çubuğun altına kalıcı bir mıknatıs hareket ettirilirse, çubuk farklı yönlerde mıknatıslanacak ve telde ortaya çıkan alternatif manyetik alan, alternatif polaritede akım darbelerine neden olacaktır.
İletkende ortaya çıkan akım, manyetik alanın gücü, mıknatısın hareket hızı ve telin çubuk etrafındaki dönüş sayısı ile doğru orantılıdır.
Mıknatısın öteleme hareketinin dönme hareketi ile değiştirilmesi ve akımın ortaya çıktığı bobinlerin bir daire içine yerleştirilmesi durumunda jeneratör olağan görünümünü alacaktır. Ancak böyle bir jeneratördeki akımı sadece motor devrine göre düzenlemek mümkün olacaktır ve bu oldukça sakıncalıdır. 
Tekne motorunda voltaj regülatörü nasıl çalışır?
Gerçek bir jeneratör mıknatısın gücü değiştirilerek kontrol edilir. Bunu yapmak için, kalıcı bir yerine, demir çekirdekte, bobinden akan akımın yarattığı manyetik alanın yoğunlaştığı bir elektromıknatıs kullanılır. Manyetik alanın gücü, uyarma bobinindeki akımla orantılıdır, dolayısıyla bobindeki akımın değiştirilmesi jeneratörün gücünü artırır veya azaltır. Jeneratörün uyarma akımını ve gücünü kontrol eden cihaza voltaj regülatörü denir. 
Elektromekanik regülatörler bu tipteki ilk cihazlardır. Uyarma akımı, F noktasına göre dönen ve “Kontak” ve “Toprak” noktalarını kapatan röle kolu üzerinden akar. "Kontak", motor kontak anahtarı aracılığıyla akünün pozitif terminaline bağlanır. Ayar yayı röle kolunu Kontak kontağına doğru tutar.
Akü voltajı düşükse uyarma akımı maksimum olur ve jeneratör maksimum akım üretir. Akü voltajı ayarlanan değere (13,8 ile 14,2 volt arasında) yükseldiğinde, röle bobini üzerinden kontaktan toprağa akan akım artar, röle çalışır, kolu aşağı doğru iter ve kontağı açar. Uyarma akımı sıfıra düşer, jeneratörün çıkışı sıfıra düşer, akü voltajı düşer ve röle ateşleme kontağını kapatır. Süreç yeniden başlıyor.
Aküdeki voltaj ne kadar yüksek olursa kontak o kadar uzun süre aşağı konumda kalır. Jeneratör çıkışı saniyede yüzlerce kez maksimum ile sıfır arasında geçiş yapar ve akım sıfıra yaklaşırken (artı bağlı yükün çektiği akım) ortalama voltajı sabit tutar. Elektromekanik regülatördeki akü şarj voltajı yay gerilimi ile ayarlanır.
Elektronik voltaj regülatörünün çalışma prensibi benzerdir. Aküdeki voltaj düşükse, transistör 1'in tabanındaki voltaj düşüktür ve kapatılır. Bu durumda transistör 1, transistör 2'nin tabanı ile toprak arasında yüksek direnç görevi görür, dolayısıyla transistör 2'nin tabanındaki voltaj yüksektir ve açılır. Transistör 3, transistör 2'nin toplayıcı-yayıcı akımını yirmi kat veya daha fazla yükselterek, uyarma bobininde yüksek bir akıma ve jeneratörün maksimum çıkış akımına neden olur.
Aküdeki voltaj arttıkça transistör 1 açılır. Transistör 2'nin tabanı ile toprak arasındaki direnç azalır ve transistörler 2 ve 3 kapanarak uyarma bobinindeki akımın akışını keser. Uyarma akımı olmadan jeneratör akım üretmeyi durdurur.
Transistörler saniyede yüzlerce kez açılıp kapanıyor. Ortalama uyarma akımı ve jeneratör çıkış akımı, sistemin ne kadar süreyle açık ve kapalı durumda olduğuna bağlıdır.
Neden şönt voltaj regülatörüne ihtiyacınız var?
Standart dıştan takmalı jeneratör voltaj regülatörleri, aşağıdaki koşullar altında iyi çalışan otomotiv tarzı regülatörlerdir:
- akü, ince plakalara sahip bir marş aküsüdür
- Pil neredeyse her zaman tam şarjlıdır
- Regülatör ile akü arasındaki sıcaklık farkı azdır
- Akü ile jeneratör arasındaki voltaj düşüşü 0,1 volttan azdır
Arabalarda, motoru çalıştırırken akü% 5-10 oranında boşalır, ardından rölantide bile jeneratör gücü tüm tüketicilere güç sağlamak ve aküyü yeniden şarj etmek için yeterlidir. Marş aküsü önemli ölçüde boşalmadığından, şarj edilmesi fazla zaman almaz ve çekiş aküleri için gerekli olan ikinci şarj aşamasına gerek kalmaz.
Dıştan takma motor voltaj regülatörleri maksimum akım sınırlamalı ve voltajı 13,8 - 14,2 volt olan şarj cihazlarıdır. Ancak 13,8 voltluk voltaj, derin deşarjlı aküler için bakım şarjı aşamasının önerilen voltajından daha yüksektir ve 14,2 voltajı, doyma aşamasının voltajından daha düşüktür.
Standart regülatörlü bir jeneratör, derin deşarjlı bir aküyü hiçbir zaman tam olarak şarj etmeyecek, ancak aküye uzun süre bağlı kalması durumunda aşırı şarj olacak ve ona zarar verecektir.
Harici voltaj regülatörleri neler yapabilir?
Sterling Power tarafından üretilen su geçirmez voltaj regülatörü. Maksimum jeneratör akımı 120 A'dır. Voltaj regülatörü, Honda, Suzuki, Yamaha ve diğerleri gibi tüm dıştan takma motorlar için uygundur. Akıllı tekne motoru voltaj regülatörü, çekiş teknesi akülerinin şarjını kontrol eder. Doyum, emilim ve bakım şarjı aşaması olarak adlandırılan üç aşamada şarj olur.
Derin deşarjlı bir pilin şarj edilmesinin üç aşaması sırasındaki voltaj ve akım grafikleri. Akü voltajı 12,8 Volt'un altına düştüğünde şarj gerçekleşir Doyma aşamasında, doğru akımla şarj edilirken, pil hızlı bir şekilde nominal kapasitesinin% 75-80'ini kazanır ve terminallerindeki voltaj (tipine bağlı olarak) 14,4-14,8 volta yükselir. Bu anda regülatör emilim aşamasına geçer. Bu aşamada şarj işlemi daha yavaş gerçekleşir ve şarj akımı, pilin mevcut durumuna uyacak şekilde kademeli olarak azaltılır. Akım kapasitenin %1-2'sine düştükten sonra şarj tamamlanır ve regülatör bakım şarjı moduna geçer, bu sırada akü üzerindeki voltajı izler ve voltaj 13 voltun altına düşerse yeniden şarj eder.
- Şarj sırasında aküye zarar vermemek için harici voltaj regülatörleri yerleşik termal sensörlerle donatılmıştır. Pil sıcaklığı 50 dereceye çıkarsa şarj işlemi durur.
- Farklı tip ve boyutlardaki piller, farklı şarj eğrileri ve farklı voltaj ve akım değerleri gerektirir, bu nedenle akıllı regülatörler, sıvı asit, AGM ve jel aküleri şarj etmek için önceden ayarlanmış modlara sahiptir.
- Dıştan takma motora standart olana paralel olarak, akıllı regülatörün arızalanması durumunda devreye giren harici bir voltaj regülatörü takılmıştır.
Şönt Regülatörlerin Dezavantajları
Akıllı regülatörler her türlü tekne jeneratörü ve aküye uygun olsa da elektrik bilgisi olmayanlar için kurulumu zor görünebilir. Bazı durumlarda regülatörü bağlamak için kullanılan jeneratörün tipini belirlemeniz ve onu motordan çıkarmanız gerekecektir. Ayrıca yeni dıştan takma motorlara garantilerini ihlal etmemek için şönt voltaj regülatörlerinin takılması tavsiye edilmez.
120 Amp'e (12 Volt) kadar Sterling Power Alternatör Şarj Cihazı, derin döngülü akü şarjına ve beş kata kadar daha hızlı birden fazla akü bağlantısına olanak tanır Tekne motoru jeneratörüyle çalışan yerleşik olanları kullanırsanız kurulum zorluklarından ve garanti sorunlarından kaçınılabilir. Ayrıca aküleri üç kademeli olarak şarj ederler, 400 A'e kadar jeneratörlerle çalışırlar ve 12, 24 veya 36 volt gerilim üretirler. Güçlü modellerde birden fazla pili bağlamak için yerleşik bölünmüş diyotlar bulunur.
Su geçirmez şarj cihazı Sterling Power BBW 1212. 25 ampere kadar şarj akımı. Bir tekne motoru jeneratörü tarafından desteklenmektedir. Marş aküsüne bağlanır ve ancak tamamen şarj olduktan sonra çalışmaya başlar Bir soru sor,
ve bir tekne veya yat için dıştan takmalı elektrik motorları, aküleri veya şarj cihazları hakkında tavsiye alın
