Sterownik prądnicy - prośba o pomoc w rozwiązaniu problemu

[sztyga20]

Przepraszam, że z taki nielampowy temat poruszam ale na swoje usprawiedliwienie podam, że przynajmniej trochę jest retro ponieważ jest to regulator prądnicy samowzbudnej do zabytkowego motocykla.

Opiszę układ.

W założeniu gdy napięcie indukowane przez prądnicę przekroczy 7,5V powinien zostać odłączony tranzystor Q1 doprowadzający prąd do uzwojenia wzbudzania (R1, jest to obciążenie również indukcyjne stąd dioda przeciwprzepięciowa). Aby zapewnić "szybkie" wzbudzenie prądnicy czyli włączanie tranzystora Q1 zastosowałem układ Sziklayego aby pełne wzbudzenie prądnicy nastąpiło gdy magnetyzm szczątkowy wyindukuje na prądnicy napięcie 0,7V a nie 1,3 gdybym zastosował Darlingtona.

Mój problem polega na tym, że jak dokonywałem testów układu to tranzystor wyłącza się nie przy napięciu 7,5V tylko 9,2V. Sprawdziłem tranzystory, są sprawne, podmieniałem wartości oporników, to samo. Nie mam pojęcia o co chodzi.
Robiłem analogiczne układy z MOSFETEM, Darlingtonem, i Układem Sziklayego gdzie cewka wzbudzania była wpięta w obwód emitera a nie kolektora jak tutaj i nigdy nie miałem takiego problemu. Sprawdziłem układ w symulatorze Multisim i też niby wszystko powinno działać dobrze a nie działa.
Rozwiązanie typu zastosowanie diody Zenera na niższe napięcie może by i pomogło ale dalej nie tłumaczy czemu tranzystor ylega wyłączeniu przy napięciu prawie 2V większym od założonego.

Obiecałem znajomym zrobienie takich układów w terminie na wczoraj stąd bardzo proszę o pomoc. Ja już nie mam pomysłów. Wszystkie tranzystory PNP to BC556B

Pomierzyłem jeszcze układ i BC556 wchodzi w głębokie nasycenie tzn U CE<0,7V gdy napięcie doprowadzone do układu wynosi właśnie około 9V ale pomiana tranzystora nic nie zmieniła... Dalej nie wiem o co chodzi.

[Marcin K.]

Może problemem jest że w symulatorze zastosowałeś jako prądnicę źródło napięcia 10V 60Hz podczas gdy motocyklowa prądnica generuje zupełnie (pomijając napięcie maksymalne przy dużych obrotach) inną częstotliwość. Przypuszczalnie motorower Komar generował 1,4KM przy 4800-5000obr/min co daje około 80-83Hz. Podaję przykład bo akurat Komar jest mi niezmiernie blisko. Może to jest ważne? Sprawdzić można to albo bezpośrednio w motocyklu albo podając odpowiednich parametrów napięcie na regulator.
Swoją drogą gratulacje że podjąłeś się takiej konstrukcji, swego czasu mając CZ350 z instalacja 6V, zakupiłem fabryczny elektroniczny regulator napięcia. To był błąd... Lepiej było wyregulować stary - mechaniczny.
Pozdrawiam!

[sztyga20]

Bardzo dziękuję za odzew:) Niestety wszystkich pomiarów póki co dokonuję w warunkach statycznych tzn. za pomocą zasilacza regulowanego bo wychodze z założenia, że jeżeli w warunkach statycznych nie będzie działał jak trzeba tym bardziej nie będzie działał w warunkach dynamicznych.

Dzisiaj zakupiłem inne tranzystory, z większą betą, podmieniłem, zrobiłem jeszcze jedną płytkę drukowaną żeby uniknąć niewidzialnych mostków (ech, czego to już człowiek nie robi żeby rozwiązać problem) i dalej to samo.

Zmieniłem wartość diody zenera na 5,6V i wyłącza się wtedy kiedy trzeba tzn przy 7,4V. Jednak jak patrzyłem na maksymalny generowany prąd to maksimum przez tranzystor Q1 płynie gdy napięcie osiągnie 5,6V+0,7V tj. 3A. Przy 7,4V płynie już tylko 700mA stąd wniosek, że tranzystor od napięcia 5,6V+0,7V w górę stopniowo się wyłącza, co zresztą nie dziwi bo tak powinno być. Tylko czemu pełne wyłączenie zajmuje aż zakres 1,2V tego nie rozumiem...

Może Darlington lepiej działał w tym układzie ponieważ łatwiej było go wyłączyć ponieważ wystarczyło, gdy tranzystor sterujący zszedł poniżej 1,2V a tak gdy jest Sziklayego to musi się głębiej nasycać i wówczas charakterystyka tranzystora tak sie układa jakoś, e w danych warunkach pracy tj. rezystorze w obwodzie kolektora 1k wzmocnienie napięciowe znacznie maleje... Ale to tylko spekulacje moje...

Myślę jeszcze aby przerobić ten układ na przerzutnik Szmitta dokładając pomiędzy bazą tranzystora sterującego a kolektorem układu Sziklayego rezystor ale niezbyt podoba mi się takie rozwiązanie.

Póki co ten prosty jak drut układ przyprawia mnie powoli o pomieszanie zmysłów.

[Krzysiek16]

Brakuje opornika między bazą a emiterem BD137, może to jest problem?

[zjawisko]

Pamiętam, że przeglądając ostatnio RiK z lat 70 natknąłem się na parę opisów regulatorów do prądnicy/alternatora. Przeznaczenie: syreny, trabanty, PF 125p i 126p, polonezy. Można by nieco odgapić po dopasowaniu napięcia i polaryzacji.

[sztyga20]

Też myślałem o tym oporniku, jego brak może spowodować włączenie się tranzystora gdy napięcie zasilania układu wzrośnie do około 15-20V. Ale w praktyce nie ma możliwości aby magnetyzm szczątkowy wyindukował takie napięcie ponieważ wcześniej nastąpi wyłączenie tranzystora podłączające uzwojenie wzbudzania. Płytka drukowana żeby weszła do puszki prądów musi być malutka, 2x3cm i oszczędzałem na częściach trochę:)

Układ przerzutnika Szmitta okazuje się nie być takim głupim pomysłem. Obciążyłem układ dławikiem (w miejsce R1) o oporności uzwojenia 3,5oma i indukcyjności na pewno kilku henrów (dławik ze stabora) aby stworzyć obciążenie podobne do tego które stanowi uzwojenie wzbudzania w prądnicy - też opór uzwojenia kilka omów i znaczna indukcyjność. Dobrałem doświadczalnie opornik pomiędzy bazą tranzystora sterującego a kolektorem układu Sziklayego na 4,7k wlutowałem znowu diodę zenera 6,8V i układ statycznie zachowuje się poprawnie, włączanie tranzystora następuję przy 7,2V, wyłączanie 7,5V. Nijak ma się to do wartości które podsuwał symulator ale bardziej wierzę miernikowi i zasilaczowi regulowanemu. Ponadto jak to w przerzutniku bardzo ciężko ustawić napięcie wejściowe tak aby tranzystor był w połowie otwarty, teraz pracuje dwustanowo, będzie się mniej grzał podczas pracy. Jutro zamontuje do motocykla i zobaczę jak pracuje w dynamicznych warunkach... Jakby pracował tak jak teraz to byłoby doskonale.

//Dzięki za odzew, przeglądając stare egzemplarze tych czasopism przypomniałem sobie o czymś takim jak przerzutnik:)

[zjawisko]

Ponadto jak to w przerzutniku bardzo ciężko ustawić napięcie wejściowe tak aby tranzystor był w połowie otwarty, teraz pracuje dwustanowo, będzie się mniej grzał podczas pracy.

Obawiam się, że praca dwustanowa nie jest tu opcjonalnym wodotryskiem tylko warunkiem niezbędnym do nie ugotowania tranzystora mocy.

[Romekd]

Witam.

Zmieniłem wartość diody zenera na 5,6V i wyłącza się wtedy kiedy trzeba tzn przy 7,4V. Jednak jak patrzyłem na maksymalny generowany prąd to maksimum przez tranzystor Q1 płynie gdy napięcie osiągnie 5,6V+0,7V tj. 3A. Przy 7,4V płynie już tylko 700mA stąd wniosek, że tranzystor od napięcia 5,6V+0,7V w górę stopniowo się wyłącza, co zresztą nie dziwi bo tak powinno być. Tylko czemu pełne wyłączenie zajmuje aż zakres 1,2V tego nie rozumiem...

Będąc ciekaw napięcia nasycenia tranzystorów BC556B różnych producentów w takich warunkach jak na schemacie, wykonałem Twój układ z pierwszego postu i zupełnie nie rozumiem problemów, z którymi się zetknąłeś (podawane przez Ciebie wartości napięć i prądów też wydają mi się dziwne). Układ działał poprawnie, wyłączając całkowicie prąd ostatniego tranzystora przy napięciu ok. 7,4 V i włączając ponownie przy spadku napięcia poniżej 7,3 V. Jako obciążenie wykorzystałem żarówkę 6 V/0,5 A, bo przyjęte przez Ciebie wartości dopuszczalnych obciążeń i prądów dla BD137 wydały mi się bardzo przekroczone. Maksymalny ciągły prąd BD137 wynosi jedynie 1,5 A (skąd wziąłeś te 3 A?), ale już przy prądzie kolektora 1 A spadek napięcia baza-emiter przekracza 1 V. Poza tym przy tak dużych prądach drastycznie spada wzmocnie tego BD-ka:

hFE_BD137.jpg

Zacząłem się nawet zastanawiać, czy nie zamieniłeś wyprowadzeń emitera i kolektora BC556B, lub czy nie trafiłeś na jakiegoś wyjątkowego bubla, ale piszesz dalej, że teraz już układ działa właściwie, więc nie wiem co wcześniej było nie tak..?

Pozdrawiam,
Romek

[sztyga20]

Jako tranzystora mocy użyłem DB911, nie było takiego w bazie programu symulującego to wrzuciłem inny NPN, przepraszam że zapomniałem o tym napisać.

To że układ u Ciebie działa napawa mnie optymizmem bo u mnie jednak dalej nie, jak okaże się się pomyliłem wyprowadzenia tranzystora, chociaż sprawdzałem to kilka razy to pomyślę o zmianie hobby

Jutro walki ciąg dalszy. Przerzutnik Szmitta działa ale w motocyklu wzbudzanie następuje stanowczo zbyt późno, ładowanie jest dopiero od wysokich obrotów.

[sztyga20]

Ostatni post Romka ze wzmianką o możliwym złym wlutowaniu tranzystora oraz tym, że układ próbny przez niego wykonany działał poprawnie zasiał we mnie niepokój który ostatecznie zdarł mnie z łózka i zmusił do odwrotnego wlutowania tranzystorów i układ działa!

Czemu tak się stało: szukając wyprowadzeń tranzystora wpisałem "BC556 pinout" i dałem google grafikę, pokazało grafikę gdzie było zaznaczone odwrotnie, gdybym zrobił jak trzeba i pobrał kartę katalogową to uniknąłbym pomyłki:(
Ale skoro to google mnie zmyliło to jednak hobby nie zmieniam:)

Bardzo Romku dziękuję za zasianie niepokoju!!! Swoją drogę to, że układ mimo wszystko jakoś działał pomimo tego, że 2/3 tranzystorów była odwrotnie wlutowana utwierdzało mnie tylko w przekonaniu, ze są wlutowane dobrze, może odezwał się w tranzystorach jakiś atawizm z czasów kiedy kolektor i emiter można było swobodnie ze sobą zamieniać:)

[Krzysiek16]

Po prostu były w stanie pracy inwersyjnym, wtedy tranzystor ma betę rzędu kilka-kilkanaście zamiast kilkaset.

[Marcin K.]

To jak już regulator działa to napisz w jakim motocyklu będzie to pracować
Może w Komarku zamontuję sobie baterię i kierunkowskazy
Pozdrawiam.

[Konstanty]

Z regulatorem do komarka będziesz miał kłopot bo prądnica nie ma uzwojenia wzbudzenia tylko magnes stały.

[Marcin K.]

No to teraz ja mam problem Ale dobrze że udało się rozwiązać Twój problem, zawsze srawdzaj kilka razy czy wszytsko dobre poskładałeś, 80% awarii to błędny montaż.
Pozdrawiam!
PS. Co to za motocykl usprawniasz?

[brys]

Z regulatorem do komarka będziesz miał kłopot bo prądnica nie ma uzwojenia wzbudzenia tylko magnes stały.

Większość starszych i współczesnych konstrukcji tak ma. Wtedy regulatorem jest urządzenie zwierające do masy. Nadmiar energii wytraca się w uzwojeniach.

W przypadku komara problemem może być bardziej niedobór mocy niż jej nadmiar