Починить регулятор температуры на радиаторе

Суть проблемы. Мы въехали в новую квартиру и оказалось, что не работает регулировка температуры отопления. На кухне и в двух комнатах. Тоесть отопление работает только на цифре 5 при переключении на 4 или ниже оно отключается. На цифре 5 батареи очень сильно греют. Два мастера приходили и причину так и не установили. Радиаторы не старые, 5 лет. Дом тоже новый. Термоголовки danfoss. Давление в норме. Нужен реально разбирающийся в радиаторах сантехник. Может кто-то , кто уже сталкивался с подобной проблемой. Термоголовки исправные ( не могли же они выйти из строя сразу все , да и со слов предыдущих жильцов это проблема была сразу после установки батарей ) оплата только по факту выявления проблемы и Ее решения. На сайте подсказали, что нужна настройка для danfoss. Откликликнитесь, пожалуйста, кто настраивал эту систему и модет приступить к заданию в ближайшее время.

Когда: , 20:30

Адрес: Родионовская улица, Москва, город Москва

Смотрите также:

Хотите найти лучшего мастера по ремонту?

Последние добавленные задания

• 30 000 руб

  Нанести шпаклевку, наклеить стеклохолст, нанести декоративн…

  Ремонт второго этажа в имеющемся доме.

  Площадь ремонта порядка 45 квадратов

  Александр Д. Нижняя Подгорная улица, 44А, село Верхнее Мячково

• Цена договорная

  Необходимо разобрать душевую кабину Potter

  Разобрать душевую кабину Potter, поменять слив, протекает и собрать.

  Елена улица Юннатов, 7, Москва, Россия

• Цена договорная

  Отделочные работы

  В небольшом офисном помещении требуется произвести отделочные работы. Площадь помещения — 25 м.кв (+-) Требуется: — убрать перегородку из гипсокартона — 9 кв.м. — убрать дверь, заложить ее гипсокартоном…

  Eurogar проезд Торфмаша, 8, Иваново, Россия

• Цена договорная

  Установка сантехники

  Установка унитаза, установка раковины установка двух кранов, установка водонагрев бака, сбор и установка душевой кабины, установка фильтра, установка насоса в колодец, установка расширительного бака, распайка. ..

  Misha K. садовое товарищество Солнечное, 180, рабочий посёлок Большие Вязёмы

• Цена договорная

  Отделочные работы в помещении

  Обшить материалом ОСБ потолок на втором этаже и покрасить (200 м кв). Выполнить кладку пеноблоков — 8 м кв. Штукатурка, шпаклевка стен — 25 м кв.

  Марат И. Краснознаменск, Московская область, Россия

Как термостаты помогут сэкономить на отоплении загородного дома | Danfoss

Чтобы создать экономичную систему отопления дома и значительно снизить счета за потребление энергоносителей (газ, электричество), достаточно установить термостаты для управления мощностью радиаторов. Контроль температуры в каждом отдельном помещении позволяет добиться существенной экономии на отоплении и поддерживать в доме максимально комфортный микроклимат.

Что представляют собой радиаторные терморегуляторы

Термостат (или терморегулятор) – миниатюрный прибор, состоящий из датчика температуры и клапана, который регулирует объем теплоносителя в секциях батареи. Устройство устанавливается на входе в радиатор и работает автономно, не требуя дополнительного обслуживания в течение всего срока эксплуатации (вплоть до 25 лет).

Типы комнатных термостатов:

• Механические – с термочувствительным элементом, наполненным жидким либо газообразным веществом; могут иметь ручную или автоматическую регулировку.
• Электронные – с электромагнитным реле; имеют автоматическую регулировку, позволяют программировать режимы работы.

Терморегуляторы эффективно работают в частных домах, квартирах, торговых и офисных комплексах. Эти универсальные устройства могут применяться в системах отопления, укомплектованных стальными, алюминиевыми, чугунными и биметаллическими батареями.

Насколько велика экономия?

Умные приборы позволяют организовать правильное отопление дома, когда расходуется ровно столько тепла, сколько нужно для обогрева помещений. Экономия газа или электроэнергии может составлять 30% и более. Этот показатель зависит от типа самого терморегулятора. Так, применение механических моделей с жидкостным наполнением позволяет сократить расходы на 31%, с газовым – на 36%. Еще более эффективны электронные регуляторы: например, новый программируемый термостат Living eco обеспечивает экономию до 46%.

Преимущества электроники

Электронные программируемые устройства автоматически регулируют мощность приборов отопления. Когда температура воздуха в комнате увеличивается, регулятор фиксирует изменение и выдвигает клапан, прикрывающий поток теплоносителя. За счет этого мощность радиатора снижается, а в помещении сохраняется комфортная температура.

Современные модели оснащены кнопками для ввода нужных параметров и дисплеем, на который выводятся данные. Умная электроника способна автоматически уменьшать обогрев комнат, когда вы на работе, а к вашему приходу, наоборот, увеличивать температуру. Для этого достаточно задать соответствующую программу.

Комнатные регуляторы

Для помещения с двумя и более радиаторами оптимально подходит комнатный терморегулятор. Он передает сигналы на термоэлектрический привод, управляющий подачей теплоносителя в батареи. На рынке представлены как проводные (питающиеся от сети 220 вольт), так и беспроводные модели, которые поддерживают связь с термоэлектроприводом через радиосигнал. Комнатные термостаты особенно удобны в случаях, когда доступ к отопительным приборам ограничен (в частности, в системах с внутрипольным конвектором).

Перекрывать или нет радиаторы отопления перед промывкой и на лето?

После установки новеньких радиаторов отопления за немаленькую сумму многим хочется продлить срок их службы и не потерять в теплоотдаче, не допустить забивки грязью. У новеньких радиаторов, в отличие от старых чугунных батарей, стоят отсечные которые можно перекрыть. Сразу возникает вопрос, перекрывать или нет?

Чтобы ответить на этот вопрос желательно узнать добросовестная у Вас жилищная контора или нет. А именно, держит она систему заполненной водой когда отопление отключено или нет.

Дело в том, что основной враг металла – коррозия. Она проявляется в меньшей степени когда система сухая илии когда полностью заполнена водой, без доступа воздуха. Благодатная среда для разрушения – влага и кислород. По нормам система всегда должна быть заполнена водой, но многие управляющие компании это игнорируют. Во-первых на время ремонтов систему приходится сливать, а затем заполнять теряя время. Во вторых вода теперь — приборы учета и реальные деньги. Если за лето 10 человек в доме решат поменять или отремонтировать батареи – систему придется спустить и заполнить 10 раз и хорошо если спускать можно отдельные стояки а не весь дом сразу как, например, у меня. Вот и грешат некоторые компании тем, что летом тубы не заполняют водой вовсе. Естественно закрытой системе не просохнуть и там остается влага. Как уже говорилось воздух и влага – прекрасный катализатор для коррозии.

Поэтому если ваша управляющая компания не добросовестная, накануне окончания отопительного сезона отсечные лучше перекрыть. Делать это можно, если при перекрытых радиаторах теплоноситель может идти минуя  их (по стояку или через перемычку). Об этом ниже. Дополнительно откройте краник для спуска воздуха – для избавления от избыточного давления которое возникает от перепада температур или при химической реакции металла с теплоносителем, при не очем хорошем качестве этого самого металла и (или) теплоносителя.

Главное этот краник, правильно он называется кран маевского, потом не забыть закрыть.

Проверить добросовестная компания или нет, можно несколько раз в течении лета. Для этого откройте верхний вентиль и краник для спуска воздуха. Если через краник давит воду или сначала воздух потом воду – вода в системе есть. При этом нижний кран, остающийся закрытым, не позволит уйти воде из вашего радиатора, если система не заполнена.

Логично возникает вопрос, зачем вообще, что то проверять? Лучше перекрыть и все. Оказывается не всегда.

 

Радиатор с перемычкой

Если у Вас есть перемычка рядом с радиатором – можно перекрывать отсечные и не следить есть в системе вода или нет.

 

Радиатор без перемычки и стояка

Если весь теплоноситель идет через батарею, и нет перемычки, перекрывать батареи нельзя никогда.

 

Радиатор без перемычки со стояком

Если стояк идет через Вашу квартиру, а перемычки возле радиаторов нет, то при закрытых отсечных и добросовестной компании заполняющей систему водой на лето, в Ваших трубах, от стояка до батареи, могут образоваться воздушные пробки. Те же воздух и влага. Поэтому если управляющая компания имеет обыкновение держать систему заполненной водой, отсечные можно держать открытыми. Это может помочь избежать образования воздушных пробок при заполнении.

 

Что касается закрытия или нет радиаторов на время промывки системы отопления, если радиаторы новые, используются первые 1-2 года – закрывайте. Грязи натащит больше, чем отмоет. В идеале и открыть их следует на денек позже включения отопления в доме, после того как уйдет основная грязь. Раз в 1-2 года желательно радиаторы снимать и промывать самостоятельно, горячей водой. Пристальное внимание к каждому радиатору явно лучше, чем общая промывка системы. Благо это не чугунные батареи. Снимаются они превосходно, а промыть можно шлангом от душа, скрутив с него лейку и сняв прокладку, чтобы она не попала внутрь.

Перед снятием не забывайте закрывать отсечные и постелить на пол тряпку, а лучше толстую пленку и сверху тряпку. С радиаторов может течь натуральная черная жижа, которую трудно будет отмыть с пола. Их же следует постелить и в ванную. Для защиты от повреждений и сильной грязи.
В общем в вопросе перекрывать или нет батареи следует руководствоваться логикой:
— Радиаторы отопления (батареи) должны быть постоянно заполнены водой.
— Не нужно их подвергать избыточному давлению, которое может возникнуть если их закрыть наглухо.
А значит нужно оставить открытым верхний отсечной при закрытом нижнем или перекрыть оба отсечных и открыть кран маевского. При условии, что Ваша перекрытая батарея не нарушит циркуляцию по всему стояку. Об этом написано выше.

Вопрос, перекрывать или нет на лето биметаллические радиаторы, аналогичен вопросу, перекрывать или нет на лето алюминиевые. Написанное выше справедливо для обоих типов. Разница в них в том, что биметаллические радиаторы выдерживают большее давление и в них менее вероятно выделение газа при взаимодействии металла с теплоносителем. Несмотря на это правила необходимо соблюдать и для них.

У меня к вам вопрос.

Мощность и тепловыделение

По мере роста объема и сложности вашего встроенного проекта потребление энергии становится все более очевидной проблемой. По мере увеличения энергопотребления такие компоненты, как линейные регуляторы напряжения, могут нагреваться во время нормальной работы. Небольшой нагрев — это нормально, однако, когда становится слишком жарко, производительность линейного регулятора ухудшается.

Сколько — это много?

Хорошее практическое правило для регуляторов напряжения: если внешний корпус становится неудобным на ощупь, то деталь должна иметь эффективный способ передачи тепла другой среде.Хороший способ сделать это — добавить радиатор, как показано ниже.

Радиатор, прикрепленный к линейному регулятору напряжения на блоке питания макетной платы.

Радиатор часто представляет собой просто большой кусок металла, который помогает отводить тепло от детали под нагрузкой. За счет увеличения площади поверхности радиатора большее количество тепла передается более холодному воздуху, тем самым охлаждая деталь более эффективно. Вот почему вы видите «ребра» на некоторых радиаторах, как показано на рисунке выше.

Если вы используете радиатор, рекомендуется добавить радиатор или термоленту в зону физического контакта между регулятором напряжения и радиатором. Компаунд для радиатора или лента обеспечивает надлежащую передачу тепла от регулятора напряжения к радиатору. На картинке выше вы можете увидеть белый теплоотвод. Помните, что вам нужно совсем немного!

В вашем макете также можно использовать медные пластины в качестве радиаторов.

Иногда медные заливки на печатных платах используются в качестве радиаторов.На изображении выше микросхема для зарядки литий-полимерной батареи MCP73831 должна рассеивать тепло на печатной плате. Серые области — это медные плоскости, а черные точки — переходные отверстия (медные отверстия в нижнем слое). Вся эта медь составляет большую площадь излучаемой тепловой массы, которая будет эффективно рассеивать тепло в наружный воздух.

---

Почему греется регулятор напряжения?

В этом кратком обсуждении мы поговорим о линейных регуляторах (по сравнению с SMPS).Эффективность линейного регулятора зависит от разницы между входным и выходным напряжениями и от величины тока, потребляемого вашей схемой. Чем больше разница между входным и выходным напряжением или больше ток, тем больше тепла будет рассеиваться регулятором. Это означает, что линейные регуляторы мощности не очень эффективны при регулировании напряжения, поскольку так много энергии теряется в виде тепла! Импульсные источники питания (SMPS) намного более эффективны и становятся все более распространенными, однако их трудно использовать, поскольку они иногда чувствительны к генерации шума при неправильном использовании.

Мы можем рассчитать среднее количество мощности, рассеиваемой регулятором, которое напрямую связано с теплом, выделяемым регулятором.

.

Чтобы рассчитать мощность, используемую регулятором в приведенной выше схеме, нам необходимо знать:

1. Vin, напряжение на входе регулятора.
2. Vout, выход регулятора и напряжение, которое используется для питания внешних устройств.
3. I, максимальное количество тока, которое может потреблять система.Для надежной оценки сложите указанный (RTFM) максимальный ток, потребляемый всеми устройствами (MCU, GPS, светодиоды и т. Д.).

Теперь мы можем использовать уравнение мощности и подставить три значения для расчета мощности, используемой регулятором.

---

ПРИМЕР 1

Какую мощность потребляет регулятор на картинке выше? Вот данные значения:

1. Вин. Допустим, мы используем полностью заряженный аккумулятор на 9 В.
2. Vout. В нашем примере это 5 В.
3. I. Предположим, максимальный ток, потребляемый всеми устройствами, составляет 2,5 А.

Используйте уравнение мощности:

Power = мощность в ваттах
V = напряжение в вольтах
I = ток в амперах

10 Вт — это много энергии, которую нужно рассеять через небольшой электронный компонент! Вот почему может потребоваться использование радиаторов с линейными регуляторами напряжения.

Важный момент, о котором следует помнить: наш расчет можно рассматривать как пиковую мощность, рассеиваемую регулятором, потому что в действительности система не потребляет 2,5 А непрерывно. Модули MCU, GPS и CELL обычно пульсируют током, который в среднем достигает гораздо меньшего значения. Но всегда полезно принимать значения наихудшего сценария!

Каталог

НАПРЯЖЕНИЕ РЕГУЛЯТОР, ГЕНЕРАТОР И РАБОТА АККУМУЛЯТОРА

КАК ОНО РАБОТАЕТ Марк Гамильтон

сначала дается простое объяснение, чтобы не пропустить читатели, которые хотят получить общее представление о том, как система работает, не вдаваясь в технические подробности.

Иногда объясняя технические концепции, полезно использовать параллельное сравнение с более наглядным и простым рабочая модель. Который вот почему инструкторы и учебники часто используют системы водоснабжения в попытке объяснить различные электрические явления. (Мы действительно не можем видеть вольт, и усилители и омы в проводах. Мы используем счетчики и другое оборудование для проверки наличие и уровни электричества, а также проверить производительность системы.)

В эти авторы имеют многолетний опыт, пытаясь объяснить функции генератора, регулятора напряжения, аккумулятор и энергопотребление электрической системы; г. система воздушного компрессора была лучшим параллельным примером безусловно! Это может быть правдой, потому что большинство людей, по крайней мере, ограниченно опыт работы с автомобилями будет работать в воздухе компрессор.Довольно возможно, меньше людей, которые работают с автомобилями, будут иметь знание перепадов гидравлического давления и давления потеря с водопроводными системами. И снова будет использована система воздушного компрессора. с попыткой объяснить эту часть нашей автомобильной электрической система.

НАПРЯЖЕНИЕ (VOLT) — это мера электрического давления. В системе сжатого воздуха, PSI (фунты на Квадратный дюйм) — мера давления.

АМПЕРАЖ (AMP, или AMPERE) — это мера электрического тока. В системе сжатого воздуха кубические футы воздуха равны мера количества.

Ом это мера сопротивления электрическому току сопротивление потоку сдерживает поток электрического ток.В система сжатого воздуха, ограничение, засор, редуцированный проход (измеряемое отверстие) — это термины, наиболее часто используемые для описать тот же эффект, который сопротивление будет иметь в электрическая система.

ТУ СРАВНЕНИЕ (объяснение функций системы)

В аккумулятор представляет собой аккумуляторный аккумулятор, аналогичный в функция воздушного резервуара для системы сжатого воздуха. (На самом деле аккумулятор не накапливает электричество, правильнее было бы сказать; г. батарея хранит ингредиенты, которые могут производить электричество .) И батарея, и воздушный резервуар могут хранить источник энергия в резерве, сохраняя энергию доступной на время нам это нужно.

генератор вырабатывает электроэнергию, которая может работать устройства, которые выполняют работу за нас. А компрессор производит сжатый воздух, который может использоваться в качестве источника питания для работы с инструментами или машины.

регулятор напряжения ограничивает максимальное напряжение в электрическая система. В система сжатого воздуха ограничивает регулятор давления максимальное давление. Регулятор напряжения также вызовет генератор для увеличения мощности, когда напряжение (давление) в электросистеме низкий. А в системе сжатого воздуха давление переключатель включит компрессор, когда давление в системе становится низким.

Огни, зажигания, и аксессуары используют питание от электрического система. Каждый когда мы включаем аксессуар, больше энергии потребляется система. Напряжение (электрическое давление) падает, когда мощность забирается из системы, а затем регулятор напряжения вызывает генератор, чтобы сделать больше тока. А в системе сжатого воздуха гайковерт ударный, Духовой пистолет, малярный пистолет или штуцер для заполнения шины, канистра все используют энергию (сжатый воздух) от системы. Когда мы используем сжатый воздух из системы, PSI (давление воздуха) падает, и регулятор включает компрессор включен. В электрическая система, регулятор напряжения включает Генератор ВКЛЮЧЕНА, или ВЫКЛЮЧАЕТ генератор как необходимо для поддержания напряжения на должном уровне. А в системе воздушного компрессора давление регулятор останавливает и запускает компрессор по мере необходимости, чтобы поддерживать надлежащий уровень давления.

В для полезной электрической системы потребуется генератор, который может произвести в среднем мощности больше, чем мы используем, и регулятор ограничит напряжение в системе до необходимого нам безопасного уровня. Как и большинство машин, генератор не выдерживает работать на максимальной мощности в течение длительного времени. Короткие импульсы на максимальной мощности — это нормально, но нормально. работа потребует работы генератора только на части полного выходного потенциала, большую часть времени. Генераторы вырабатывают тепло как побочный продукт производства электроэнергии, и чем больше мощности они поставляют, тем больше тепло они производят.Некоторые модели генераторов могут выдерживать гораздо более высокую мощность. процент от их рейтинга валовой продукции по сравнению с другими, в течение продолжительных периодов эксплуатации.

Воздух компрессоры имеют номинальные значения рабочего цикла. Компрессор также производит тепло как побочный продукт, и если он должен был работать непрерывно, пока поддерживая высокое давление, компрессор перегорит. Некоторые модели воздушных компрессоров будут иметь большую рабочий цикл, чем другие. Ожидайте, что модель магазина для хобби не будет предназначена работать в течение длительного времени, что профессионал цех компрессора построен для.

Когда электрическая система требует больше энергии, чем генератор переменного тока может произвести, ненадолго, то аккумулятор уже подключен к системе и аккумулятор будет способствовать необходимая мощность.Вход На этой картинке показано, что генератор переменного тока должен вращаться на число оборотов, достаточное для выработки мощности И есть кривая выходная мощность генератора / частота вращения, где доступная мощность увеличивается с увеличением числа оборотов Существует также минимум и максимум для практического генератора переменного тока. Рабочий диапазон оборотов. Частота вращения генератора в некоторой степени регулируется путем изменения соотношение ведущего шкива на коленчатом валу и диаметры шкива генератора. Но поскольку двигатель будет время от времени работать медленно, и обороты очень высокие в остальное время нет идеального передаточное отношение шкива для всех применений. Передаточное отношение шкива — компромисс; и Что приемлемо при максимальных оборотах, является решающим моментом. (Генератор может быть поврежден из-за слишком высоких оборотов.) Передаточное число шкива хорошее: от 6500 до 8000. обороты двигателя на круговой трассе далеки от идеала с рядный шестицилиндровый двигатель в бакалейной лавке Grandmas.

в низкие обороты, ожидайте, что ранние модели генераторов часто производил гораздо менее доступную продукцию, чем более современные конструкции. И со многими моделями старых генераторов, электрическая мощность на холостой ход двигателя был , а не Достаточно для удовлетворения требований к электричеству. Но при сидении на светофоре аккумулятор мог помогать генератору с поддержкой электрического система.И затем, когда загорелся зеленый свет, мы уехали с двигатель снова быстро вращает генератор. Генератор вскоре заменил мощность, используемую от аккумулятор, сидя на стоп-сигнале, никакого вреда не нанесено Напряжение в системе будет низким, когда генератор не поспевает. (Напряжение будет выше 14 при работающем генераторе, а около двенадцать и падает, когда поддерживается аккумулятором.)

Драйверы старых автомобилей привыкли к затемнению света на холостом ходу, или поворотники мигают медленнее, это просто результат низкого напряжения, когда генератор не успевал. Старые автомобили могли обойтись не безупречно. представление. И с меньшим количеством электрических элементов для поддержки, тогда напряжение не выпадал так быстро. В старых машинах также не было электроники, которая перестанет работать при низком напряжении. С продолжительностью городских пробок в современных раз, многие аксессуары на современном автомобиле, и электроника, чувствительная к низкому напряжению, конечно мощность генератора на холостом ходу двигателя должна была улучшиться. Генераторы нового поколения могут производить много больше тока при низких оборотах, даже когда номинальная мощность брутто почти то же самое со старой моделью.

В параллельно электрической системе, с воздушным компрессором при предельной мощности будут времена, когда система давление становится низким. Как когда друзья приходят помочь с проектом на выходные, все вооружены пневмоинструментами для работы с небольшой компрессор в гараже. (Как и в случае с электрическими системами, это не скорее всего случится еще в 1960-х!) Маленький компрессор не может поддерживать воздушный храповик, гайковерт, духовой пистолет и болгарка с отрезным руль все сразу. В те времена резервуар (резервуар) должен был обеспечивать мощность (сжатый воздух). Когда среднее использование превышает произведенное количество компрессором, то давление в системе падает.

электрическая система ведет себя примерно так же. Если средняя мощность генератора не соответствует не отставать от энергопотребления электрической системы, затем аккумулятор падает до разряженного состояния, и напряжение в системе падает ниже допустимого уровня.

В таблице ниже показано, чего ожидать от различия в генераторах переменного тока только одного поколения отдельно. (60-е тип внешне регулируемый по сравнению с типом 70-х годов внутренне регулируется. Примерно такие же результаты испытаний наблюдались на во многих случаях при модернизации генератора. Такое же передаточное число шкива запаса было у оба типа генераторов. (1969-1972, малый блок 350 двигатель, стоковые шкивы)

ГЕНЕРАТОР СРАВНЕНИЕ	В наличии выход в 680 об / мин Двигатель праздный	Двигатель Требуется RPM для максимум В наличии выход
Внешне регулируемый 61 ампер, модель 10DN, Delco генератор	8 до 10 ампер	2400 до 2500 об / мин
Внутри регулируемый 63 ампер, модель 10SI Delco генератор	35 до 40 ампер	1275 до 1325 об / мин

Один больше аспект сравнения между электрическими системы и системы сжатого воздуха, и это ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ с длинными линиями, используемыми для Доставка. В электрической системе длинные провода будут иметь сопротивление, составляющее ограничение электрической мощности поток. И чем дальше по проводу проверяем напряжение, тем ниже напряжение (электрическое давление) будет. Также при увеличении протекания тока падение напряжения (падение давления) увеличится. Например, если мы попытаемся использовать действительно мощное электрическое устройство, такое как стартер, через длинный провод малого диаметра, тогда работоспособность стартера снизится. быть бедным.В стартер попытается набрать большое количество ток через длинный провод малого сечения и напряжение будет слабым на стартовом конце провода. В другом примере, если провода от фары переключатель полностью в передней части автомобиля тонкие в диаметр датчика размера, тогда напряжение на огни будет низкий в результате тусклый свет.

то же самое может случиться с системами сжатого воздуха. В молодые годы были случаи, когда работа с пневмоинструментом при низком давлении была постоянной раздражение. Представлять себе старое здание с большим компрессором в дальнем конце длинное здание. Назад в 1940-х годах сжатый воздух в основном использовался для наддува шины, но не для обслуживания занятых механиков владеют воздушными трещотками и гайковертами. Здание было оборудовано очень старым, маленьким стальные трубки диаметром для сжатого воздуха. В этом учреждении механик, наиболее удаленный от в компрессор не поступал воздух при полном давлении. Если пневматическая трещотка или инструмент, требующий большого объема воздуха, затем инструмент отключился. Трубки большего диаметра действительно улучшились бы производительность пневмоинструментов.Тем более, когда другая механика ближе к компрессору использовали воздух, прежде чем он добрался до конца очереди.

ситуация с длинной трубкой малого диаметра, для сжатый воздух, имел тот же эффект, что и при длинном малом провод используется для работы многих мощных аксессуаров. Аксессуар, расположенный дальше всего по проводу, будет получать питание при низкий уровень напряжения (давления). Проволока большего диаметра повысит производительность на доставляя мощность при более высоком напряжении (давлении). Или используйте системный дизайн, обеспечивающий более короткий длина провода, что также улучшит производительность.

А теперь для тех, кому нравятся технические аспекты того, как все работает, вот более подробное объяснение системы операция с

ГЕНЕРАТОР, РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ и АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ.

генератор будет генерировать мощность для работы электрического система плюс держать аккумулятор заряженным. Назначение регулятора напряжения — регулировать количество выходной мощности от генератора. (Конечно! Что что еще делают регуляторы? Ха!) Регулятор напряжения позволит генератору сделать достаточно мощности для поддержания надлежащего уровня напряжения, но не допускайте повышения напряжения в системе до опасного уровня.

с регуляторы для системы генератора, ограничение напряжения средства управления выпуском. (Старые системы генераторов имели напряжение ограничитель, а также ограничитель тока, плюс выключатель реле, отключившее систему, когда двигатель остановился.) Если генератору разрешалось постоянно производить все мощность, которую он мог бы, напряжение в системе поднялось бы до опасного уровень, аккумулятор будет перезаряжен, компоненты будут поврежден, и генератор скоро перегреется и сгорит из.

с установлен генератор на 100 ампер, мы не ездим с генератор постоянно производит 100 ампер. При управлении простой машиной, например 66 Chevelle, без включенных аксессуаров, штатное зажигание, и аккумулятор долил зарядом, генератор производит только от 3 до 5 ампер тока! (Независимо от мощности генератора, выходная мощность ограничено в соответствии с требованиями системы.)

А, если вам интересно, количество лошадиных сил Используется для раскрутки изменений генератора с выходом. Когда генераторы производят лишь небольшое количество тока, сопротивление мощности очень мало (менее 1/3 усилитель). Большой мощность приводит к большему сопротивлению мощности (около 3 или 4 мощность для производства 120 ампер).

РЕГУЛЯТОР ДЕЙСТВИЯ

Популярное учебники говорят нам, что идеальная настройка регулятора напряжения 14,2 вольт. А диапазон примерно от 14,0 до 14,6 вольт обычно приемлем, об этом классифицировать.

Когда напряжение системы ниже установленного напряжения регулятор, затем регулятор заставляет генератор производить мощность до тех пор, пока напряжение не достигнет максимального значения регулятор.Когда сначала заводим двигатель, напряжение АКБ будет на около 12,5 или 12,6 вольт. Регулятор распознает низкое напряжение и вызывает генератор для выработки энергии. Также во время движения каждый раз, когда мы переключаем аксессуар включен, питание от системы, напряжение понижен, и регулятор восстанавливает напряжение, вызывая генератор, чтобы сделать больше мощности. Это действие автоматически позволяет генератору обеспечить питание электрической системы.

система не требует такой большой выходной мощности от генератора, когда аксессуары не используют питание, и когда аккумулятор полностью заряжен. Когда напряжение в системе повышается примерно до 14,2 вольт, регулятор напряжения начинает ограничивать генератор выход. Когда выключаем аксессуар, используется питание от системы меньше, напряжение быстро поднимается, а потом регулятор приведет к снижению мощности генератора.

Регулировка выхода генератора, регулятором напряжения, происходит так быстро, что при использовании измерителя для проверки системы мы видим функционируют как плавные и постоянные.Даже механические регуляторы старого типа могли открываться и закрывайте точки более 200 раз в секунду! Электронные регуляторы напряжения заменили старые регулятор вибрационного типа и электронные регуляторы реагируют еще быстрее. С современный электронный регулятор напряжения, напряжение на система будет очень последовательной.

аккумулятор служит большой подушкой в ​​системе , что также сглаживает уровень напряжения. Аккумулятор обеспечит кратковременные скачки напряжения, которые необходимы при включении устройств. Аккумулятор также может поглотить кратковременный избыток питание в системе, когда устройства выключены. Аккумулятор предотвращает резкое и сильное напряжение изменения в системе.

ТУ СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРА

регулятор напряжения регулирует мощность генератора, управляя количество энергии, которое он отправит в магнитное поле обмотка в генераторе. (Генераторы работают за счет использования магнитов. ) Большая мощность подается на обмотку магнитного поля в генератор будет производить более сильное магнитное поле, которое заставляет генератор вырабатывать большую мощность. Мощность генератора уменьшается, когда напряжение регулятор обеспечивает меньшую мощность магнитного поля обмотки в генераторе, так как сила магнитного поле будет уменьшено.

ПОЧЕМУ 14,2 В, НО МЫ НАЗЫВАЕМ ЭТО СИСТЕМОЙ НА 12 В?

В Уровень 14,2 вольт считается идеальным уровнем напряжения для автомобильная система 12 вольт, потому что это сумма, необходимая для полной зарядки стандартного двенадцатавольтный аккумулятор. Сам по себе, без зарядного устройства, и без кабели подключены, типичный, полностью заряженный, 12 вольт батарея выдает 12.6 вольт. Бортовая система зарядки должна превышать 12,6 уровень электрического тока, протекающего через батарею во время зарядки. Электрические ток должен течь через аккумулятор во время зарядки, чтобы вызвать химическую реакцию между жидкой кислотой и свинцовые пластины внутри батареи. Уровень 14,2 вольт приводит к правильному значению тока, протекающего через батарею, чтобы поддерживать полную заряженное состояние.Расширенный периоды с уровнем выше 14,2 вольт будут перезаряжаться аккумулятор (при самых высоких температурах).

АККУМУЛЯТОР СТРОИТЕЛЬСТВО Рабочие функции и

(аккумулятор взаимодействует с системой зарядки. )

Там положительных и отрицательные металлические пластины внутри батареи, каждая из разные материалы , и с изоляторами между пластинами. Жидкая кислота в аккумуляторе (серная кислота) находится в контактирует с пластинами, и кислота будет химически реагировать с материалом на пластинах с образованием электрического власть. Когда батарея призвана производить энергию, как и запуск двигателя, активность химической реакции значительно вырос. Когда аккумулятор хранится, требуется очень небольшая химическая реакция место, однако элементы ждут в резерве и доступны для использования в любое время.

аккумулятор должен производить ток для запуска двигателя, а аккумулятор также может быть вызван для подачи питания время от времени когда генератор не успевает за электрической системой использование энергии. Когда подключаем к АКБ электроустройство, хим. реакция происходит, чтобы доставить электрическую мощность. В течение этих периодов, когда аккумулятор должен подавать электроэнергию, аккумулятор разряжается.

Во время разряд батареи, химическая реакция произведет электричество. И химическая реакция между кислотой и пластинами преобразует материал на поверхности пластин в новое соединение.И поскольку химическая реакция изменяет состав материалы в батарее во время разряда, материал на положительные и отрицательные пластины в конечном итоге станут такой же. Когда достаточное количество материала на пластинах было преобразовано в тот же материал на положительной и отрицательной пластинах, сборка больше не может производить достаточную мощность. Тогда аккумулятор считается разряженным.

Химическая промышленность реакция разделяет существующий материал, и собирает оригинальные ингредиенты, чтобы сформировать новый материал. Все основные ингредиенты останутся в новый материал, но после химической реакции состоялось, новый материал будет другим сложный. (Это бывает при производстве пластиков и полимеров и много вещей, которыми мы пользуемся и наслаждаемся.)

Автор прикладывая энергию к новому материалу, по крайней мере, некоторые химические реакции могут быть обращены вспять, и новый материал будет преобразован обратно в исходную форму. Это обратное операция — это именно то, что происходит при подзарядке аккумулятор. При подзарядке аккумулятора подаем электрический ток (энергия) в обратном направлении, что вызовет химическая реакция, необходимая для изменения материалов в аккумулятор обратно в исходный вид.(Вернемся к разным материалам о положительных и отрицательных тарелки.)

АККУМУЛЯТОР ЗАРЯДКА

с перезарядка, химическая реакция меняет соединения на положительные и отрицательные металлические пластины обратно в исходное состояние материал. Электрические ток будет течь через металлические пластины в обратном направлении направление во время зарядки, что вызывает обратное химическое реакция (по сравнению с разрядом). Когда аккумулятор заряжен, соединения на положительной и отрицательной пластинах в аккумулятор опять будет другой. Материал на пластинах восстановлен до оригинальные составы, аккумулятор снова способен доставить электричество.

Кому перезаряжаем аккумулятор, подаем электрическое питание на аккумулятор.В количество активности с химической реакцией во время батареи зарядка будет меняться в зависимости от количества электрического ток через батарею. При правильном уровне напряжения аккумулятор будет только принять количество тока, необходимое для разумного активность с химической реакцией.

Кому небольшой ток не вызовет достаточной активности с химическая реакция для полной зарядки аккумулятора. Нам нужна достаточная активность с химическим веществом. реакция на изменение соединений на пластинах обратно на их оригинальный материал. Отсутствие достаточной активности с химическим веществом реакция, вызванная слишком слабым током, может быть называется состоянием недостаточной зарядки.

В скорость активности химической реакции во время перезарядка вызывает большое беспокойство! Количество активности контролируется суммой тока при подзарядке.

Превышение ток во время зарядки аккумулятора можно назвать состояние перезарядки чрезмерный ток вызывает слишком большую активность химической реакции. Степень активности химической реакции должен точно контролироваться, и идеальная скорость заряда это тонкая линия. Его ситуация, когда слишком высокая скорость заряда вредна, но при недостаточном токе производительность батареи снизится. ухудшаться.

Это оказывается, что во время зарядки количество протекающего тока через аккумулятор можно регулировать, регулируя уровень напряжения при подаче электроэнергии на аккумулятор. Когда электрический ток подается на аккумулятор при правильном уровень напряжения, аккумулятор принимает только количество текущий поток он хочет. И его текущий поток во время зарядки, который регулировать скорость химической реакции в пределах аккумулятор. В операция суммируется как ставка заряда.

Суммируя тариф, уровень напряжения будет регулировать количество тока, и количество текущего потока повлияет на скорость химическая реакция.И так что с системой генератора, служащей бортовым зарядное устройство, регулятор будет контролировать напряжение, и остальное приложится.

Его все довольно просто, но , идеальная ставка заряда изменится с условия. (Всегда есть что усложнить! Ха!) Состояние заряда аккумулятора, температура и продолжительность заряда (длинные или короткие диски), все факторы, которые будут определять идеальный Скорость заряда.В разряженный аккумулятор не производит такого напряжения, как полностью заряженный аккумулятор. При зарядке разряженного аккумулятора разряженный аккумулятор принимает большой ток, , если питание подается на полном уровне 14,2 В. В идеале уровень напряжения должен быть немного уменьшается, когда аккумулятор принимает пиковый ток во время подзарядки.Текущий поток будет оптимизирован, что приведет к правильная скорость химической реакции. Тогда скорость заряда может оставаться оптимальной, если напряжение может быть немного увеличен по мере восстановления заряда аккумулятора. В конце концов напряжение должно быть ограничено, так как батарея становится полностью заряженным, а затем очень слабый ток через батарею не требуется.

Когда основные условия — короткие поездки при сильном морозе погоду скорость заряда следует увеличить. Внутреннее сопротивление батареи будет изменяться в зависимости от экстремальный холод. Этот и другие эффекты холода будут способствовать более медленному ставки заряда при низких температурах. Короткие диски с низкой скоростью зарядки могут не допускать аккумулятор для достижения полностью заряженного состояния в экстремальных холодно. В идеальная настройка регулятора напряжения должна быть немного выше для этого типа использования.

автор жил в холодном климате, а также там, где он жарко большую часть года. Жаркая погода сильно сказывается на батареях! В жарком климате батареи обычно имеют гораздо более короткий срок службы. жизнь. Также ожидайте найти больше коррозии в области батареи с горячим погодные условия (потому что теплая батарея принимает ток при более высокой скорости заряда).

уровень напряжения должен точно контролироваться во время зарядки чтобы предотвратить чрезмерный ток. Чрезмерный ток может повредить аккумулятор. Чрезмерный ток менее эффективен, потому что соединения на поверхности плит не успеют разойтись. Также чрезмерное количество едкого и очень взрывоопасного газа будет производиться с завышенными тарифами. А чрезмерная скорость заряда нагревает аккумулятор, что изменяет внутреннее сопротивление батареи.

Особенно с герметичными батареями, чрезмерная зарядка разрушит полезность аккумулятора! H ₂ O (вода) — одно из соединений образуются в результате химической реакции во время зарядки аккумулятора. Многие из так называемых герметичных батарей фактически выбрасывается в окружающую атмосферу, по крайней мере одна очень популярная модель батареи имеет предохранительный клапан для удаления воздуха. Клапан позволяет этой популярной модели батареи быть установлен в различных положениях. Однако эти батареи герметичны с учетом к доступу для добавления воды. Когда эти герметичные батареи заряжаются высокая скорость, вода и пары будут выходить из вентиляционных отверстий. И у нас нет возможности добавить воды в этот тип батареи, когда уровень жидкости становится низким. Когда мы допускаем высокую скорость зарядки, герметичный аккумулятор может рыхлая жидкость, которую мы не можем заменить!

Также, при зарядке герметичных аккумуляторов давлением предохранительный клапан со скоростью, достаточной для того, чтобы клапан освободить; ожидайте серьезных проблем с коррозией на область аккумуляторной батареи в результате воздействия агрессивной жидкости и паров что будет извергать от облегчения. К сожалению, автор видел несколько автомобилей, на которых этот неприятный опыт произошел. (Каждый случай был дорогим, дорогим, время от времени легковые автомобили. И в в каждом случае автомобиль также оснащался высокой производительностью ОДНОПРОВОДНЫЙ генератор переменного тока, который был подключен непосредственно к аккумулятор с тяжелым кабелем.)

НАПРЯЖЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА

Мост особенно важно, когда аккумулятор полностью заряжен условие, то необходимо точно контролировать напряжение, так как принудительный заряд, позволяя напряжению подняться выше идеального уровень получится со всеми вышеупомянутыми проблемы. (Это относится ко всем батареям.) А при длительном вождении все вышеупомянутые проблемы будут возникать в течение более длительного времени продолжительность. Едкий пары, выделяемые аккумулятором во время зарядки, оседают на все, что находится рядом с батареей, в результате коррозия в области аккумуляторной батареи. (А Ненавижу, когда такое случается с хорошим хот-родом! Ха!)

Заниженная плата приводит к короткому сроку службы батареи и снижению производительности аккумулятор.В течение зарядка химической реакции очищает поверхность свинцовые пластины внутри батареи. Но недостаточная скорость заряда (недозаряд) допускает корку соединения сульфата свинца накапливаться на поверхности тарелки. (Этот тем более случается при хранении аккумуляторов в разряженное состояние.) Корка заблокирует доступ кислоты к активные материалы в свинцовых пластинах, а также корка изменяет внутреннее сопротивление в батарее. При слишком большом образовании корки аккумулятор не будет дольше быть исправным.

Его тонкая линия между недостаточным напряжением при недостаточном заряде и слишком большое напряжение при перезарядке. И идеальный уровень напряжения различается в зависимости от условия. А хороший стабилизатор напряжения — это точно работающий элемент оборудование! (И автор предпочитает и использует исключительно подлинную продукцию Delco. регуляторы напряжения.В подлинный товар дороже, чем некоторые другие, но у него есть побольше электроники внутри. Регулятор Delco термокомпенсирующий, он отлично справляется с уменьшением скорости заряда, он имеет встроенные резервные схемы, и ограничение напряжения точный. Аккумуляторы служат дольше и ожидают меньше проблем с коррозией при использовании регуляторы Delco.)

12 Вольт ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ ЯВЛЯЮТСЯ ДЕТАЛЯМИ НА 14 Вольт!

С большинство приложений батарея любит около 14,2 вольт от генератор и регулятор напряжения во время движения. Поскольку система должна работать при напряжении около 14 вольт, электрических детали разработаны для обеспечения максимальной производительности и длительного срока службы при работе около 14 вольт . Детали обычно выдерживают напряжение 15 вольт (или больше), хотя иногда детали нагреваются или не служат длительное время при напряжении на уровне стресса.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Хотя мы всегда стремимся к лучшему, мы всегда можем проиграть хотя бы небольшое количество напряжения при длинной проводке схемы.Какие действительно снижает производительность из-за низкого напряжения. Получается, что при напряжении около 10% ниже, производительность может снизиться более чем на 30%. Электродвигатели, фары, катушки зажигания и различные части будут вести себя по-разному, но его отлично когда соединяем вольтметр с деталью включен и работает, и найдите около 14 вольт на часть.

Напряжение падение на проводке произойдет только во время протекания тока, поэтому тестирование должно проводиться с подключенной деталью, включен и работает. Например, отсоединение соединителя провода от детали, а затем считывание напряжения на разъеме жгута проводов не действительный тест работоспособности схемы.

испытание напряжением во время работы системы — это промышленность стандартный тест на электрические характеристики. Также очень просто сделать приблизительный сравнение производительности частей, работающих при низком напряжении до запчасти работают на полном напряжении, используя только обычную машину. В темноте, с работающим двигателем и фарами ON, выключить зажигание при оставленных фарах. НА. Уведомление что свет значительно тускнеет при остановке двигателя, так как генератор также будет остановлен и напряжение упадет около 10%.Или же при работающих вентиляторах радиатора выключите зажигание и Заметьте, что вентиляторы замедляются.

Значимость работы двигателя и остановки двигателя заключается в том, что при работающем двигателе генератор возможность поддерживать систему на уровне около 14,2вольт. Но при остановленном двигателе аккумулятор будет подавать питание примерно на 12 вольт. Это простое сравнение с работающим двигателем и двигатель остановлен, чтобы дать нам общее представление о потеря производительности, которую мы можем ожидать от частей, работающих на немного низкое напряжение. В целом падение напряжения на проводке, при Доставка силы по частям — это противник, которого нужно преодолеть.

ТУ КЛЮЧ В РАБОТЕ!

Все кажется таким простым, просто использовать качественный регулятор напряжения, построенный крупной компанией, имеющей общую картину все продумано. И установите генератор с более чем достаточным номинальная мощность для обработки всех электрических нагрузок на автомобиль. Но в мир автомобильной проводки, падение напряжения в результате из-за длинных проводов часто мешает подавать питание на полном уровне напряжения на все части системы. И особенно с нашими старыми автомобилями, такими как фавориты периода Muscle Car, напряжение падение в проводке намного хуже, чем думает большинство людей .Проблема часто связана с дизайном системы, а не с возраст и износ проводки. Это случилось, когда эти машины были новыми, и это бывает, когда новая заводская шлейка с такой же оригинальной конструкция установлена.

Итак, если напряжение во всей системе не одинаковое во всех точках, то у нас есть серьезная проблема с попыткой использовать регулятор напряжения для оптимизации производительности! Падение напряжения происходит только при протекании тока. Большой ток, протекающий через провод, будет результат с большим падением напряжения. Если ток через провод уменьшается, то результирующее падение напряжения также будет уменьшено.

Если проводим регулятор напряжения для считывания и корректировки в самую низкую часть системы, затем в самую высокую часть система может быть опасно высокой. Было бы безопаснее и разумнее подключить регулятор напряжения к самой высокой части системы, но тогда низкое напряжение вызовет плохую работу на некоторых системы, и аккумулятор может даже не заряжаться должным образом.

Лучшим вариантом будет работа с дизайном разводки, при внесении улучшений в электрические системы! (Улучшения включают более мощный генераторы и современные аксессуары, чтобы эффективно использовать электрическая мощность.)

лучший план для большинства систем — направить мощность генератора вывод на центральный распределительный узел. Затем отправьте питание от концентратора в различные части электрическая система, и подключить напряжение регулятор для поддержания напряжения на главном распределительном узле . Идея очень хорошая, но не может претендовать на . автор как оригинал. Бывает, что Chevy очень хороший пример эта конструкция с 63 по 71 моделями. И инженеры Chevy сделали это хорошо! Это также система, о которой мы должны знать, когда установка более мощных генераторов и при установке проводка для включения новых аксессуаров.

См. больше об этой конструкции и функциях в нашем техническом разделе функция ДИСТАНЦИОННОГО ДАТЧИКА НАПРЯЖЕНИЯ, а также в нашем функция ГЛАВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ CHEVY СИСТЕМА. Также узнайте больше о том, насколько сильное падение напряжения на самом деле с оригинальной проводкой в ​​нашей функции на ЯРКИЕ ФАРЫ.

Топологии регуляторов

для батарейного питания — Maxim Integrated

Аннотация: В этом руководстве представлен обзор топологий регуляторов для оборудования с батарейным питанием.Обсуждаются линейные регуляторы, насосы заряда, понижающие и повышающие регуляторы, инверторы и конструкции с обратным ходом. Объясняется важность пикового тока и показаны схемы каждой топологии.

Аналогичная версия этой статьи появилась в номере EDN от 20 января 1994 г.

Введение

Источники питания, пожалуй, самые важные элементы системы с батарейным питанием. Знание некоторых базовых топологий регуляторов поможет вам выбрать и спроектировать правильную конфигурацию источника питания для ваших нужд.В этом руководстве представлен обзор топологий регуляторов для оборудования с батарейным питанием. Обсуждаются линейные регуляторы, насосы заряда, понижающие и повышающие регуляторы, инверторы и конструкции с обратным ходом. Объясняется важность пикового тока и показаны схемы каждой топологии. Обзор топологии регулятора

Настольные компьютеры, ноутбуки, нетбуки, смартфоны, КПК и многие другие бытовые электронные устройства обычно требуют более одного источника питания. Этим устройствам может потребоваться адаптер переменного / постоянного тока, зарядное устройство, высоковольтный преобразователь постоянного / переменного тока для подсветки и другие источники питания для лазеров, сотовых радиопередатчиков и вспомогательного оборудования. Таблица 1 показывает семь наиболее распространенных топологий регуляторов, начиная с простейшей (линейный регулятор) и переходя к более специализированным типам (например, обратноходовому регулятору). В таблице также перечислены плюсы и минусы каждой топологии.

Перестановка компонентов в базовой схеме импульсного регулятора изменяет топологию схемы для создания регуляторов, которые повышают (повышают), понижают (понижают) или инвертируют входное напряжение. Замена катушки индуктивности на трансформатор дает еще как минимум две цепи регулятора или вспомогательные выходные напряжения.

Таблица 1. Иерархия топологии DC / DC

В таблице 1 отсутствуют сложные топологии, такие как регуляторы с резонансным режимом, поскольку их схемы управления потребляют слишком много энергии для небольших систем с батарейным питанием. Правило для этих систем — простота: чем проще схема, тем лучше. В простых схемах нет магнитов, простых индукторов или трансформаторов 1: 1. Готовые магниты упрощают сборку и минимизируют затраты. Другие топологии могут быть получены из основных топологий, приведенных в таблице 1.Сюда входит преобразователь Cuk, который сочетает в себе топологии понижающего и повышающего преобразования, и прямой преобразователь, который объединяет понижающий преобразователь с половиной двухтактного преобразователя. Однако эти топологии подробно не обсуждаются в этом руководстве.

Линейные регуляторы

Линейные регуляторы являются самыми простыми и наименее дорогими из цепей питания, но за такую ​​простоту использования обычно приходится платить. Как указано в таблице 1, линейный регулятор включает в себя сеть обратной связи, которая контролирует выходное напряжение и регулирует его, управляя внутренним проходным транзистором (BJT или FET). Когда входное напряжение значительно превышает выходное напряжение, этот проходной транзистор рассеивает большое количество энергии (в виде тепла) при высоких нагрузках. Это приводит к более низкой эффективности, чем у сопоставимого импульсного регулятора.

Линейные регуляторы особенно полезны при генерации нескольких напряжений, когда используются вместе с импульсным регулятором. Импульсный регулятор может повысить низкое напряжение батареи. Однако вместо того, чтобы включать несколько переключателей на небольшую плату, разработчик может использовать линейные регуляторы с низким падением напряжения для генерации напряжения для последующих цепей.

При использовании линейных регуляторов в системах с батарейным питанием важно учитывать ток покоя (типичный и при полной нагрузке), падение напряжения, тепловые характеристики и возможности отключения. Таблица 2 показывает краткое сравнение некоторых доступных регуляторов Maxim.

Таблица 2. Сравнение линейного регулятора

Часть	Диапазон входного напряжения (В)	Ток покоя		Падение напряжения (при нагрузке 500 мА) (мВ)	Ток отключения (мкА)	Пакет
		Без нагрузки	I НАГРУЗКА = 500 мА (мкА)
MAX15029	1.425-3,6	275 мкА	315	40	5,5	ТДФН
MAX1806	от 2,25 до 5,5	210 мкА	575	201	0,02	µMAX®
MAX1589	от 1,62 до 3,6	70 мкА	90	175	0,01	ЦОТ, ТДФН
MAX1935	от 2,25 до 5,5	210 мкА	575	201	0.02	TQFN

См. Примечание по применению 751 компании Maxim «Линейные регуляторы в портативных приложениях», где подробно обсуждается использование линейных регуляторов в цепях с батарейным питанием.

Зарядные насосы

В зарядных насосах вместо схемы переключателя индуктивности используются конденсаторы для генерации выходного напряжения, которое выше или ниже входного. Насосы регулируемого заряда также могут инвертировать входное напряжение.

Обычно ток нагрузки, который может быть получен от зарядного насоса, ограничен несколькими десятками миллиампер.Выходное напряжение нерегулируемого зарядового насоса зависит от входного напряжения и падает пропорционально увеличению выходной нагрузки. Регулируемые насосы заряда не зависят от входного напряжения для установки выходного напряжения, и, поскольку они регулируются, выходное напряжение остается постоянным во всем диапазоне нагрузки. Некоторые зарядные насосы способны выдерживать ток до 125 мА (например, MAX1595), а некоторые — до 250 мА (MAX682).

Зарядные насосы создают шум при зарядке и разрядке конденсатора (ов), подключенного к устройству.Из-за пределов небольшой нагрузки и отсутствия индуктора этот шум обычно меньше по величине, чем у сопоставимого импульсного стабилизатора.

Регуляторы переключения

Импульсные регуляторы более эффективны и универсальны, чем их линейные аналоги; однако они также заметно сложнее. Параметры, влияющие на выбор топологии импульсного стабилизатора, включают пиковые токи для нагрузки и индуктора, уровень напряжения на силовых транзисторах и необходимость в магнитном и емкостном накопителе энергии.Импульсные регуляторы

имеют два основных режима работы: прерывистая проводимость и непрерывная проводимость. Прерывистая проводимость позволяет току индуктора снижаться до нуля в течение каждого периода выключения, что приводит к передаче накопленной энергии на выходной фильтр во время каждого цикла переключения. В режиме непрерывной проводимости ток индуктора включает постоянную составляющую, пропорциональную нагрузке. Работа в режиме непрерывной проводимости снижает отношение пикового тока индуктора к постоянному току нагрузки.Это, в свою очередь, снижает размах пульсаций тока и уменьшает потери в сердечнике.

Пиковый ток критичен

В преобразователях с батарейным питанием важен пиковый ток индуктивности, поскольку он напрямую влияет на срок службы батареи и паразитные потери. Это частично зависит от среднего тока нагрузки, который зависит от топологии регулятора, схемы управления и от того, является ли ток индуктора непрерывным. Некоторые примеры уравнений для пикового тока катушки индуктивности для повышающих, понижающих и инверторных регуляторов показаны в , Таблица 3, .

Таблица 3. Примерные уравнения пикового тока индуктора

Конфигурация	Устройство	Пиковый ток индуктора (A)
Понижающий / Бак	MAX8566
Повышение / Повышение	МАКС15059
Инвертор	MAX1846

* LIR — это отношение тока пульсаций индуктора к среднему продолжительному току при минимальной нагрузке.цикл. Для достижения максимальной производительности и стабильности рекомендуется выбирать LIR в диапазоне от 20% до 40%.
** T _S — период переключения устройства, η — КПД.
*** D _MAX — максимальный рабочий цикл.

Напряжение на переключающем транзисторе обычно не является проблемой для преобразователей с батарейным питанием. Номинальные значения напряжения пробоя 20 В и 50 В для стандартных полевых МОП-транзисторов логического уровня подходят для низких входных и выходных напряжений в системах с батарейным питанием.

Диссипативные потери возникают в паразитных резистивных элементах цепи регулятора. Эти потери включают последовательное сопротивление батареи; эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсаторов фильтра; сопротивление коммутирующего элемента во включенном состоянии; и сопротивления в проводниках, разъемах и проводке. Потери на рассеивание пропорциональны квадрату пикового тока, поэтому уменьшение пикового тока может значительно минимизировать эти потери. Кроме того, внутренний нагрев ухудшает химический состав батареи; таким образом, чрезмерные пиковые токи могут сократить срок службы батареи.

Другие топологии

Понижающий стабилизатор — лучший выбор для большинства приложений с батарейным питанием, при условии, что вы можете позволить себе несколько ячеек, необходимых для генерации напряжения батареи, превышающего выходное напряжение. Ток индуктора течет к нагрузке в течение обеих фаз цикла переключения, поэтому средний выходной ток равен среднему току индуктора. Теоретически наибольший КПД достигается при низком входном напряжении, что подразумевает меньшее количество последовательно соединенных элементов батареи. Если предположить, что падение напряжения в открытом состоянии переключателя намного меньше входного напряжения, низкое входное напряжение снижает коммутационные потери переменного тока и среднеквадратичный входной ток.

Повышающие или повышающие топологии генерируют выходное напряжение, превышающее входное. Эти топологии подходят для систем с ограниченным количеством аккумуляторных элементов. Поскольку напряжение источника и катушка индуктивности включены последовательно, средний ток катушки индуктивности равен входному постоянному току, определяемому по формуле:

I = P _IN / V _IN .

Топология инвертора, иногда называемая повышающей-понижающей схемой, генерирует выходное напряжение, полярность которого противоположна входному.Регуляторы инвертирования и обратного хода электрически эквивалентны с учетом пиковых токов и напряжения. Эти топологии наиболее подходят для приложений, требующих отрицательных или гальванических изолированных выходов. В целом, однако, высокие пиковые токи делают инвертирующие и обратноходовые топологии наименее привлекательными среди простых регуляторов.

Инвертирующая и повышающая топологии работают аналогично, но выпрямленный ток индуктивности инвертора создает отрицательное выходное напряжение, которому не способствует напряжение источника. Переключающий элемент инвертирующего регулятора испытывает большие перепады напряжения, которые приводят к высоким коммутационным потерям и нагрузке на транзистор. Кроме того, инвертирующие и обратноходовые регуляторы имеют конденсаторы входного и выходного фильтров, которые должны поглощать формы волны тока с большими резкими переходами. На входном конденсаторе повышающего регулятора или на выходном конденсаторе понижающего регулятора отсутствуют быстро движущиеся края формы волны.

Перевернутая топология с переключателем на нижней стороне

Вы можете реализовать три отрицательные топологии, перевернув классические топологии понижающего, повышающего и инвертирующего уровней.Поскольку входной источник инвертирован, вы должны поменять полярность переключателя и выпрямителя (рисунок 1). Хотя в настоящее время нет доступных ИС для отрицательной топологии, вы можете использовать ИС с положительным выходом. Регуляторы с отрицательным понижающим сопротивлением обладают всеми преимуществами регуляторов с положительным понижающим сопротивлением с дополнительным преимуществом переключателя нижнего уровня. В схеме переключателя нижнего уровня используется n-канальный МОП-транзистор с низким содержанием R _ON с простыми требованиями к приводу. Отрицательный понижающий стабилизатор имеет некоторую привлекательность в качестве альтернативы основному положительному регулятору, если батарея может плавать относительно заземления системы.Если возможно «плавающее» напряжение батареи, вы можете подключить массу к отрицательному выходу, а положительный полюс батареи — к V _OUT .

Рисунок 1. Вы можете инвертировать входной источник для создания трех топологий. Отрицательный понижающий стабилизатор (а) имеет выходное напряжение меньше входного. Регулятор отрицательного усиления (b) имеет более отрицательный выход, чем вход. Стабилизатор с отрицательным инвертором (c) преобразует отрицательное напряжение в положительное.

Обычно создание нескольких независимых источников питания — лучший способ спроектировать несколько выходов в системе с батарейным питанием. Используя простые топологии, вы можете сгенерировать оставшиеся выходы, используя стандартные трансформаторы или ответвители для накачки заряда.

Цепи связанных индукторов (, рис. 2, ) добавляют дополнительную обратную обмотку к базовой топологии понижающей, повышающей и инвертирующей. Эти гибридные схемы важны, потому что они сочетают в себе преимущества возвратной схемы (изоляция и недорогие множественные выходы) с преимуществами понижающих и повышающих схем (низкий пиковый ток и низкое напряжение на переключателе).Схема со связанными индукторами уменьшает количество обмоток, необходимых для схемы обратного хода, на одну. Это сокращение позволяет использовать недорогой трансформатор 1: 1 для генерации двойных выходных напряжений.

Рис. 2. Вы можете создать вспомогательные выходы, используя обратноходовой трансформатор вместо катушки индуктивности в базовой (а) понижающей, (б) повышающей и (в) инверторной конфигурациях.

Понижающий стабилизатор с возвратной обмоткой — это топология с превосходными характеристиками для многих приложений с батарейным питанием.Конфигурация имеет отличную стабильность, низкие пиковые токи и низкие пульсации на выходе. Выходная мощность вторичной обмотки зависит от тока нагрузки основного выхода и величины дифференциального напряжения на первичной обмотке. Оба эти параметра определяют изменение магнитного потока в сердечнике, которое запускает обратный механизм.

Как правило, общая доступная вторичная мощность равна или меньше половины основной выходной мощности. Это правило применимо только к высоким входным напряжениям.Оценка вторичной мощности должна быть уменьшена для входного напряжения менее чем в полтора раза превышающего выходное напряжение. Правило также не распространяется на схемы, содержащие синхронный выпрямитель вместо простого диода. Синхронные выпрямители имеют короткий период, когда первичный ток меняется на противоположное, что заставляет схему вести себя как прямой преобразователь, а не как обратный преобразователь. Чтобы эффективно передавать мощность в этом режиме прямой проводимости, вы должны минимизировать индуктивность рассеяния, уменьшить импеданс обмотки и выпрямителя, а также сделать конденсатор фильтра вторичного выхода настолько малым, насколько это позволяет напряжение пульсации.

Насосы заряда диод-конденсатор предлагают еще один недорогой способ генерации нескольких выходных напряжений. Любой узел, который имеет повторяющиеся импульсы, может управлять диодно-конденсаторной цепью. Выход драйвера затвора или главный переключающий узел импульсного регулятора — хороший кандидат. Например, повышающие регуляторы могут заряжать летающий конденсатор через заземленный диод, когда коммутационный узел находится под высоким уровнем (, рис. 3а, ). Включение повышающего транзистора переводит узел переключения и положительное напряжение летающего конденсатора на 0 В.Когда повышающий транзистор включается, летающий конденсатор генерирует отрицательное напряжение, разряжаясь во вспомогательный выходной конденсатор.

Рис. 3. Ответвитель подкачки заряда предлагает недорогой способ получения вспомогательного выходного напряжения. Отключение цепи повышения с летающим конденсатором (а) создает накачку отрицательного заряда. Размещение удвоителя напряжения на выходе цепи повышения напряжения (b) создает вспомогательный выход высокого напряжения.

Диодно-конденсаторные насосы заряда лучше всего работают с импульсными импульсными регуляторами, поскольку коммутационный узел переключается между четко определенным напряжением V _OUT и землей.Поэтому линейное регулирование хорошее. Однако регулировка не так хороша, когда вы нажимаете на переключающий узел понижающего или инвертирующего стабилизатора, потому что высокое напряжение, V _IN , изменяется в зависимости от напряжения батареи. Регулировка нагрузки в основном зависит от прямого падения напряжения на диоде. В приложениях с очень низким энергопотреблением (20 мА или меньше), где выходной сигнал питает операционный усилитель или драйвер затвора на полевом транзисторе, вы можете создать накачку заряда, используя недорогой диод 1N4148 и конденсатор 1 мФ.

Tech Talk regs

Насколько горячо / холодно работают регуляторы DVR3 / 4

Для всех DVR3 и 4 блоков, с положительным или отрицательным заземлением, максимальное тепловыделение при нагрузке 20 А ток менее 2 Вт.Рассеивание мощности в стандартных выводах добавит к этой цифре еще ватт или около того. Это значительно ниже, чем у многих продукты конкурентов. Поскольку эти регуляторы не используют диод для выполнения функция отключения, которая предотвращает обратный ток в динамо-машину из аккумулятор на низкой или нулевой скорости. Вместо обычного диода используют сильноточный слабый резистивные MOSFET-транзисторы, которые включаются и пропускают ток, только когда динамо-машина напряжение больше, чем напряжение аккумулятора.Этот метод позволяет потерять мощность в вырезанном элементе должно быть уменьшено примерно до 25% от потерь в вырезанном диоде используется во многих электронных регуляторах. Это ключевая часть того, что мы подразумеваем под словом «круто и эффективный «. Низкое тепловыделение способствует надежности, а также позволяет очень компактно размер в регуляторе. Действительно круто!

Как работают регуляторы вашего DVR?

Выходное напряжение типичного динамо-машины зависит от скорости вращения. якоря и напряженность магнитного поля, через которое он вращается.Сила поля определяется током, протекающим в обмотке (ах) возбуждения. Регулятор сравнивает выходное напряжение с точным опорным напряжением и контролирует среднее ток возбуждения для поддержания правильного зарядного напряжения.

Обычный механический регулятор обеспечивает регулирование мощности с помощью электромагнита. катушка катушки, которая размыкает набор электрических контактов для отключения питания поля когда напряжение поднимается выше установленного уровня.Выходное напряжение немного падает, затем контакты снова замыкаются, и напряжение снова прикладывается к полю, тем самым увеличивая выход по очереди. Этот цикл повторяется сотни раз в секунду, так что динамо-машина выход работает на постоянном уровне, что необходимо для зарядки аккумулятора и включения света и другие электрические нагрузки. Контакты в вырезанной шпульке замыкаются при подходящем напряжение для подключения стороны нагрузки (и размыкается, когда напряжение динамо-машины падает ниже напряжение аккумуляторной батареи), чтобы не разряжать аккумулятор на низких оборотах или в неподвижном состоянии.

Аналогичным образом работают современные электронные регуляторы

DRL. Напряжение на обмотка возбуждения включается и выключается в быстром цикле, устанавливая средний ток возбуждения как требуется для якоря, чтобы обеспечить соответствующее выходное напряжение, как скорость и нагрузка варьируется. Но вместо набора точек точно контролируется быстрое переключение с транзистором. Функция отключения выполняется диодным или транзисторным переключателем, который пропускает ток, когда мощность динамо-машины превышает напряжение батареи, и блокирует нежелательный ток, когда выходная мощность ниже, чем у батареи.

Где производятся ваши регуляторы?

Разработано и произведено в Великобритании. Корпуса обрабатываются на месте, а электронные печатные платы собираются нами на нашей машине. Который сказано, что комплектующие из разных стран; полупроводников не так много производство в Великобритании! В этом отношении алюминиевый сплав для корпуса будет также быть импортированными. Но подавляющая часть добавленной стоимости в продуктах в пользу UK PLC.Где бы ни происходило производство, главное — поддерживать хороший контроль качества, которому мы придаем большое значение.

Контрольная лампа зарядки / зажигания продолжает работать с этими регуляторами?

Да. Он по-прежнему будет работать нормально, с одной небольшой оговоркой. Если нет нагрузки на регулятор (зажигание от магнита), а при полностью заряженной батарее регулятор может периодически выключайте динамо-машину, поскольку для поддержания работоспособности не требуется никакой выходной мощности вверх. В редких случаях это приводит к случайному миганию сигнальной лампы, которая не имеет реального значения. Имейте в виду, что световой индикатор в лучшем случае грубый индикатор функции заряда. Лампа гаснет при напряжении значительно ниже требуемого. для подачи на аккумулятор любого полезного зарядного тока.

Подходит ли DVR3 или DVR4 для использования с динамо-машиной с 3 щетками на моем довоенном автомобиле

Будет после его несложной модификации с 3 кистей до 2.Проверить ссылка на странице технического обсуждения, посвященная преобразованию динамо-машины с 3 на 2 кисти.

Какого бы типа ни была ваша динамо-машина с 3 щетками, убедитесь, что любой внешний контроль заряда резисторы или переключатели удаляются из цепи поля после преобразования ее в 2 щетка. Это относится к соединениям Лето / Зима, High / Low, Фары / Габаритные огни, которые были простым методом управления зарядом динамо. Если их оставить в цепи, они могут переопределить DVR и приводят к очень высокому выходному напряжению.

Какое напряжение я буду измерять на батарее с помощью DVR3 / DVR4

Номинально 7,2 В при напряжении 6 В и 14,2 В при 12 В. Больше определенно не лучше здесь. Например, 14,5 В, обычно называемое «правильным», будет означать более высокое. непрерывная подзарядка, приводящая к большему количеству долива и сокращению срока службы аккумулятора.

Какой текущий предел для DVR3 / DVR4 я должен выбрать

Устройство ограничения тока — необычное, но важное включение в электронные устройства. регуляторы.Он обеспечивает важную защиту динамо-машины. Без ограничения тока динамо-машина будет пытаться генерировать столько тока, сколько требуется для электрической нагрузки. Если это значение выше, чем указано производителем, якорь может перегреться и выйти из строя. разрушается, бросив припой. Поэтому выберите ограничение тока, подходящее для динамо-машины. установленная, а не требуемая нагрузка, например.

Что такое поляризация динамо-машины и как это делается

Ваша батарея имеет клемму «под напряжением» и клемму «заземления» или «шасси».Что бы ни Клемма аккумулятора (ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ или ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ) подключена к шасси или раме, динамо-машина должна иметь одинаковую полярность. Это делается путем «перепрошивки» динамо-машины, которая намагнитите динамо-машину определенной полярностью. Да, есть обмотки возбуждения, обеспечивающие поле, но при запуске это железо в динамо, которое имеет остаточный магнетизм это запускает процесс. Например, вы хотите установить заземление аккумулятора. на ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ ЗЕМЛЮ и соответственно прошить динамо.Вот как: отключить D. & F провода от динамо. Отсоедините провод от незаземленной (ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ) клеммы на аккумулятор и «прошейте» его на клемме F динамо-машины. Это прикоснуться к «живому» подключите к клемме F ненадолго, на секунду сделаем это. Маленькая голубая искра будет увидимся. Ваша динамо-машина теперь поляризована ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ земля, вот и все.

(Поменяйте местами ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ и ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ в указанном выше, чтобы поляризовать ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ землю)

Вышеупомянутый метод применяется к динамо-машинам с полем, подключенным к земле, регулируемым на живая сторона, эл.грамм. Лукас набирает обороты.

Для динамо-машин с полем для жизни (отрицательное заземление, например, Bosch подключает DF к земле. Лифт либо щеткой в ​​динамо-машине от коммутатора, так что большой ток не может течь через арматуру. Прошить (ненадолго подключить) плюс аккумулятора к клемме D + / 61.

Повторная поляризация может использоваться, чтобы «разбудить» старую динамо-машину, которая не использовалась для на длительный период или для подтверждения полярности в случае сомнений, а также намеренно поменяйте полярность.Неплохо прикрепить напоминание рядом с аккумулятор, когда полярность заземления автомобиля была поменяна местами, чтобы избежать полярности в будущем чувствительные проблемы с подключением.

Как мне проверить работу Динамо?

Поле на Землю Динамо например Лукас: Отсоедините все провода от выходных и полевых клемм. (Лукас D и F) и соедините между собой провод. Подключите лампочку 12 В (например, индикатор 21 Вт лампочку) между двумя соединенными клеммами и «массой» или динамо-корпусом.Раскрутите динамо и на скромных оборотах лампа должна ярко светиться даже с блоком на 6В. Увеличивать скорость медленно и не продолжайте этот тест надолго. Еще лучше использовать вольтметр для контроля напряжения (катушка возбуждения действует как нагрузка). Счетчик также позволяет полярность вывода необходимо подтвердить. На счетчике должно быть 6В или 12В. на скорости, эквивалентной примерно 30 милям в час по дороге.

Для динамо-машины «Поле для жизни», например. Bosch или Dynastarter: вместо связывания Выход (61 / D +) и поле (DF), соедините поле с землей.Подключите лампочку или измеритель между Выход и земля.

Моя динамо-машина проверила нормально, но я не получаю вывода от моего DVR3 (или 4). Почему?

Вышеупомянутый выходной тест представляет собой простую проверку GO / NO-GO, но учитываются и другие факторы. играть в. Проверка лампочки не подтверждает правильную полярность; используйте для этого метр. Также скорость, с которой динамо-машина дает «хорошую производительность», не контролируется. Низкая производительность поскольку скорость вращения задержит или даже предотвратит запуск электронного регулятор.Это может быть связано с низкой магнитной эффективностью динамо-машины. Преобразовано около 12 В динамо-машины могут вызвать проблемы, поскольку спецификации различаются, а некоторые из них сделаны некачественно. Новая динамо щетки могут нуждаться в постели, они могут быть изготовлены из некачественного материала или свинцовая насадка иногда можно заподозрить. Все это отклонения от стандартных характеристик динамо. Производители обычно указывают определенную мощность или выходное напряжение с заданное сопротивление нагрузки при заданной скорости. Или, конечно, может быть простой проблема в жгуте проводов, разъемах, амперметре или еще где.

В чем преимущество перехода с 6-вольтовой системы на 12-вольтовую

Многие динамо-машины 6 В на мотоциклах и автомобилях отлично работают при 12 В с без изменений. Преимущества перехода на 12 В включают лучшее освещение и простые детали. доступность. Обратной стороной является то, что баланс заряда обычно составляет 30 % более высокая скорость; нет проблем для круиза, но может быть в окрестностях города.Больше силы будет быть доступным при 12 В в результате меньшего нагрева якоря (половина тока для заданной мощности).

Подгонка вольтметра даст мне хорошее представление о заряде

Вольтметр — это полезное устройство, которое показывает состояние заряда аккумулятор, когда двигатель не работает, и дает вам индикацию динамо-машины выходное напряжение, когда оно есть. Однако предпочтения по ионам потратите деньги на амперметр вместо этого работает хорошо.Они не все время дико мерцают, если регулировка заряда хороший. Вольтметр иногда показывает неверно высокие показания, несмотря на батарею. стреляют. Ток амперметра дает четкую индикацию заряда в данный момент времени и это лучший вариант в динамо-системе.

Вы предлагаете какие-нибудь регуляторы на 24 вольта

К сожалению, регуляторы на 24 В не продаются. У нас нет планов, несмотря на то, что нас просят временами. Это означало бы полную переработку нашей схемы, откровенно говоря, для относительно немного дополнительных продаж.

Предлагаете ли вы индивидуальное ограничение тока?

Мы можем, но в большинстве случаев наш стандартный ассортимент продукции на 8А, 11А, 15А и 22А должен покрывают большинство приложений. Не рекомендуется запускать динамо-машину на максимальном токе. рейтинг. Прекрасно в хороший холодный зимний день, не очень хорошо в жаркий летний день с полной нагрузкой. Выберите тот, который близок, но ниже максимального рейтинга вашей динамо-машины. если ты Если вам нужен конкретный текущий лимит, сообщите нам по электронной почте, и мы поможем вам.

Включают ли регуляторы температурную компенсацию

В настоящее время нет. Некоторые оригинальные типы реле включали биметаллическую полосу для уменьшения заряда напряжение по мере увеличения его температуры. Цель заключалась в том, чтобы снизить риск завышенной цены аккумулятор в тепле. Но изменение напряжения тогда реагирует на температуру регулятора, не аккумулятор, как требуется для работы схемы. Варьируя электронный регулятор выходное напряжение с температурой было бы довольно просто, но чувствительность батареи температура добавила бы неоправданной сложности.Наши стандартные регуляторы управляющего напряжения в любом случае гораздо точнее, и риск закипания батареи исключен. тем не мение мы можем рассмотреть некоторую форму дистанционного зондирования температуры в будущей версии.

Не лучше ли установить современный (дорогой) альтернативный генератор

Возможно дело вкуса и глубины карманов. Но динамо Лукас (например) на самом деле это прочный и надежный агрегат, требующий минимального обслуживания. В сочетании с электронным регулятором DRL адекватная зарядка возможна в любое время для нормального электрические нагрузки.

Автомобильные генераторы переменного тока

против аккумуляторов глубокого цикла Фотогалерея от Compass Marine Как сделать на pbase.com

Генератор, изображенный здесь, помог уничтожить очень дорогой банк аккумуляторов TPPL AGM менее чем за два года. Этим батареям требуется напряжение поглощения 14,7 В. Наибольшее напряжение, которое я зарегистрировал на этом судне, было 13,58 В на клеммах аккумулятора. При такой скорости для полной зарядки этих батарей потребовались бы дни, а не часы. В этом виноваты как падение напряжения, так и автогенератор типа «термистор».
Внутренние регуляторы напряжения автомобильного типа — одно из наиболее часто неправильно понимаемых устройств. Они просты, но они также немного различаются в том, как они регулируют или предельное напряжение . Все, что делает регулятор напряжения, — это предельное напряжение , но некоторые идут дальше и пытаются защитить батарею или защитить сам генератор. Тот факт, что генератор переменного тока входит в стандартную комплектацию судового двигателя , не означает, что он предназначен для использования в морских условиях или является высокопроизводительным генератором переменного тока.В большинстве случаев эти генераторы переменного тока представляют собой не что иное, как автомобильный генератор малой мощности, установленный на судовом двигателе. К сожалению, для судоводителей автомобильные аккумуляторы сильно отличаются по способу зарядки по сравнению с судовыми аккумуляторными батареями с глубоким циклом. Аккумуляторная батарея находится в горячем моторном отсеке, подумайте о движении в летнее время, и там же находится генератор переменного тока. Автомобильная промышленность и производители аккумуляторов знают, что тепло — главный убийца аккумуляторов. Если напряжение заряда не компенсируется , когда батареи горячие, они могут стать опасно перезаряженными.Чтобы решить эти проблемы, в стиле Band-Aid производители генераторов, такие как Hitachi, Mitsubishi, Denso, Delco, Paris Rhone / Valeo и т. Д., Начали добавлять простой термистор в схему регулирования напряжения как требования к автомобильной нагрузке росли на протяжении 70-х, 80-х и 90-х годов. Внутренний термистор вызывает снижение целевого напряжения регуляторов по мере увеличения температуры генератора. Снижение напряжения Hitachi — одно из самых серьезных, которые я измерял.К сожалению, эти снижения предельного напряжения регулирования происходят в зависимости от температуры генератора переменного тока или окружающей его температуры независимо от того, слишком ли он горячий или нет. Возьмем, к примеру, небольшой моторный отсек на типичной парусной лодке, нередко измеряют температуру в машинном отделении 145F или выше. Если мы предположим 145F с типичным генератором переменного тока Yanmar / Hitachi на основе градиента температуры термистора, встроенного в схему регулирования, мы увидим, что при 68F он должен выдавать 14,4 В +/- 0.3 В (кстати, +/- 0,3 В ужасно НЕСКОЛЬКО). Однако при повышении на каждый градус выше 20C / 68F ограничение регулируемого напряжения снижается на -,01 В на градус Цельсия. Температура моторного отсека 145F составляет 63C. Это 63C — это увеличение температуры окружающей среды на на на 43 градуса Цельсия по сравнению с базовой линией термистора 20C / 68F. При температуре в машинном отделении 145F самое высокое регулируемое напряжение, которое мы можем достичь, составляет 13,97 В. Имейте в виду, что я даже не включил сюда тепло, выделяемое самим генератором, а только температуру в машинном отделении.Этот подход пластыря незначительно приемлем для автомобильной батареи, которая принимает несколько ампер зарядного тока в двигательном отсеке 130F, но абсолютно ужасен для батареи с глубоким циклом при 70F, принимающей больше тока, чем может произвести генератор, при попытке получить правильное и здоровое напряжение поглощения. В автомобильном применении эта функция служит для защиты аккумулятора, но в морском применении она служит для защиты генератора переменного тока (уменьшение напряжения заряда снижает допустимый ток, который может принимать аккумулятор), но затем служит для уничтожения аккумуляторов.Не все судовые генераторы используют цепи регулирования с ограничением термистора, но с годами их используют все больше и больше. Генераторы переменного тока, такие как блоки в стиле Motrolola на ранних двигателях Westerbeke и Universal, или серия Leece-Neville 8MR, имеют простые «немые регуляторы». Давайте посмотрим на некоторые из моих грубых определений применительно к морским (автомобильным) генераторам: с немой регулировкой — Простой генератор с немой регулировкой производит НАБОР и ПОГЛОЩЕНИЕ, вот и все. Термисторной защиты от перегрева или компенсации температуры батареи нет, и они довольно часто «выгорают» при использовании для управления большими батареями.Если точка стабилизации напряжения составляет 14,4 В, она доведет банк до 14,4 В и просто удерживает его там. Если регулятор обнаруживает, что оно ниже 14,4 В, генератор находится в НАЛИЧНОМ режиме, вырабатывая весь возможный ток. Здоровый и длительный заряд поглощения на самом деле хорош для морских аккумуляторов с глубоким циклом и является частью зарядки, которая служит для обратного преобразования сульфата свинца. Super-Dumb-Regulated — В основном то же, что и выше, но они имеют дополнительную функцию самозащиты термистора, которая снижает регулирующее напряжение генератора в зависимости от температуры окружающей среды генератора.Эти генераторы ужасно подходят для аккумуляторов с глубоким циклом, потому что они постоянно недозаряжаются, особенно с короткой продолжительностью работы двигателя, которую моряки предпочитают во время круиза. Когда вы уменьшаете предел напряжения генератора, вы также значительно увеличиваете время зарядки на . Снижение предела регулируемого напряжения приводит к уменьшению выходного тока , таким образом позволяя генератору немного остыть и, надеюсь, не готовиться сам. Генераторы термисторного типа — это просто дешевые автомобильные генераторы.Снижение напряжения с помощью градиента температуры — это наименее затратный способ продлить срок гарантии этих генераторов и не разрушить горячие автомобильные аккумуляторы за несколько месяцев. Применительно к морскому рынку производитель генераторов может меньше заботиться о ваших батареях или о том, как быстро вы их уничтожите. Конечно, при более чем 20-часовом пробеге двигателя, что примерно так же редко, как у рыбы с ногами, возврат к 98-100% SOC составляет возможных даже с «супер-немым» регулятором генератора, но это на много, много, много часов больше. чем это было бы с простым глупым регулятором или с настоящим умным регулятором. А как насчет внешнего регулирования? Интеллектуальное регулирование — Интеллектуальные регуляторы работают с генератором немного по-другому, с точки зрения защиты генератора или снижения напряжения на клеммах для компенсации температуры батареи. Balmar и некоторые другие интеллектуальные регуляторы снижают напряжение возбуждения, что, в свою очередь, снижает выходной ток генератора. Они могут сделать это на основе верхнего предела для температуры генератора, сохраняя при этом заданное значение предела напряжения точно таким же, как .Интеллектуальный регулятор не начинает снижать напряжение возбуждения ДО тех пор, пока генератор не достигнет верхнего предела. Например, выходной ток генератора на 100 А может быть уменьшен до 70 А, чтобы поддерживать его ниже 230F, но предварительно установленный предел напряжения по-прежнему остается на уровне 14,4 В или где бы вы ни установили его для своих батарей. Из-за защиты генератора от температуры требуется немного больше времени, чтобы достичь расчетного целевого напряжения, но целевое напряжение не изменилось или не уменьшилось в зависимости от температуры окружающей среды в машинном отделении.Только время выхода на предельное напряжение немного увеличено. Сравните это с генератором переменного тока Yanmar / Hitachi, который снижает предел регулируемого напряжения на основе окружающей температуры генератора переменного тока. При использовании интеллектуальных регуляторов ограничение напряжения снижается не только благодаря выходному току через напряжение, приложенное к щеткам. Снижение выходного тока немного замедляет зарядку, но не настолько сильно, как снижение предельного напряжения на основе окружающего генератора переменного тока или температуры в машинном отделении. Хотя уменьшение выходного тока действительно увеличивает время объемной зарядки, вы по-прежнему получаете здоровую стадию поглощения, и вы по-прежнему добираетесь до целевого напряжения значительно быстрее.Этот тип регулирования более дорогой, поэтому в дешевых генераторах автомобильного типа его не используют.

Эффективное терморегулирование литий-ионных аккумуляторов с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы

Статьи

https://doi.org/10.1038/s41560-018-0243-8

1 Кафедра машиностроения, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния, США. 2Ключевая лаборатория термического преобразования и контроля энергии

Министерства образования, Школа энергетики и окружающей среды, Юго-Восточный университет, Нанкин, Китай.3 Лаборатория энергетики, средств управления и приложений, Департамент

Гражданской и экологической инженерии, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния, США. 4 Отделение материаловедения, LBNL, Беркли, Калифорния, США.

* электронная почта: [email protected]

Продолжающаяся трансформация энергетического сектора в пользу возобновляемых

аккумуляторов и развитие аккумуляторных технологий привели к появлению

аккумуляторных батарей, особенно литий-ионных батарей (LIB),

в центре нашего будущего энергетического ландшафта.В последние годы

использование LIB для электромобилей (EV), дронов, а также жилых помещений

и накопителей энергии в масштабе сети неуклонно растет, в дополнение к

к их растущему использованию в более устоявшейся потребительской электронике —

ics market1–3. Однако широкому распространению

серьезно препятствовала низкая производительность LIB как в горячем, так и в холодном климате.

mates4–6. При высоких температурах аккумуляторы разлагаются с гораздо большей скоростью

(срок службы примерно наполовину увеличивается на каждые 13 ° C повышения температуры аккумулятора

7), что приводит к увеличению затрат на замену8,9.Когда

температура опускается ниже 15 ° C, LIB страдают от пониженной емкости, мощности и эффективности, которые ответственны за более короткий запас хода

для электромобилей и автоматическое отключение смартфонов6,10,11. Многие сценарии реальных приложений

не находятся в скромных условиях4. Для экземпляра

из 51 мегаполиса (с населением более 1 миллиона человек —

страны) в Соединенных Штатах, в 20 районах обычно наблюдаются экстремальные

холодных дня ниже — 18 ° C (0 ° F), в то время как летние температуры

в 11 областях (включая перекрытие с предыдущими 20) обычно превышает

38 ° C (100 ° F) 12.Поддержание температуры батареи в оптимальном диапазоне

независимо от условий окружающей среды жизненно важно для работы любой системы накопления энергии на основе LIB (рис. 1).

В связи с современной тенденцией к быстрой зарядке и разрядке

(то есть более высокой скорости C; скорость 1C полностью заряжает / разряжает батарею за

1 час), управление температурным режимом батареи становится еще более сложной задачей.

С одной стороны, батареи теряют способность к питанию при низких температурах,

, что еще больше затрудняет достижение высоких значений C.Недавние исследования

-х годов показали, что внутреннее отопление может быстро нагреть LIB, а

восстановить питание13,14. Однако для того, чтобы эта стратегия работала, должна быть установлена ​​хорошая теплоизоляция

, чтобы тепло не могло просто уйти в окружающую среду14,15. С другой стороны, высокие коэффициенты C

существенно увеличивают тепловыделение внутри батареи. Keyser et al. По оценкам

, чрезвычайно быстрая зарядка (5 ° C или выше), которая позволяет заряжать электромобили

так же быстро, как заправляются обычные автомобили, и весьма желательна для внедрения электромобилей

, повысит температуру аккумулятора на

более чем на 200 ° C, если пакет не нагревается должным образом 7.Поэтому высокая термическая проводимость

имеет решающее значение для предотвращения перегрева батарей в условиях высокой температуры окружающей среды

. Из-за этих противоречивых требований к BTMS (

— это теплоизоляция при низкой температуре и теплопроводность при высокой температуре

), было трудно управлять температурой батареи для обоих экстремальных условий с использованием традиционного линейного термического

компоненты (для которых тепловой поток и температурный градиент

всегда линейно пропорциональны). В то время как контролируемые контуры жидкости

могут выполнять эту тепловую функцию в некоторой степени (например, посредством

включения и выключения циркуляционного насоса), контраст ВКЛ / ВЫКЛ составляет

,

недостаточно велик26. Кроме того, эти системы имеют более высокую стоимость и вес

, и не подходят для портативных приложений.

Здесь мы сообщаем о пассивном терморегуляторе без жидкости, который стабилизирует температуру батареи как в горячих, так и в холодных экстремальных условиях.Без какого-либо источника питания или логики терморегулятор

переключает свою теплопроводность в соответствии с температурой местной батареи

и обеспечивает желаемые тепловые функции, сохраняя

тепла в холодном состоянии и облегчая охлаждение в горячем состоянии. Ниже,

, мы сначала познакомимся с механизмом и продемонстрируем работу терморегулятора

в идеальной вакуумной среде.

Затем мы применяем его для пассивного управления температурой коммерческих

18650 LIB (наиболее широко используемая модель LIB) в воздухе в большом диапазоне

температур окружающей среды от -20 ° C до 45 ° C.

Конструкция и рабочий механизм терморегулятора

Концепция терморегулятора существует уже несколько десятилетий, но

приложения были ограничены несколькими нишевыми рынками, такими как терморегулятор

в космических кораблях17,18 и криогенных системах19, несмотря на то, что

растущий интерес к другим месторождениям в последние годы20. Основные проблемы

с текущими терморегуляторами — это низкий коэффициент переключения (SR),

Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей

с пассивным межфазным терморегулятором на основе

на основе сплава с памятью формы

MenglongHao  1, JianLi1,2, SaehongPark 3, ScottMoura3 и ChrisDames1,4 *

Низкая производительность литий-ионных батарей при экстремальных температурах препятствует их более широкому применению в энергетическом секторе.

Фундаментальная проблема в системах терморегулирования батарей (BTMS) заключается в том, что горячие и холодные среды предъявляют противоположные требования

: теплопередача при высокой температуре для охлаждения батареи и тепловая изоляция при низкой температуре для сохранения тепла, генерируемого внутри батарей. , что приводит к неизбежному компромиссу как в горячем, так и в холодном состоянии. Здесь мы демонстрируем терморегулятор

, который регулирует свою теплопроводность в зависимости от температуры, как это требуется для

BTMS.Без какого-либо внешнего логического управления этот терморегулятор увеличивает емкость батареи в 3 раза при температуре окружающей среды

(Tambient) -20 ° C по сравнению с базовым BTMS, который всегда является теплопроводным, а также ограничивает батарею

повышение температуры до 5 ° C в очень жаркой среде (температура окружающей среды = 45 ° C) для обеспечения безопасности. Результат расширяет возможности использования литий-ионных батарей

в экстремальных условиях и открывает новые области применения термически функциональных устройств.

ПРИРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА | VOL 3 | ОКТЯБРЬ 2018 | 899–906 | www.nature.com/natureenergy 899

Торговая марка Nature является зарегистрированной торговой маркой Springer Nature Limited.

Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы [Пассивный межфазный терморегулятор на основе сплава с памятью формы и его применение для терморегулирования батареи] (Журнальная статья)

Хао, Менглонг, Ли, Цзянь, Пак, Сэхонг, Моура, Скотт и Дэймс, Крис.Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы [пассивный межфазный терморегулятор на основе сплава с памятью формы и его применение для терморегулирования батареи]. США: Н. П., 2018. Интернет. DOI: 10.1038 / s41560-018-0243-8.

Хао, Менглонг, Ли, Цзянь, Пак, Сэхонг, Моура, Скотт и Дэймс, Крис. Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы [пассивный межфазный терморегулятор на основе сплава с памятью формы и его применение для терморегулирования батареи].Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1038/s41560-018-0243-8

Хао, Менглонг, Ли, Цзянь, Пак, Сэхонг, Моура, Скотт и Дэймс, Крис. Пн. «Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы [пассивный межфазный терморегулятор на основе сплава с памятью формы и его применение для терморегулирования батареи]». Соединенные Штаты.DOI: https: //doi.org/10.1038/s41560-018-0243-8. https://www.osti.gov/servlets/purl/1560563.

@article {osti_1560563,
title = {Эффективное терморегулирование литий-ионных батарей с пассивным межфазным терморегулятором на основе сплава с памятью формы [пассивный межфазный терморегулятор на основе сплава с памятью формы и его применение для терморегулирования батарей]},
author = {Хао, Менглонг и Ли, Цзянь и Парк, Сэхонг и Моура, Скотт и Дэймс, Крис},
abstractNote = {Низкая производительность литий-ионных батарей при экстремальных температурах препятствует их более широкому применению в энергетическом секторе.Основная проблема в системах терморегулирования батарей (BTMS) заключается в том, что горячие и холодные среды предъявляют противоположные требования: теплопередача при высокой температуре для охлаждения батареи и тепловая изоляция при низкой температуре для удержания тепла, генерируемого внутри батарей, что приводит к неизбежному компромиссу.