Реле регулятор напряжения генератора своими руками схема

Задумался я об этой штуке прошлой зимой, когда короткие поездки по городу (дом-работа, дом-магазин и т.д.) с включенными всеми потребителями начали давать о себе знать. Многие, наверное, слышали про установку «повышающего диода на регулятор напряжения», так вот, прочитав данную статью я задумался: при таком раскладе напряжение в бортовой сети в ручную не регулируется, просто становится больше на то значение, на какое упадет напряжение при прохождении тока через диод. Для начала немного теории: при прохождении тока через диод, напряжение падает в среднем на 0,5 вольта (в зависимости от диода), и штатный регулятор думает, что напряжение упало в бортовой сети, и заставляет генератор давать большее напряжение. Практика: берем ту же схему, что и для «повышающего диода» и добавляем к ней второй диод и переключатель на 3 положения, причем диод можно использовать любой, только, чтоб он был рассчитан на ток не менее 5А, далее собираем всё вот по такой схеме

И вуаля первое положение 14,2 В, второе положение 15,4 В, третье положение 14,8 В

Стабилизатор напряжения в бортовой электросистеме автомобиля – самый важный узел без всякого преувеличения. От качества его работы будет зависеть не только стабильность и длительность срок эксплуатации аккумулятора. При этом даже вполне исправное устройство стабилизации не всегда дает гарантию соответствия напряжения и качества питания электросети автомобиля. Нередко автолюбители задаются вопросом как сделать реле регулятор напряжения генератора более надежным – обратиться к специалистам СТО, собрать или усовершенствовать самостоятельно? Вариантов много.

Современные стабилизаторы

На современном автотранспорте, как правило, устанавливаются автоколебательные реле. Они работают по принципу отключения питания катушки возбуждения при достижении напряжения верхнего предела 13,5-13,8 В и подключения при нижнем пороге напряжения 14,5-14,6 В.

Таким образом, выходное напряжение постоянно колеблется. Теоретически это не считается недостатком, так как напряжение не выходит за допустимые рамки. Все же это не совсем безопасно. Наверняка опытные водители знают, что слабым местом у этого вида реле являются переходные моменты, когда резко меняются обороты ротора или нагрузочный ток. Особенно неблагоприятный момент возникает при большом токе нагрузки на малых оборотах. В эти моменты колебания напряжения часто превышают верхний порог. За счет кратковременности таких скачков аккумулятор не выйдет со строя сразу, но каждый раз его емкость и соответственно ресурс сокращается.

Решают эту проблему по-разному. Иногда автолюбители просто меняют автоколебательное реле на устаревшее контактно-вибрационное. Более оптимальным решением станет заменить реле на широтно-импульсный стабилизатор или модернизировать «родной» с помощью небольших дополнений.

Типы конструкций

Существуют 2 вида регуляторов: старого и нового образца. Они заменяют друг друга, хотя содержат разные начинки. Старая конструкция комплектуется механическим реле. На машинах ВАЗ установлен регулятор напряжения типа РР-380. Приборы такой серии используют подвижные контакты для включения резисторов.

Данная запчасть снята из серийного производства. Сейчас подобные экземпляры встречаются редко. Вибрационный регулятор РР-380 к тому же имеет ряд недостатков. Укажем на трудности при эксплуатации контактного варианта:

необходимость настройки;
ступенчатая регулировка;
периодическая зачистка контактной группы;
низкая надежность;
создает радиопомехи;
малый срок эксплуатации.

ШИ-стабилизатор

Широтно-импульсные стабилизаторы характеризуются более стабильной работой, то есть в сеть автомобиля подается почти постоянное напряжение, а небольшие отклонения в пределах нормы носят плавный характер. В схеме устройства использованы те же детали, что и в оригинале, но в то же время включена микросхема К561ТЛ1. Это позволило собрать мультивибратор и формирователь коротких импульсов на 1-м узле. Также упрощен узел управления выходным ключом за счет применения полевого транзистора, повышенной мощности.

Цикл работы стабилизатора

С включением зажигания на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. В следствии, этого током зарядки конденсатора СЗ открывается транзистор VT1. Он в свою очередь начинает подавать на входы элемента DD1.2 высокий уровень, единовременно разряжая конденсатор С4. С появлением на выходе низкого уровня DD1.2 открывает полевой транзистор VT3. Ток с вывода стабилизатора протекает обмотку возбуждения генератора.

После прекращения импульса на выходе DD1.1 образуется высокий уровень и транзистор VT1 закрывается. Происходит зарядка конденсатора С4 током, проходящим через резистор R5 от генератора, который управляется транзистором VT2. В то время как напряжение на конденсаторе С4 опуститься до нижнего предела переключения триггера DD1.2, он переключится. На его выходе возникнет высокий уровень, который закроет транзистор VT3. В целях защиты входных цепей микросхемы DD1 напряжение конденсатора С4 ограничивается диодом VD4, что при его последующей зарядке не приведет к переключению DD1.2. Когда же на выходе генератора снова формируется импульс низкого уровня, процесс начинает повторяться.

Таким образом, стабилизация осуществляется длительностью включенного состояния полевого транзистора, а процессом управляет измерительное устройство, а также генератор тока. Когда возрастает напряжение на выводе генератора нарастает ток коллектора транзистора VT2. При увеличении ампеража конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее и продолжительность включенного состояния транзистора VT3 уменьшается. В следствии ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора уменьшается и, конечно же, уменьшается выходное напряжение генератора.

При понижении напряжения на выводе от генератора ток на коллекторе транзистора VT2 снижается. В результате время зарядки конденсатора С4 возрастает. Это приводит к более длительному периоду включенности транзистора VT3 и ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора, возрастает. Выходное напряжение генератора также увеличивается.

FakeHeader

Comments 33

Несколько лет назад разработал схему РР с термодатчиком, тоже самое что и трёхуровневый, только напряжение меняет в зависимости от температуры автоматически.

Когда создавал свой реле регулятор цель была создать надёжный реле регулятор, который облегчит зимний пуск двигателя, т.к. в мороз приходилось снимать аккумулятор и греть-подзаряжать дома, что было не удобно. Когда сделал, поставил проблема с запуском двигателя в мороз исчезла. более того проявились другие полезные качества. Как то увеличение срока службы аккумулятора. Двигатель стал заводиться с аккумуляторами, которые раньше его не заводили(меньшей ёмкости или старыми-убитыми). более стабильное напряжение.

вот видео как работает,

кто заинтересовался, может у меня заказать.vk.com/id6807678

Пипец мосту пришел от него(((

Красава дружище))себе поставил и тоже заметил такую шляпу.все мерцает, сегодня переделаю +100500 тебе:)

Какраз регулятор сломался. Спасибо буду ставить)

Кстати, удобнее провод выводить через большое отверствие, которое выглядит как круг с прямоугольником. Оно вроде как под W. У нас вывода для этого W нет. На сколько я понимаю схему геннадия, это одна из обмоток генератора (фаза). Это отверствие с правой стороны крышки (если считать что B+ и D c левой) и по вертикали находится между отверствиями под B+ и D.

Понятно. А почему на драйв свою машину не выложишь?

Потому что не люблю фотографировать и фотографироваться. У меня даже фотика нормального нет. Можно взять конечно, но надо еще и помыться, найти место, и ракурс подобрать, фото обработать — заниматься тем чем не люблю. Да и время жалко именно на это. Я лучше с дочей повожусь, или машинкой замусь, или за компом посижу ;-), или посплю =) Да и подому что-то надо делать Да и не люблю фотоотчеты делать (причина выше — не люблю фоторграфировать).

Молодец, хороший выбор

Сгорел у меня один такой в августе Кстати, нехороший человек, тоже моргал свет. Стоял с начала 2010года.Купил такой-же, но для 10го семейства. Там токосъемник другой. Но мне не бяда, у меня же есть токосъемник Поставил туда же — на верхний болт крепления правой блок-фары (не нижний как на фото). Все заработало как и прежде, правда моргания нет совсем

А вообще я моргание связывал с тем, что допускал использование в регуляторе схемы ШИМ (широтноимульсного усиления напряжения). Какая там реально схема не знаю. Почему подозревал?1

Потому что при использовании ШИМ у постоянного напряжения появляется скважность. Т.е

ток идет прямоугольными импульсами, заданной разработчиком схемы, частоты (скорее всего есть определенные рекомендации выбора этой частоты)2. Сейчас не моргает. Вот и думаю, а ШИМ ли там применяется?

ЗЫ, господа УСТАНОВИВШИЕ, данное Полезное устройство. СЛЕДИТЕ за напряжением бортовой сети! Я этой весной пожег Osram Night Breaker’ы напряжением не менее 16В ((. Хорошо хоть АКБ живая осталась.ЗЫЫ, полезнее этого регулятора только (по убывающей)1) ТОРН Адамчука (термооптимизированный регулятор напряжения, супер навороченный)2) регулятор напряжения от Шеви. Он сам нормально следит за правильным напряжением в бортовой сети. Стоит копейки, по сравнению со ТОРНом, и даже дешевле трехуровника

НО, Внимание, его надо ставить у автэлектрика, если не разбираетесь в геннадие. И ставить так, чтобы, при выходе его из строя, было легко поменять на него же или родной (вдруг в пути, «далеком кишлаке», не будет регулятора от Шеви)

Добавлю сразу, если истерлись щетки, меняйте просто щетки на токосъемнике Их отдельно в продаже нету. Можно купить дешевый регулятор с такими же щетками, либо выпросить парочку сгоревших регуляторов у автоэлектрика. Только чтобы щетки были нормальной длины, т.е. чтобы торчали не менее 2/3 от новых. Вы же не хотите часто лазить в генадие и паять щетки

Модернизация регулятора напряжения

Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.

На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.

На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.

Создано реле регулятор напряжения генератора для корректировки выдаваемого в бортовую сеть и на клеммы аккумулятора «вольтажа» в заданном диапазоне 13,8 – 14,5 В (реже до 14,8 В). Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора.

Самодельные устройства

Сделать трехуровневый регулятор напряжения своими руками для обычного человека довольно сложно. При этом следует знать основы электроники. Главным элементом устройства являются диоды. При этом найти трехступенчатый тумблер для них очень проблематично. Дополнительно следует устанавливать радиаторы для охлаждения. В противном случае диоды могут не выдержать предельного напряжения и перегореть.

Соединяются компоненты между собой при помощи проводов. Они должны быть довольно длинные, потому что кабель следует продевать через крышку непосредственно к регулятору. В последнюю очередь надо позаботиться о корпусе из пластика. При этом проводка в нем должна быть хорошо закреплена. В результате переключение тумблера должно быть свободным.

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.

Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.

Взаимосвязь источников тока авто

В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:

аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах

В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.

Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто « с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:

при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора

Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

подстройка тока в обмотке возбуждения
выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе

Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.

Схема подключения генератора ВАЗ-2101

Конструктивно генератор 2101 состоит из следующих основных элементов:

Ротор – подвижная часть, вращается от коленчатого вала двигателя. Имеет обмотку возбуждения.
Статор – неподвижная часть генератора, также имеет обмотку.
Передняя и задняя крышки, внутри которых установлены подшипники. На них находятся проушины для крепления к ДВС. В задней крышке расположен конденсатор, необходимый для отсечения переменной составляющей тока.
Полупроводниковый мост – называют «подковой» за сходство. Три пары полупроводниковых силовых диодов смонтированы на подковообразной основе.
Шкив, на который надевается ремень генератора ВАЗ-2101. Ремень клиновидный (на современных авто применяется многоручейковый).
Регулятор напряжения установлен в подкапотном пространстве, вдали от генератора. Но все же его нужно считать частью конструкции.
Щетки смонтированы внутри генератора и передают напряжение питания к обмотке возбуждения (на роторе).

Разновидности реле регуляторов

Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

внешние – повышают ремонтопригодность генератора
встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
транзисторные – в современных авто не используются
релейные – улучшенная обратная связь
релейно-транзисторные – универсальная схема
микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

Замена и снятие электрогенератора

Генератор на автомобиле ваз снимают либо для полной замены в случае выхода из строя или для выполнения ремонтных работ по замене неисправных частей. Для выполнения демонтажа подготовьте стандартный набор инструментов, автомобиль желательно загнать на смотровую яму.

Отсоединить аккумуляторную батарею.
Снять защитный резиновый колпачок с вывода «30» и отвернув гайку, снять со шпильки провода.
Отсоединяем колодку с проводами с разъема генератора.
Ослабляем затяжку крепления генератора к регулировочной планке, после чего подымаем его до упора вверх к блоку цилиндров и снимаем со шкивов ремень.
Полностью отвернуть болт крепления регулировочной планки к блоку цилиндров, после чего снизу авто отворачиваем 2 болта крепления нижнего кронштейна к блоку и снимаем генератор, вытащив его из подкапотного пространства.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.

Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.

Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:

вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети

Что нужно для установки?

В первую очередь, следует ознакомиться с комплектацией устройства. Стандартный набор регулятора включает в себя инструкцию, непосредственно прибор и соединительные провода со специальными щеткодержателями, которые нужны для фиксации корпуса.

Перед установкой оборудования следует заранее подготовить рожково-накидной ключ и отвертку крестового типа. Также понадобятся нож и тестер для определения напряжения. Чтобы надежно зажать клеммы, следует использовать щипцы, однако подойдут и обычные плоскогубцы.

Диагностика реле регулятора

Определить поломки регулятора напряжения можно по признакам косвенным. Прежде всего, это некорректная зарядка АКБ:

перезаряд – выкипает электролит, раствор кислоты попадает на детали кузова
недозаряд – ДВС не запускается, лампы горят в пол накала

Однако предпочтительнее диагностика приборами – вольтметром или тестером. Любое отклонение от максимального значения напряжения 14,5 В (в некоторых авто бортовая сеть рассчитана на 14,8 В) на больших оборотах или минимального значения 12,8 В на малых оборотах становится причиной замены/ремонта реле регулятора.

Встроенного

Чаще всего регулятор напряжения интегрирован в щетки генератора, поэтому необходимо уровневое обследование этого узла:

после снятия защитной крышки и ослабления винтов щеточный узел извлекается наружу
при износе щеток (осталось меньше 5 мм их длины) замена должна производится в обязательном порядке
диагностика генератора мультиметром производится в комплекте с аккумулятором или зарядным устройством
«минусовой» провод от источника тока замыкается на соответствующую пластину регулятора
«плюсовой» провод от ЗУ или АКБ подключается к аналогичному разъему реле
тестер устанавливается в режим вольтметра 0 – 20 В, щупы накладываются на щетки
в диапазоне 12,8 – 14,5 В между щетками должно быть напряжение
при увеличении напряжения больше 14,5 В стрелка вольтметра должна быть на нуле

В данном случае вместо вольтметра можно использовать лампу, которая должна гореть в указанном интервале напряжения, гаснуть при увеличении этой характеристики больше этого значения.

Провод, управляющий тахометром (маркировка W только на реле для дизелей) прозванивается мультиметром в режиме тестера. На нем должно быть сопротивление около 10 Ом. При снижении этого значения провод «пробит», его следует заменить новым.

Выносного

Никаких отличий в диагностике для выносного реле не существует, зато его не нужно демонтировать из корпуса генератора. Проверить реле регулятор напряжения генератора можно при работающем двигателе, изменяя обороты с низких на средние, затем высокие. Одновременно с увеличением оборотов нужно включить дальний свет (как минимум), кондиционер, монитор и прочие потребители (как максимум).

Таким образом, при необходимости владелец транспортного средства может заменить штатное реле регулятор напряжения на более современную модификацию встраиваемого или выносного типа. Диагностика работоспособности доступна собственными силами при наличии обычной автомобильной лампы.

Как проверить РН на ВАЗ-2110, не снимая его

Обнаружив хоть один из перечисленных признаков, не поленитесь проверить на вашем ВАЗ-2110 регулятор напряжения. Эта процедура не займет более 10 минут. Для этого потребуется вольтметр или мультиметр, включенный в его режиме, а также помощник. Порядок проверки следующий:

Запускаем двигатель машины и прогреваем его до рабочей температуры.
Не выключая мотор, присоединяем один щуп воль генератора, а второй – к «массе» устройства.
Просим помощника включить фары ближнего света и давить на педаль акселератора, удерживая обороты на уровне 2000-2500 тыс. об./мин.
Замеряем напряжение прибором.

У ВАЗ-2110 регулятор напряжения должен выдавать 13,2-14,7 В. Это норма. Если показатели вольтметра отличаются от приведенных, диагностические мероприятия следует продолжить.