תיכנון בקר אלטרנטור משופר

אחרי הוויכוחים בשבוע שעבר בנוגע להפעלת האלטרנטור ברכב ללא מצבר, החלטתי לשלוף תכנון ישן שלי (מלפני כ 10 שנים) של בקר אלטרנטור משופר.

אם תרשו לי כמה מילים לפני, התכנון בוצע למערכת מסוימת אולם מעולם לא נבדק. בעוונותי, בעשר שנים האחרונות עסקתי בעיקר בתכנון דיגיטלי כך שרצוי להתיחס בזהירות לתכנון המוצע. אני בכל אופן הולך לבנות את המעגלון הזה בחודש הקרוב וכנראה אנסה אותו על הרכב של אישתי.

מאפינים:

1. בקר אלטרנטור למתח קבוע.

2. דיוק:טוב מ5% בכל תחום הטמפרטורה המותר.

3. תחום הטמפרטורה המותר: -40 +85

4. הגנה טרמית לדיודות הישור, הפסקת זרם סטטור בטמפרטורה של 95 מעלות, איפשור זרם סטטור בטמפרטורה של 90 מעלות.

5. הגנה לעומס יתר/קצר: הפסקת זרם סטטור כאשר מתח האלטרנטור יורד מתחת ל 7.2V איפשור זרם סטטור כאשר מתח האלטרנטור חוזר למעל 10.8V

6. הגנה על יחידת דחיפת הסטטור נגד מתחי מיתוג (כתוצאה מפחמים לא תקינים) עד 100V

7. שלושה חיבורים: מתח (דרך מפסק התנעה) אדמה וסטטור.

יתרונות:

1. רכיבים זולים (עלות כוללת קטנה מ 10$)

2. ניתן להשיג את רוב הרכיבים (חוץ אולי מהטרמיסטור) בחנויות אלקטרוניקה בארץ.

3. ניתן להתאים, בשינוי ערכי רכיבים, את המעגל למתחי מצבר שונים ולשינוי ערכי הטמפרטורה של הגנה טרמית.

חסרונות:

1. יש למקם את הטרמיסטור (חיישן הטמפרטורה) על גשר הישור ולמתוח חוטים מהמעגל.

2. התיכנון מעולם לא נבדק...

באותו נושא. אם יש למישהו את מבנה האלטרנטור של סוזוקי סוויפט GA משנת 1988 וכיצד לפרק/להרכיב אותו אשמח מאוד.

חיים,

מספר הארות/הערות לתיכנון שלך.

1. ווסתי המתח המודרנים הינם בעלי יכולת דיאגנוסטיקה עצמית

2. הווסתים שולטים על הזרם בשדה המגנטי על-ידי מיתוג PWM מהיר (את היתרונות אתה בוודאי ידוע)

3. לווסתים יש SOFT START

4. הדיוק של ווסתים מודרנים הינו +/-0.1 וולט

5. טמפ' הצומת של הווסתים נעה בין 125-150 מעלות צלזיוס

חסר בשרטוט שלך מעגל התראה על מתח מוצא גבוה או נמוך והגנות.

זה מה שכרגע עלה לי בראש.

חיים הוצאת לי את המילים מהפה (או יותר נכון את הרעיון מהראש).

כבר מזמן חשבתי לתכנן בקר כזה, כולל יכולת טרימינג עדין, אך כעוד מס' רב של רעיונות זנחתי אותו עד לשעת הכושר. כרגע במעט הזמן הפנוי שיש לי אני משחק במכונות

בכל מקרה אני לא ממש מצליח לראות את הרכיבים. תוכל להעלות את הקובץ אורקד או להדפיס ל-PDF?

אגב כאמירה כללית- ישנם מספר חברות מוכרות שמיצרות רכיבים ייעודיים שהם בקרי אלטרנטור. אני חושב שבכל מקרה עדיף להשתמש בהם בתוספת הפריפריות הדרושות.

אעלה מחר קובץ אורקד. דרך אגב, זה סתם תיכנון "סיני" (פשוט+זול+עובד אבל לא מדהים) כרגע בעבודה אני מצפה לבורד פיתוח של פרוססור עם יכולות CAN ו 8 ערוצי A/D ויכולת בקרה מלאה דרך ערוץ התקשורת. *זה* יהיה התכנון האולטמטיבי...

ברכבים מסויימים קיימים ווסתים בעלי אפשרות לתקשורת CAN-BUS או לייתר דיוק התקשורת היא בפרוטוקול LIN עם מחשב הרכב כבר מספר שנים.

קודם כל, תודה.

נראה לי כי לא הסברתי את עצמי טוב, בקר האלטרנטור המשופר נועד להיבנות בבית (או סתם אצל טכנאי) ולהחליף את הבקר הרגיל המופיע במכוניות רגילות בנות 5 שנים ויותר. הוא לא נועד להיות בקר דיגיטלי סופר מתוחכם שדורש יצור והלחמת SMD ותיכנות מחשב הרכב כדי לטפל בו.

לדוגמה, אם לבחור בשירשור

http://www.carsforum.co.il/vb/showthread.php?t=274427 היה מורכב בקר כזה סביר להניח כי דיודות היישור לא היו נשרפות והייתה נחסכת עלותן.

חיים,

 

מספר הארות/הערות לתיכנון שלך.

 

1. ווסתי המתח המודרנים הינם בעלי יכולת דיאגנוסטיקה עצמית

כן, לדוגמה L9473 של ST אולם מאוד קשה להשיג אותם.

2. הווסתים שולטים על הזרם בשדה המגנטי על-ידי מיתוג PWM מהיר (את היתרונות אתה בוודאי ידוע)

חשבתי על זה, אבל משיקולי מחיר, עלות ופשטות (המעגל נועד להיבנות בבית או סתם אצל טכנאי) החלטתי לוותר על זה כרגע, כנראה שאוסיף זאת בכל זאת, בתור אופציה בתכנון הבא.

3. לווסתים יש SOFT START

אני לא בטוח שזה כל כך חשוב אבל אוסיף זאת מיכוון שיש צורך בתוספת מועטה של רכיבים. יותר מטריד אותי החיווט הנוסף מהמתנע...

4. הדיוק של ווסתים מודרנים הינו +/-0.1 וולט

אצלי הדיוק טוב מ5% בכל תחום הטמפרטורה המותר, כלומר, בתנאי עבודה רגילים הסטייה תהיה קבועה וידועה מראש כך שניתן יהיה לפצות באמצעות הוספת טרימר. בנוסף, זה נראה לי קצת זניח מיכוון שמדידה של +/-0.1 וולט קטנה יותר מסטיית מתח המצבר כתוצאה משינוי טמפרטורת הסביבה ב כ 20 מעלות.

5. טמפ' הצומת של הווסתים נעה בין 125-150 מעלות צלזיוס

גם אצלי, אבל לא הייתי רוצה להתקרב לשם...

חסר בשרטוט שלך מעגל התראה על מתח מוצא גבוה או נמוך והגנות.

ממש לא.

1. הגנת מערכת באמצעות זנר של 16 וולט, ד"א הוספתי גם סליל להגנה נגד "ספייקים" כתוצאה ממיתוגים פנימים של מנועים/סולונואידים ברכב.

2. הגנה טרמית לדיודות הישור, הפסקת זרם סטטור בטמפרטורה של 95 מעלות, איפשור זרם סטטור בטמפרטורה של 90 מעלות. (קצת גבולי אבל נראה לי כי עדיפה זהירות יתר בטמפרטורה של דיודות הישור. כמו כן טמפרטורת עבודה גבוה מקצרת את אורך החיים של דיודת שוטקי בצורה משמעותית)

3. הגנה לעומס יתר/קצר: הפסקת זרם סטטור כאשר מתח האלטרנטור יורד מתחת ל 7.2V איפשור זרם סטטור כאשר מתח האלטרנטור חוזר למעל 10.8V (אם המתחים הנבחרים לא מתאימים אשמח לקבל ערכים אחרים)

4. הגנה על יחידת דחיפת הסטטור נגד מתחי מיתוג (כתוצאה מפחמים לא תקינים) עד 100V (להגנה משופרת של יחידת המוצא ניתן להחליף את הטרנזיזטור ל STD7NK30Z שיתן הגנה עד 300V אולם זה נראה לי קצת מוגזם)

 

לא נראה לי שיש צורך בהתראה על מתח מוצא גבוה או נמוך מיכוון שבקר אלטרנטור רגיל אינו כולל אותן ובנוסף יהיה צורך להעביר את הנתונים ללוח השעונים, דבר לא טריוואלי במיוחד.

זה מה שכרגע עלה לי בראש.

חיים,

בכול ווסת מתח פשוט קיים חיווי ברגע שאין טעינה או/גם מתח טעינה נמוך שגורם למנורת החיווי לדלוק בעוצמת אור חלשה יותר.

נניח והרצועה של אלטרנטור נקרעה ?

ברוב האלטרנטורים הפחמים הם חלק מהמארז של ווסת המתח לכן תצטרך לבצע שמיניות בכדי לחבר את הווסת שלך בצורה מיטבית.

בווסתים קצת יותר מתקדמים קיימת התראה גם על מתח טעינה גבוה יותר אני מדבר על רכבים גם משנות ה-90.

דרך אגב בעבר פירקתי אלטרנטור של וולוו 960 שנת 94 או 95 ולהפתעתי גיליתי חיווט לחיישן טמפ' שיושב על המצבר.

בהרבה רכבים ווסת המתח הינו מקוזז טמפ' כלומר מתח הטעינה משתנה בהתאם לטמפ' למה זה חידה ?

חיים,

 

בכול ווסת מתח פשוט קיים חיווי ברגע שאין טעינה או/גם מתח טעינה נמוך שגורם למנורת החיווי לדלוק בעוצמת אור חלשה יותר.

 

נניח והרצועה של אלטרנטור נקרעה ?

 

לפי מה שהבנתי לכל הבקרים ה"רגילים" ישנם 3 חיבורים במארז:מתח, אדמה וחיבור לרוטור (לפחם) וכמובן ישנו חיווי ברגע שאין טעינה. אני מניח שהחלפת הבקר ה"רגיל" בבקר שתיכננתי לא אמורה לשנות זאת אך אבדוק שוב.

ברוב האלטרנטורים הפחמים הם חלק מהמארז של ווסת המתח לכן תצטרך לבצע שמיניות בכדי לחבר את הווסת שלך בצורה מיטבית.

אכן... וזו הסיבה שביקשתי את מבנה האלטרנטור של סוזוקי סוויפט GA משנת 1988 וכיצד לפרק/להרכיב אותו. במקרה הגרוע ניתן לנטרל, ע"י הסרת הטרנזיסטור, את הבקר הישן ואז להלחים 3 חוטים לבקר החדש אשר ימוקם בחוץ לאלטרנטור. לא אידאלי...

 

בווסתים קצת יותר מתקדמים קיימת התראה גם על מתח טעינה גבוה יותר אני מדבר על רכבים גם משנות ה-90.

 

דרך אגב בעבר פירקתי אלטרנטור של וולוו 960 שנת 94 או 95 ולהפתעתי גיליתי חיווט לחיישן טמפ' שיושב על המצבר.

 

בהרבה רכבים ווסת המתח הינו מקוזז טמפ' כלומר מתח הטעינה משתנה בהתאם לטמפ' למה זה חידה ?

לא בדיוק הבנתי, טמפרטורת מצבר/גשר/סביבה?

דרך אגב, הוספתי את התכנון (המשופר) בקובץ ZIP

ALT_CONTROLER1.ZIP

"אכן... וזו הסיבה שביקשתי את מבנה האלטרנטור של סוזוקי סוויפט GA משנת 1988 וכיצד לפרק/להרכיב אותו. במקרה הגרוע ניתן לנטרל, ע"י הסרת הטרנזיסטור, את הבקר הישן ואז להלחים 3 חוטים לבקר החדש אשר ימוקם בחוץ לאלטרנטור. לא אידאלי... "

סוג הרכב ושנת הייצור במקרה שלך לא ממש עוזרים מכיוון שמהלך השנים אני מתאר לעצמי שהוחלף האלטרנטור באחד אחר.

בדוק האם קיימת לוחית זיהוי/מדבקה מודבקת על האלטרנטור עם פרטי האלטרנטור ייתכן ונוכל למצוא מידע מועיל.

היי חיים,

עברתי בגדול על התכנון, אך לא ירדתי לעומקם של ערכי הרכיבים הפסיבים שבחרת. אני מניח שאתה יודע מה שמת ולמה.

אני עדיין חושב שעדיף ללכת על משהו ייעודי ולו מהסיבה שלא הייתי רוצה לנתח את יציבות לולאת הבקרה של המערכת. אינני יודע כיצד רעשים שונים שמייצר האלטרנטור/הפחמים ישפיעו על התכנון. מלבד הסליל לא ראיתי התמודדות עם AC ולכן הייתי נזהר.

גם אני לא ממש מתעסק ב-Analog ולכן אין למשהו חכם להוסיף בשליפה.

קח בחשבון ש-Q1 יתחמם מאד (לא בדקתי אגב שהוא מתאים מבחינת tpd וזרם) ותצטרך גוף קירור מאסיבי. במיוחד כשאתה עובד איתו בתחום הלינארי.

חיים, גם ווסת מתח הבנוי ממייצב בעל 3 רגלים קרי אדמה,מוצא,וחישה קיימת האופציה לחיבור נורת החיווי המתריעה על חוסר טעינה במקרה שהרצועה נקרעת.