Der folgende Beitrag beschreibt eine automatische Spannungsanalyseschaltung, mit der die Ausgangsbedingungen eines AVR verstanden und überprüft werden können. Die Idee wurde von Herrn Abu-Hafss angefordert.

Technische Spezifikationen

Ich möchte einen Analysator für den Automotive Voltage Regulator (AVR) herstellen.

“Mittelspannungs-Vakuum-Leistungsschalter ”

1. Die drei Drähte des AVR sind mit den entsprechenden Clips des Analysators verbunden.

2. Sobald der Analysator eingeschaltet ist, legt er am Eingang 5 Volt an und liest die Polarität am Ausgang C ab.

3. Wenn der Ausgang positiv ist, sollte der Analysator eine grüne LED aufleuchten lassen. Und die zu überwachende Spannung über C und B.

Alternative:

Wenn der Ausgang negativ ist, sollte der Analysator eine blaue LED aufleuchten lassen. Und die zu überwachende Spannung über A und C.

4. Dann sollte der Analysator die Spannung am Eingang weiter erhöhen, bis die Spannung am Ausgang auf Null abfällt. Sobald die Spannung auf Null abfällt, sollte die Eingangsspannung gehalten werden und der Analysator sollte diese Spannung auf einem DVM anzeigen.

6. Das ist alles.

Schaltungsanalyse im Detail

Der Unterschied zwischen einem IC-Spannungsregler und einem Kfz-Spannungsregler. Die letztere ist eine transistorbasierte Schaltung und die erstere ist ein IC. Beide haben eine voreingestellte Abschaltspannung.

In einem IC V / R, z. LM7812 Die voreingestellte Abschaltspannung beträgt 12V. Die Ausgangsspannung steigt mit der Eingangsspannung an, solange die Eingangsspannung unter der Abschaltspannung liegt. Wenn die Eingangsspannung den Grenzwert erreicht, überschreitet die Ausgangsspannung die Abschaltspannung nicht.

In einem AVR haben verschiedene Modelle unterschiedliche Abschaltspannungen. In unserem Beispiel betrachten wir es als 14.4v. Wenn die Eingangsspannung die Abschaltspannung erreicht / überschreitet, fällt die Ausgangsspannung auf null Volt ab.

Der vorgeschlagene Analysator verfügt über eine eingebaute 30-V-Stromversorgung. Wie ein IC V / R verfügt auch der AVR über drei Drähte ---- INPUT, GROUND und OUTPUT. Diese Drähte werden an die jeweiligen Clips des Analysators angeschlossen. Zu Beginn liefert der Analysator 5 V am Eingang und liest die Spannung am Ausgang.

Wenn die Spannung am Ausgang fast mit der am Eingang übereinstimmt, leuchtet der Analysator die grüne LED auf, um anzuzeigen, dass die AVR-Schaltung PNP-basiert ist.

Der Analysator erhöht die Versorgungsspannung am Eingang des AVR und überwacht die Ausgangsspannung an OUTPUT (C) und GROUND (B). Sobald die Ausgangsspannung auf Null abfällt, wird die Versorgungsspannung nicht weiter erhöht und diese feste Spannung wird auf dem DVM angezeigt.

Wenn die Spannung am Ausgang unter 1 V liegt, sollte der Analysator die blaue LED aufleuchten lassen, um anzuzeigen, dass die AVR-Schaltung NPN-basiert ist.

Der Analysator erhöht die Versorgungsspannung am Eingang des AVR und überwacht die Ausgangsspannung an OUTPUT (C) und GROUND (B). Sobald die Ausgangsspannung auf 14,4 steigt, wird die Versorgungsspannung nicht weiter erhöht und diese feste Spannung wird auf dem DVM angezeigt.

ODER

Wenn die Spannung am Ausgang unter 1 V liegt, sollte der Analysator die blaue LED aufleuchten lassen, um anzuzeigen, dass die AVR-Schaltung NPN-basiert ist.

Der Analysator erhöht die Versorgungsspannung am Eingang des AVR und überwacht die Ausgangsspannung an INPUT (A) und OUTPUT (C).

Sobald die Ausgangsspannung auf Null abfällt, wird die Versorgungsspannung nicht weiter erhöht und diese feste Spannung wird auf dem DVM angezeigt.

Das Design

Das Schaltbild der vorgeschlagenen Analysatorschaltung für den automatischen Spannungsregler (AVR) ist nachstehend dargestellt:

Wenn die 30-V-Eingangsstromversorgung eingeschaltet wird, beginnt der 100-uF-Kondensator langsam aufzuladen, was zu einem allmählichen Spannungsanstieg an der Basis des Transistors führt, der als Emitterfolger konfiguriert ist.

In Reaktion auf diese Anstiegsspannung erzeugt der Emitter des Transistors auch eine entsprechend ansteigende Spannung von 0 auf 30V. Diese Spannung wird an den angeschlossenen AVR angelegt.

Wenn der AVR PNP ist, erzeugt sein Ausgang eine positive Spannung, die den entsprechenden Transistor auslöst, der wiederum das angeschlossene Relais aktiviert.

Die Relaiskontakte verbinden sofort die entsprechende Polarität mit dem Brückennetz, so dass die Rampenspannung vom Brückenausgang den relevanten Eingang des Operationsverstärkers erreichen kann.

Die obige Aktion beleuchtet auch die relevante LED für die erforderlichen Anzeigen.

Die Opamp-Voreinstellungen werden so eingestellt, dass der Opamp-Ausgang auf Nullpotential bleibt, solange die Ausgangsrampe geringfügig unter der Eingangsrampe bleibt.

Gemäß der internen Einstellung des AVR würde sein Ausgang aufhören, über eine bestimmte Spannung, beispielsweise bei 14,4 V, anzusteigen. Da jedoch die Eingangsrampe weiterlaufen und dazu neigen würde, über diesen Wert anzusteigen, würde der Operationsverstärker seinen Ausgangszustand sofort auf positiv ändern.

Unter den obigen Bedingungen erdet das Positiv vom Operationsverstärker, das der gezeigten Transistorstufe zugeführt wird, die Basis des Rampengeneratortransistors und schaltet ihn sofort aus.

Während des obigen Ausschaltvorgangs kehrt der Operationsverstärker jedoch schnell in seinen ursprünglichen Zustand zurück und bringt die Schaltung in ihren vorherigen Zustand zurück, und die Spannung scheint am konstanten AVR-Ausgang zwischengespeichert zu sein.

Das DVM muss über den Emitter des oberen Transistors und die gemeinsame Masse angeschlossen werden.

Der 7812 IC ist so positioniert, dass er das Relais und den IC mit geregelter Spannung versorgt.