Принцип его работы общеизвестен - при увеличении напряжения бортсети до величины 7 - 7,2 В регулятор отключает ток возбуждения генератора, а при снижении снова включает. Поэтому имеет смысл описать только некоторые особенности данной конструкции.
Генератор постоянного тока возбуждается при запуске двигателя за счет остаточной намагниченности статора - ток от аккумулятора в обмотку возбуждения (ОВ) не подается. При применении "классического" вибрационного регулятора с этим проблем не возникает, так как при остановленном двигетеле клемма "Ш" соединена с корпусом (клеммой "М") через нормально замкнутые контакты реле. В случае применения электроники, когда вместо контактов включен транзистор, все несколько сложнее. Для того, чтобы генератор надежно запустился, необходимо, чтобы его начальное напряжение достигло некоторой величины, позволяющей схеме перейти в работоспособное состояние. Иначе выходной транзистор может так и остаться закрытым и система генератор/регулятор не заработает. Можно, конечно, сделать так, как в большинстве автомобилей - подавать на регулятор питание от аккумулятора. Но тогда при включенном зажигании и остановленном двигателе через ОВ будет постоянно протекать полный ток. Поэтому было решено сделать по-другому - добавить в схему еще одну дополнительную клемму "П" (питание) и разделить таким образом цепи питания основной схемы, которая теперь при включении зажигания сразу подключается к аккумуляторной батарее, и обмотки возбуждения, которая так же, как и раньше, остается подключенной непосредственно к щетке генератора (клемме "Я") и при остановленном двигателе от аккумулятора ничего не потребляет. Выходной транзистор VT6 при этом сразу же находится в открытом состоянии. Напряжение насыщения для КТ805АМ, если верить справочникам, может достигать 2,5 В (при Iк=5А). Реально же, даже при полном токе ОВ, на нем падает не более 250 мВ (проверял в данной схеме на, примерно, десятке экземпляров). Этого более, чем достаточно для надежного запуска генератора. Я измерял его напряжение при отключенной обмотке возбуждения и, насколько я помню, оно доходило до 1-1,5 В.
Схема включения регулятора выглядит теперь так:

Измерительная схема, состоящая из делителя напряжения R1,R2 и стабилитрона VD1, подключена не к общей цепи питания, а к клемме "Б" через ключ на транзисторе VT1, который при выключенном зажигании закрыт, а при включении - открывается. Для чего так сделано? Напряжение лучше всего контролировать непосредственно на клемме аккумулятора. Например, при езде со светом, когда потребляемый ток доходит до десятка ампер, падение напряжения на проводах и контактах замка зажигания может достигать довольно значительной величины. Если регулятор будет поддерживать постоянным напряжение непосредственно на щетке генератора, то напряжение на аккумуляторе будет заниженным, если после замка зажигания - оно будет, наоборот, завышено. И то, и другое не принесет аккумулятору ничего, кроме снижения срока службы. В данном случае эти проблемы автоматически устраняются, а схемка на VT1 и VT2 предназначена лишь для того, чтобы регулятор не потреблял ток от аккумулятора при выключенном зажигании. Хоть и всего-то около 10 мА, но при длительном стоянии в гараже все равно лучше его не оставлять.
Резисторы без позиционного обозначения, отмеченные в схеме просто звездочкой, предназначены для точной регулировки. В мотоэлектронике, которая работает в условиях сильной вибрации, подстроечные резисторы лучше не применять, подпиливать резисторы я тоже не люблю. Поэтому R1 и R2 ставятся "примерно верно", а точная подстройка производится подключением параллельно одному из них дополнительного подборного резистора, для чего на плате предусмотрены соответствующие места, а в отверстия запрессованы пустотелые луженые заклепки, чтобы не повредить печать при многократной перепайке.
Выходной транзистор VT6 должен работать в ключевом режиме и ни при каких условиях не переходить в линейный. Это обеспечивается применением триггера Шмитта на VT3 и VT4. Он создает гистерезис напряжения включения/выключения порядка 10-15 мВ.
Кстати, во многих схемах встречается включение ОВ в эмиттерную цепь выходного транзистора или применение схемы Дарлингтона. Ни того, ни другого лучше не делать, особенно при 6 В, так как это увеличивает падение напряжения на транзисторе до величины не менее 1,2-1,5 В. В результате максимальный ток ОВ уменьшается примерно на 20%, то есть генератор начинает нормально работать при бОльших оборотах, и в несколько раз возрастает мощность, рассеиваемая на выходном транзисторе.
Стабилитрон VD3 - тоже очень нужная деталь. Дело в том, что по бортовой сети авто-мототехники бегают многочисленные импульсные помехи, источниками которых являются, например, система зажигания или щетки генератора. Амплитуда этих помех может доходить до сотни вольт и они могут не только мешать работе электроники, но и выводить ее из строя, причем особенно опасные перегрузки возникают в момент выключения зажигания. Дело в том, что эти помехи эффективно гасятся аккумуляторной батареей, которая имеет низкое внутреннее сопротивление, а при выключении зажигания она отключается. У меня по этой причине на разработочно-испытательной стадии пару раз выходил из строя транзистор VT5, причем смерть наступала именно в этот момент. Стабилитрон на напряжение, равное примерно удвоенному напряжению бортсети, установленный в цепи питания, ограничивает помехи до приемлемого и безопасного уровня.
Диод VD2 выполняет функции реле обратного тока. В варианте для "ИЖа" использованы 2 диода Д243А, включенные в параллель без всяких выравнивающих резисторов. Они установлены на алюминиевых радиаторах снаружи на крышке корпуса регулятора, изготовленной из 2-мм стеклотекстолита. В варианте для "Явы", поскольку в правом инструментальном ящике, где расположен регулятор, свободного места гораздо меньше, применены 4 диода КД213А (хотя в принципе столько, конечно, и не обязательно). Они также расположены снаружи на крышке корпуса регулятора. Крышка сделана из фольгированного стеклотекстолита, диоды впаяны охлаждаюшей поверхностью вверх и к ним прикручен при помощи 5 винтов М4 ребристый радиатор от списанного осциллографа С1-15 - когда-то на этом радиаторе стоял транзистор П4! На диодах падает до 1 В, что, разумеется, не очень хорошо, но вполне допустимо - запаса напряжения генератора на "ИЖе" вполне хватает. А вот на "Яве-634" - явно недостаточно. Впрочем, недостатки ее генератора хорошо проявляются и с "родным" регулятором. Дело в том, что на этой модели производители зачем-то решили повысить его мощность с 45 до 75 Вт. Каким образом? Самым простым - изменением обмоток ротора. Вместо 9 витков они стали содержать всего 5, но проводом потолще (1,3 мм, кажется). В результате генератор начинает работать только при достижении двигателем где-то 2000-2200 оборотов. Ездить с таким генератором по городу со светом почти невозможно. Поэтому я поступил радикально - перемотал ротор. Купил новый, чтобы избежать простоя мотоцикла, выдрал обмотки и намотал вместо них новые, по 9 витков провода 0,9 (или 0,8 - точно уже не помню). Этим все проблемы были решены.
Разумеется, с точки зрения минимизации потерь напряжения на диодах лучше было бы применить мощный диод Шоттки, например, КД2998. Но тогда таких не было. И у них также есть недостаток - большой обратный ток, достигающий 20 мА. Так что в этом случае при длительном стоянии мотоцикла в гараже нужно бы отключать аккумулятор.
При параллельном соединении диодов, лучше устанавливать их на одном общем радиаторе. Дело в том, что из-за неодинаковости характеристик диодов токи через них будут разными. Диод, через который протекает больший ток, будет, естественно, греться сильнее. При нагреве прямое сопротивление его уменьшается, что приведет к еще большему перераспределению тока на него. При общем же радиаторе это явление будет проявляться в меньшей степени, так как диоды подогревают друг друга. Правда, в ижевском регуляторе этого не сделано, так как не подвернулось подходящего радиатора и еще потому, что 10-амперный Д243А в принципе, хоть и на пределе, но вполне управился бы и в одиночку. Другой его несколько разгружает - и этого вполне достаточно.
Еще одна особенность электронных регуляторов, работающих с генераторами постоянного тока - напряжение на диодах, проводах и контактах замка зажигания приближается к 1 вольту и оказывается приложенным к контрольной лампе генератора. Днем, разумеется, этого не видно, но при ночной езде заметно, что она слабо тлеет. Пугаться не надо - это вполне нормальное явление.
Ну и напоследок несколько слов о мощности генератора. "Родной" виброрегулятор ест своими обмотками и гасящими резисторами больше 2А (явовский - чуть ли не 3). Электронный - максимум 300мА (в основном - базовый ток выходного транзистора). Сэкономленные таким образом амперы можно спокойно использовать для чего-нибудь полезного без перегрузки генератора. Поэтому можно считать, что замена регулятора на электронный увеличивает мощность генератора с 45 до, примерно, 60 Вт.
Надежность электороники, особенно работающей в достаточно тяжелых условиях, сильно зависит от качества монтажа. Поэтому плата сделана из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм, дорожки сделаны широкими, транзисторы в металлическом корпусе вклеены в отверстия на плате, а в пластмассовом - уложены на бок и приклеены к ней. После полной сборки и настройки плата покрыта кремнийорганическим лаком КО-835, а для повышения вибростойкости на все детали затем многократно, с промежуточной просушкой, лак наносился при помощи отвертки до тех пор, пока они не превратились просто в каплю на плате. Похоже, что эти меры себя оправдали, так как отказов никогда не было.
Корпуса обоих регуляторов изготовлены фрезерованием из целого алюминиевого бруска.
Прямо на корпусе установлены выходной транзистор (через слюдяную прокладку с теплопроводной пастой) и стабилитрон. Стеклотекстолитовые крышки были прикручены с герметиком ВГО-1 и за 20 с лишком лет ни разу не снималась.
С уважением, Grey.Cat."


Автор: Grey_Cat
Источник: www.motoizh.ru