5. Інтегральні регулятори напруги.

Хоча безконтактні електронні комутатори досконаліші, ніж вібраційні чи контактно-вібраційні, проте вони металомісткі, недовговічні, малонадійні та чутливі до зміни тем­ператури. Тому останнім часом велике значення набули розробка та впровадження регуляторів напруги із застосуванням інтегральних схем. Це стало можливим завдяки значному розвитку мікроелектроніки з інтегральними схемами. Перші інтегральні регулятори поча­ли випускати фірми “Лукас”, “Сименс”, “Моторола”. Інтегральна схема — це пристрій, створений одним технологічним циклом і скла­дений із електричних з'єднаних між собою елементів, що виконують функції транзисторів, резисторів, конденсаторів, діодів і вміщені у спільний корпус.

Інтегральні регулятори напруги мають у 14...24 рази менші габа­ритні розміри і масу, ніж регулятори РР362 , РР350 чи РР356, і в 1,6 раза вищу припустиму робочу температуру. Інтегральний регулятор напру­ги Я112 тривалий час працює на автомобілях ГАЗ, РАФ, ЛАЗ, ЗІЛ, ВАЗ, Я 120, надійно працює на автомобілях КамАЗ, МАЗ від напруги 24В.

Схема регулятора Я112 (рис.4.5) — гібридно-інтегральна. В ній пасивні (резистори, конденсатори) та активні елементи (транзисто­ри, діоди, стабілітрони) нерозривно з'єднані і виготовлені на ке­рамічній підкладці. На схемі змонтовані безкорпусні активні еле­менти.

Схема містить чутливий елемент VD1, проміжний підсилювач, створений на одному VT1 і вихідний каскад, що являє собою складе­ний транзистор VT2 та VT3, що послідовно ввімкнений із обмоткою збудження генератора. Коло зворотного зв'язку (С1 та R4) приско­рює перемикання транзисторів. Конструкція виконана у вигляді гер­метично закритого блоку з габаритними розмірами 58 х 38 х 10 мм, масою 60 г.

Працює схема так. При напрузі генератора нижче регулювальної транзистор VT1 закритий, оскільки база має нульовий потенціал. Транзистори VT2 та VT3 відкриті, оскільки струм керування про­тікає по колу: “+” акумулятора — вимикач запалювання S — опір R5 — діод VD2 — база-емітер транзистора VT2 — база-емітер тран­зистора VT3 — опір R7 — маса. Струм збудження генератора про тікає по колу: “+” акумулятора — вимикач запалювання S— обмот­ка збудження 03 — колектор-емітер VT3 — резистор R7 — маса. Зі збільшенням частоти обертання ротора генератора його напруга збільшується. При досягненні нею заданого рівня (14 В) стабілітрон VD1 пробивається і через нього протікає струм, що створює на базі VT1 позитивний потенціал. Транзистор VT1 відкривається. Відкри­тий транзистор VT1 шунтує (замикає практично накоротко) вхідне коло складеного транзистора VT2 та VT3 і закриває його, перерива­ючи коло обмотки збудження. Струм збудження та напруга генера­тора знижуються, при цьому спадає і напруга на вхідному подільни­ку. Коли напруга на R2 стане нижча за рівень стабілізації, стабіліт­рон VD1 закриється, що призведе до закриття транзистора VT1 і відкриття вихідного транзистора VT2—VT3. Цей процес повторюєть­ся і середнє значення напруги генератора підтримується при цьому на заданому рівні. Майже аналогічно працює і регулятор Я120, тільки його чутєвий елемент складений із двох послідовно з’єднаних стабілітронів VD1 та VD2.

Рис.4.5. Схема інтегрального регулятора напруги Я112.

Рис.4.6. Схема інтегрального регулятора напруги Я120.