Regulador de voltaje tipo derivación. La diferencia entre PP con y sin derivación

Este artículo analizará métodos para transmitir datos a través de cables de alimentación de dispositivos. Se presta especial atención a los problemas que debe resolver el desarrollador de dichos dispositivos de comunicación. Se dan ejemplos de la implementación de las partes receptoras y transmisoras para líneas de comunicación a través de cables de alimentación de CC, así como la implementación de un canal de comunicación a través de cables de alimentación de CA de 220 Voltios con una frecuencia de 50 Hercios. Se describen algoritmos típicos para el funcionamiento de un microcontrolador de control.

Una pequeña historia

La idea de transmitir señales de control a través de cables eléctricos no es nueva. En los años 30 del siglo pasado, se llevaron a cabo experimentos audaces para transmitir tales señales a través de los cables de la red eléctrica de la ciudad. Los resultados obtenidos no fueron muy impresionantes, pero no debemos olvidar que en aquella época reinaba la tecnología de las lámparas y la base de elementos no era tan diversa. Además de todos los problemas técnicos, se agregaron problemas organizativos: no existía un estándar único: cada desarrollador hizo todo por sí mismo: se utilizaron diferentes frecuencias y modulaciones. Todo esto obstaculizó el desarrollo de esta industria de las comunicaciones.

Principio de funcionamiento de los dispositivos transmisores y receptores.

El principio de funcionamiento de dichos dispositivos es transmitir señales de alta frecuencia a través de cables de alimentación de CC o CA. En las líneas de alimentación de CA, las señales se transmiten con mayor frecuencia en el momento en que la corriente de CA cruza cero, es decir, cuando el voltaje de alimentación está ausente o es mínimo. El caso es que el nivel de interferencia en este momento es mínimo. En este caso, la señal que necesitamos se transmite como entre una serie de interferencias.

Transmisión de una señal de alta frecuencia a través de una red de corriente alterna.

Un transformador se utiliza con mayor frecuencia para transferir una señal de alta frecuencia a una red eléctrica. La parte receptora suele constar de un transformador de comunicación y un circuito en el que se aíslan las señales de alta frecuencia necesarias.

Método de transferencia de señales de alta frecuencia a una red de corriente alterna.

En los circuitos de alimentación de CC, se utiliza un método similar para transmitir señales de alta frecuencia, pero el principio de generación de dicha señal es diferente: un potente interruptor (transistor) con su transición pasa brevemente por alto la red. Hay una ligera disminución en el voltaje de la red (Fig. 3).

Método para generar señales de alta frecuencia en redes DC.

En el lado receptor hay instalado un detector sensible que detecta estas caídas de tensión en la línea. A continuación, estas señales se suministran a la entrada de un amplificador con función AGC, después de lo cual las señales recibidas se transmiten a un bloque lógico, que se puede implementar en microcircuitos de integración de pequeña escala o en un microcontrolador universal o un microcircuito especializado que Incluye todos los componentes anteriores. Recientemente, los microcontroladores se utilizan cada vez más para este tipo de tareas debido a su bajo precio y sus grandes capacidades. Además, el uso de dispositivos programables permite cambiar el propósito de dichos dispositivos cargándoles un nuevo programa; esto es mucho más sencillo y económico que fabricar un nuevo dispositivo electrónico con una docena de microcircuitos...

Diagrama de bloques de un módem PLC moderno

Ventajas y desventajas de este tipo de comunicación.

La ventaja de este tipo de comunicación es compartir una línea eléctrica cableada existente. Es decir, no es necesario instalar una línea de comunicación y hay una toma de corriente en casi cualquier habitación.

Las desventajas incluyen tanto la complejidad técnica del dispositivo como la baja velocidad al transmitir datos a distancias superiores a 100-300 metros.

Además, no olvide que este canal de comunicación solo se puede organizar entre aquellos dispositivos que están conectados a la misma fase de la red y solo dentro de una subestación transformadora; las señales de alta frecuencia no pueden pasar a través de los devanados del transformador de una subestación eléctrica.

En principio, esta última limitación se elimina parcialmente mediante el uso de repetidores pasivos o activos de señales de alta frecuencia. Se utilizan tanto para transmitir señales a otra fase como para transmitir señales a la línea de otro transformador.

Dificultades técnicas para implementar un canal de comunicación

Organizar un canal de comunicación confiable a través de una red eléctrica no es una tarea trivial. El hecho es que los parámetros de la red no son constantes, cambian según la hora del día: la cantidad de dispositivos conectados a la red, su tipo y potencia cambian. Otra característica negativa de las redes eléctricas de los países de la ex URSS es la "hegemonía": ¡poderosas subestaciones transformadoras que alimentan a barrios enteros! En consecuencia, cientos de suscriptores están conectados a una fase del transformador y cada uno de ellos tiene una gran cantidad de dispositivos diferentes en su apartamento. Se trata tanto de dispositivos con fuente de alimentación por transformador como de dispositivos con fuente de alimentación conmutada. Estos últimos a menudo se implementan con violaciones en términos de radiación electromagnética: interferencias, que crean un nivel muy alto de interferencia en la red eléctrica del edificio y de la ciudad en particular.

En muchos países, los dispositivos transformadores compactos se utilizan para alimentar edificios. Uno de estos transformadores alimenta de 3 a 7 apartamentos o casas. En consecuencia, la calidad de la electricidad suministrada a los suscriptores es significativamente mayor que en nuestras redes eléctricas. Además, la resistencia entre el cable de fase y el neutro es mayor. Todos estos factores nos permiten tener mejores condiciones para transmitir datos en todo un apartamento o edificio que las que tenemos en nuestras condiciones.

Una gran cantidad de dispositivos conectados a la red conduce a una baja resistencia entre el cable de fase y cero, puede ser de 1 a 3 ohmios y, a veces, incluso menos. Esté de acuerdo en que es muy difícil "balancear" una carga de tan baja resistencia. Además, no olvide que las redes tienen un área muy grande, por lo que tienen una gran capacitancia e inductancia. Todos estos factores determinan el principio mismo de la construcción de dicho canal de comunicación: una potente salida del transmisor y una alta sensibilidad del receptor. Por eso se utilizan señales de alta frecuencia: la red tiene más resistencia para las altas frecuencias.

Un problema no menor es el mal estado de las redes eléctricas, tanto en general como en el interior de los edificios. Estos últimos a menudo se llevan a cabo con violaciones, e incluso se viola el requisito mínimo: la línea principal está hecha con un cable más grueso que las líneas de suministro de salida a las habitaciones. Los electricistas conocen un parámetro como "resistencia de bucle de fase cero". Su significado se reduce a una relación simple: cuanto más cerca de la subestación eléctrica, más gruesos deben ser los cables, es decir, la sección transversal de los conductores debe ser mayor.

Si la sección transversal de los cables se elige incorrectamente, el tendido de la línea principal se realiza "como sucede", luego la resistencia de la línea amortigua las señales de alta frecuencia. La situación se puede corregir mejorando la sensibilidad del receptor o aumentando la potencia del transmisor. Tanto el primero como el segundo son problemáticos. En primer lugar, hay interferencias en la línea de comunicación, por lo que aumentar la sensibilidad del receptor al nivel de interferencia no aumentará la confiabilidad de la recepción de la señal. Aumentar la potencia del transmisor puede interferir con otros dispositivos, por lo que tampoco es una panacea.

Estándares comunes. Estándar X10

El más famoso de los estándares para transmitir comandos a través de la red eléctrica es X10. Este estándar fue desarrollado hace mucho tiempo, en 1975, por la empresa escocesa Pico Electronics. Los datos se transmiten mediante una ráfaga de pulsos con una frecuencia de 120 kHz y una duración de 1 ms. Están sincronizados con el momento en que la corriente alterna pasa por cero. Se transmite un bit de información por cada cruce por cero. El receptor espera dicha señal durante 200 µs. La presencia de un pulso de flash en la ventana significa un "uno" lógico, su ausencia significa un "cero" lógico. Los bits se transmiten dos veces: la primera vez en forma directa y la segunda en forma invertida. Normalmente, los módulos se implementan como dispositivos separados, pero ahora cada vez más se implementan no sobre la base de diferentes componentes, sino mediante un microcontrolador. Esto reduce el tamaño del receptor, lo que permite incorporar hardware inteligente incluso en el casquillo de una bombilla o en un timbre.

Como se mencionó anteriormente, una señal de alta frecuencia no puede propagarse más allá de la subestación transformadora y la fase. Por tanto, para obtener comunicación en otra fase se utilizan los denominados repetidores activos. Pero hay que tener en cuenta que el receptor escucha la señal sólo en determinados momentos. Por lo tanto, utilizan receptores "inteligentes" con parámetros modificados

Este estándar de comunicación tiene ventajas y desventajas. En primer lugar, lo desarrolló hace mucho tiempo, entonces no había microcontroladores y todos los circuitos eran analógicos y utilizaban numerosos componentes. Por lo tanto, el protocolo de comunicación es de muy baja velocidad: no se transmite más de un bit en un período de red. El hecho es que el bit se transmite dos veces: en el primer medio ciclo se transmite en forma directa y en el segundo medio ciclo, de forma inversa. En segundo lugar, algunos comandos se envían en grupos. Esto aumenta aún más el tiempo de comunicación.

Otra desventaja importante de este protocolo es la falta de confirmación de la recepción del comando por parte del dispositivo. Es decir, habiendo enviado un comando, no podemos estar seguros de su entrega garantizada al destinatario. Esto tampoco promueve la difusión de esta norma.

Experiencia propia. Reinventando la rueda

Después de probar en condiciones reales numerosos dispositivos prefabricados que permiten transmitir comandos a través de una red eléctrica, llegué a una conclusión decepcionante: en casa, con un presupuesto limitado, sin dispositivos especializados y (¿qué hay que ocultar?) conocimientos, lo hará No sería posible inventar algo ingenioso. Pero nada ni nada te impide hacer una bonita manualidad por ti mismo, en tus condiciones específicas. Esto también significa el ámbito de aplicación de dicho producto, las distancias a las que se deben transmitir los comandos, así como la funcionalidad de dicho dispositivo.

Completemos algunos trámites en forma de algún tipo de especificación técnica para nuestro proyecto:

• el dispositivo debe transmitir datos a través de cables de la red eléctrica;
• los datos deben transmitirse durante las “pausas” actuales, es decir, cuando el voltaje de la red es mínimo;
• la confiabilidad del canal de comunicación está garantizada tanto en el hardware (nivel de señal óptimo en el punto de recepción) como en el software (los datos se transmiten con una suma de verificación para detectar daños en los datos recibidos, los comandos se transmiten varias veces, el hecho de recibir el el comando del dispositivo receptor se confirma enviando una señal correspondiente al dispositivo anfitrión);
• Simplificaremos al nivel requerido tanto los protocolos de intercambio de datos entre dispositivos de la red como el tipo de modulación. Supongamos que se transmite un bit de datos durante 1 milisegundo. Una unidad se transmitirá en forma de una ráfaga de pulsos de esta duración, y en su ausencia se transmitirá un cero;
• en la red, todos los dispositivos escuchan las señales, pero solo el dispositivo al que se dirige dicho comando ejecuta el comando recibido. Es decir, cada dispositivo tiene su propia dirección individual: número.

El propio circuito de la parte ejecutiva de dichos dispositivos puede ser diferente. Nos interesa el circuito de las partes receptora y transmisora.

La figura muestra un diagrama de un dispositivo real que transmite comandos a través de una red eléctrica. La parte ejecutiva del dispositivo controla el brillo de la lámpara, es decir, es un atenuador.

Echemos un vistazo más de cerca al diagrama. El transformador T1 y el puente de diodos D1-D4 proporcionan energía al dispositivo. El nodo R8\R11, el diodo D6 y el transistor Q1 proporcionan formato de la señal que indica el voltaje mínimo en la red eléctrica (frecuencia 100 Hz). Los botones S1-S3 se utilizan para controlar localmente el funcionamiento del atenuador: cambian el brillo de la lámpara, le permiten guardar este parámetro como predeterminado, así como los tiempos de subida y bajada de la lámpara. El LED muestra los modos de funcionamiento del atenuador y el hecho de que se están recibiendo señales. Los LED restantes muestran el brillo de la lámpara y el tiempo de cambio de brillo.

Las resistencias R11 y R12 forman un divisor de voltaje y se utilizan para configurar la "sensibilidad" de la parte receptora del dispositivo. Al cambiar las relaciones de resistencia de estas resistencias, puede influir en la respuesta del dispositivo tanto a la interferencia como a la señal útil.

El transformador de comunicación T2 se utiliza para el aislamiento galvánico de las partes receptoras y transmisoras del dispositivo y también transmite señales de alta frecuencia a la red eléctrica del edificio.

La parte transmisora ​​está formada por el transistor Q2 y uno de los devanados del transformador T2. Preste atención al diodo Zener D5: es esto el que protege la unión del transistor contra fallas durante interferencias breves de alto voltaje en la red.

La parte receptora es algo más complicada: uno de los devanados del transformador T2, junto con el circuito oscilatorio paralelo L1\C2, forman un circuito complejo de la vía receptora. Los diodos D8 y D9 protegen la entrada del microcontrolador del límite de voltaje. Gracias a estos diodos, el voltaje no puede exceder el valor de la tensión de alimentación (en nuestro caso 5 voltios) y no puede volverse negativo por debajo de -0,3-0,5 voltios.

El proceso de recepción de señales se lleva a cabo de la siguiente manera. Los botones de sondeo y el trabajo con la pantalla no tienen ninguna característica especial. Por tanto, no describiré su trabajo.

La subrutina receptora espera una señal de cruce por cero actual. Al ocurrir este evento, se inicia el procedimiento de sondeo del comparador analógico, que dura aproximadamente 250 microsegundos. Si no se recibe ninguna señal, la subrutina comienza a funcionar desde el principio.

Cuando se recibe cualquier señal (el comparador ha emitido una lógica en su salida), se inicia el procedimiento para analizar la señal recibida: durante un tiempo determinado, se sondea el comparador para detectar la presencia de una señal larga. Si la señal recibida tiene la duración requerida, entonces la señal recibida se considera confiable. Después de esto, se inicia el procedimiento para recibir la cantidad requerida de bits de datos transmitidos por el dispositivo remoto.

Una vez recibidos todos los datos, se analizan para ver si coinciden con la suma de control aceptada en el mismo paquete. Si los datos se reciben de forma fiable, el comando se reconoce como válido y se ejecuta. De lo contrario, los datos recibidos se ignoran y el programa se ejecuta nuevamente.

El proceso de transmisión de señales a la red también lo realiza íntegramente el microcontrolador. Si es necesario transferir datos, la subrutina espera la condición inicial: recibir una señal actual de cruce por cero. Una vez recibida esta señal, se mantiene una pausa de 80-100 microsegundos, después de lo cual se transmite a la red eléctrica un paquete de pulsos de la frecuencia y duración requeridas. Las señales de alta frecuencia pasan a la red a través de la pequeña capacitancia del condensador de alto voltaje C1 prácticamente sin pérdidas. Las ráfagas de la frecuencia requerida se generan utilizando un generador PWM de hardware disponible en este microcontrolador. Como han demostrado los experimentos, la frecuencia de transmisión de señal más óptima se encuentra en el rango de 90-120 kHz. Se permite el uso de estas frecuencias sin necesidad de registro ante las autoridades supervisoras pertinentes tanto en Rusia como en Europa. (Norma CENELEC)

Y ahora la respuesta a la pregunta más frecuente: ¿cuál es el alcance de comunicación entre estos dispositivos? La respuesta es simple: el alcance de la comunicación está influenciado por muchos factores: la calidad de las líneas eléctricas, la presencia de “giros” y cajas de montaje, el tipo de carga y su potencia...

En la práctica: en una ciudad pequeña, en una línea eléctrica que abastece a entre 30 y 50 casas particulares, por la mañana y durante el día (cuando se utilizan menos aparatos eléctricos), el alcance de la comunicación es mucho mayor que en una gran ciudad con cien Apartamentos en la misma fase.

También responderé a la segunda pregunta común: ¿cómo aumentar el alcance de la comunicación? Para hacer esto, puede aumentar la potencia de la señal transmitida a la red eléctrica, así como mejorar la parte receptora del dispositivo.

El amplificador de potencia se puede fabricar utilizando el microcircuito común TDA2030 o TDA2003 (aunque los parámetros declarados por el fabricante son diferentes, funcionan bien).

La parte receptora es más difícil de modificar:

• agregue un amplificador de entrada y AGC;
• agregue filtros de banda estrecha en la entrada del dispositivo. La solución más sencilla es ésta: un circuito en serie sintonizado a la frecuencia requerida.

Hoy en día, los convertidores AC-DC pulsados ​​ocupan una posición de liderazgo entre los análogos. La topología más popular para la conversión de pulsos es la topología flyback. Otra razón de su popularidad es la forma bastante sencilla y económica de construir una fuente de alimentación multicanal, que se logra simplemente añadiendo devanados secundarios adicionales al transformador.

Normalmente, la retroalimentación se obtiene de la salida que requiere la tolerancia de salida más precisa. Esta salida luego determina la relación de voltaje para todos los demás devanados secundarios. Sin embargo, debido al efecto de la fuga de inductancia, no siempre es posible lograr la precisión requerida al ajustar los parámetros de salida para varios canales, especialmente en el caso de una carga pequeña (o ninguna carga) en el canal principal y una carga completa de los canales secundarios.

Se pueden utilizar posreguladores y precargadores para estabilizar la salida de los canales secundarios. Sin embargo, su uso aumenta el coste final y reduce la eficacia del producto, lo que los hace menos atractivos para los consumidores. Este problema es especialmente grave debido a la tendencia a endurecer los estándares para las fuentes de alimentación que funcionan sin carga o en modo de espera.

La solución presentada en la Imagen 1 se llama “Active Shunt Regulator” y permite alcanzar parámetros de acuerdo con los estándares de entrada y al mismo tiempo mantener un presupuesto aceptable para el dispositivo final.

Figura 1. Regulador de derivación activo para topología de retorno multicanal

El esquema funciona de la siguiente manera. Mientras las salidas están dentro de los límites de regulación, el divisor de voltaje R14 y R13 se activa mediante el transistor Q5, que desactiva Q4 y Q1. Cuando la corriente fluye a través de Q5 en este modo de funcionamiento, hay una ligera precarga en la salida de 5 V.

La diferencia de voltaje nominal entre la salida de 5 V y la salida de 3,3 V es 1,7 V. Cuando la carga en la salida de 3,3 V comienza a aumentar el consumo de corriente sin un aumento correspondiente en la corriente en la salida de 5 V, el voltaje en la salida de 5 V aumentará en relación con la salida de 3,3 V. B. En el momento en que la diferencia en los voltajes nominales supera los 100 mV, Q5 se cierra, esto hace que Q4 y Q1 se abran, lo que a su vez permite que la corriente de salida de 5 V alimente la carga en la salida de 3,3 V y reduzca la diferencia en la deriva de voltaje.

La corriente a través de Q1 está determinada por la diferencia de voltaje resultante entre los canales principal y secundario y le permite mantener la relación de voltaje original independientemente de la carga, incluso cuando la salida es 3,3. 100% cargado, 5 V funcionando sin carga. La coherencia de Q5 y ​​Q4 elimina la deriva de temperatura de los parámetros, ya que el cambio en VB-E de un transistor se compensa con el cambio en el otro. Los diodos D8 y D9 no son necesarios, pero reducen la disipación de energía en Q1, eliminando la necesidad de un disipador de calor.

Dado que el circuito sólo responde a diferencias relativas entre los dos voltajes, está en gran medida inactivo a carga completa y carga ligera. Dado que la derivación está conectada desde la salida de 5 V a la salida de 3,3 V, la pérdida de potencia activa en el circuito se reduce en un 66 % en comparación con un regulador en derivación que está conectado a tierra. Como resultado, la eficiencia sigue siendo alta a plena carga y el consumo de energía sigue siendo bajo en todo el rango de carga.

Un generador es una máquina eléctrica que convierte la energía rotacional mecánica en energía de corriente alterna. La corriente alterna producida por las bobinas del generador se rectifica mediante diodos y carga las baterías del barco. El regulador de voltaje mantiene un voltaje constante en la salida del generador y para la carga de tres etapas se instala un regulador externo o en derivación. Sin él, la carga rápida de baterías de descarga profunda desde un generador de motor de barco es imposible.

El generador más simple

El generador más simple es una varilla de metal con un alambre enrollado a su alrededor. Si se mueve un imán permanente debajo de la varilla, la varilla se magnetizará en diferentes direcciones y el campo magnético alterno que surge en el cable provocará pulsos de corriente de polaridad alterna.

La corriente que surge en el conductor es directamente proporcional a la intensidad del campo magnético, la velocidad del imán y el número de vueltas del cable alrededor de la varilla.

El generador adquirirá su aspecto habitual si el movimiento de traslación del imán se sustituye por uno de rotación y las bobinas en las que surge la corriente se colocan en círculo. Sin embargo, será posible regular la corriente en dicho generador solo mediante la velocidad del motor, lo cual es muy inconveniente.

¿Cómo funciona el regulador de voltaje en el motor de un barco?

Un generador real se controla cambiando la fuerza del imán. Para ello, en lugar de uno permanente, se utiliza un electroimán, en cuyo núcleo de hierro se concentra un campo magnético creado por la corriente que fluye a través de la bobina. La fuerza del campo magnético es proporcional a la corriente en la bobina de excitación, por lo que cambiar la corriente en la bobina aumenta o disminuye la potencia del generador. El dispositivo que controla la corriente de excitación y la potencia del generador se llama regulador de voltaje.

Los reguladores electromecánicos son los primeros dispositivos de este tipo. La corriente de excitación fluye a través de la palanca del relé, que gira con respecto al punto F y cierra los puntos de "Encendido" y "Tierra". El “encendido” se conecta al terminal positivo de la batería a través de la llave de encendido del motor. El resorte de ajuste mantiene la palanca del relé contra el contacto de encendido.

Si el voltaje de la batería es bajo, la corriente de excitación es máxima y el generador produce la corriente máxima. Cuando el voltaje de la batería aumenta al valor establecido (entre 13,8 y 14,2 voltios), la corriente que fluye desde el encendido a tierra a través de la bobina del relé aumenta, el relé funciona, empuja la palanca hacia abajo y abre el contacto. La corriente de excitación cae a cero, la salida del generador cae a cero, el voltaje de la batería cae y el relé cierra el contacto de encendido. El proceso comienza de nuevo.

Cuanto mayor sea el voltaje de la batería, más tiempo permanecerá el contacto en la posición bajada. La salida del generador cambia entre el máximo y cero cientos de veces por segundo, manteniendo constante el voltaje promedio mientras la corriente tiende a cero (más la corriente consumida por la carga conectada). La tensión de carga de la batería en el regulador electromecánico se ajusta mediante la tensión del resorte.

El principio de funcionamiento de un regulador de voltaje electrónico es similar. Si el voltaje en la batería es bajo, entonces el voltaje en la base del transistor 1 es bajo y se apaga. En este estado, el transistor 1 actúa como una alta resistencia entre la base del transistor 2 y tierra, por lo que el voltaje en la base del transistor 2 es alto y está encendido. El transistor 3 amplifica la corriente colector-emisor del transistor 2 veinte veces o más, provocando una corriente alta en la bobina de excitación y una corriente de salida máxima del generador.

Después de que aumenta el voltaje de la batería, el transistor 1 se enciende. La resistencia entre la base del transistor 2 y tierra disminuye y los transistores 2 y 3 se apagan, interrumpiendo el flujo de corriente en la bobina de excitación. Sin corriente de excitación, el generador deja de producir corriente.

Los transistores se encienden y apagan cientos de veces por segundo. La corriente de excitación promedio y la corriente de salida del generador dependen de cuánto tiempo el sistema permanece encendido y apagado.

¿Por qué necesita un regulador de voltaje en derivación?

Los reguladores de voltaje de generadores externos estándar son reguladores de estilo automotriz que funcionan bien en las siguientes condiciones:

• La batería es una batería de arranque con placas delgadas.
• La batería casi siempre está completamente cargada.
• La diferencia de temperatura entre el regulador y la batería es pequeña.
• La caída de voltaje entre la batería y el generador es inferior a 0,1 voltios.

En los automóviles, al arrancar el motor, la batería se descarga entre un 5 y un 10%, después de lo cual, incluso en ralentí, la potencia del generador es suficiente para alimentar a todos los consumidores y recargar la batería. Dado que la batería de arranque no se descarga significativamente, su carga no lleva mucho tiempo y la segunda etapa de carga necesaria para las baterías de tracción resulta innecesaria.

Los reguladores de voltaje para motores fuera de borda son cargadores con limitación de corriente máxima y un voltaje de 13,8 a 14,2 voltios. Pero el voltaje de 13,8 voltios es mayor que el voltaje recomendado de la etapa de carga de mantenimiento para baterías de descarga profunda, y el voltaje de 14,2 es menor que el voltaje de la etapa de saturación.

Un generador con un regulador estándar nunca cargará completamente una batería de descarga profunda, solo la sobrecargará y dañará si está conectado a la batería durante mucho tiempo.

¿Qué pueden hacer los reguladores de voltaje externos?

Regulador de voltaje impermeable fabricado por Sterling Power. La corriente máxima del generador es de 120 A. El regulador de voltaje es adecuado para cualquier motor fuera de borda: Honda, Suzuki, Yamaha y otros.

Un regulador de voltaje de motor de barco inteligente controla la carga de las baterías de los barcos de tracción. Se carga en tres etapas, que se denominan etapa de carga de saturación, absorción y mantenimiento.

Gráficos de voltaje y corriente durante tres etapas de carga de una batería de descarga profunda. La recarga se produce cuando el voltaje de la batería cae por debajo de 12,8 voltios.

Durante la etapa de saturación, cuando se carga con corriente continua, la batería gana rápidamente entre un 75 y un 80% de su capacidad nominal y el voltaje en sus terminales aumenta a 14,4-14,8 voltios (según el tipo). En este momento el regulador pasa a la fase de absorción. En esta etapa, la carga se produce más lentamente y la corriente de carga se reduce gradualmente para igualar el estado actual de la batería. Una vez que la corriente ha caído al 1-2% de la capacidad, se completa la carga y el regulador cambia al modo de carga de mantenimiento, durante el cual monitorea el voltaje de la batería y se recarga si el voltaje cae por debajo de 13 voltios.

• Para evitar dañar la batería durante la carga, los reguladores de voltaje externos están equipados con sensores térmicos incorporados. La carga se detiene si la temperatura de la batería aumenta a 50 grados.
• Las baterías de diferentes tipos y tamaños requieren diferentes curvas de carga y diferentes valores de voltaje y corriente, por lo que los reguladores inteligentes tienen modos preestablecidos para cargar baterías de ácido líquido, AGM y gel.
• En paralelo con el estándar, se instala un regulador de voltaje externo en el motor fueraborda, que entra en funcionamiento si falla el regulador inteligente.

Desventajas de los reguladores de derivación

Aunque los reguladores inteligentes son adecuados para todo tipo de generadores y baterías de barcos, la instalación puede parecer difícil para quienes no tienen conocimientos eléctricos previos. En algunos casos, para conectar el regulador, será necesario determinar el tipo de generador que se utiliza y retirarlo del motor. Además, no se recomienda instalar reguladores de voltaje en derivación en motores fuera de borda nuevos, para no violar su garantía.

El cargador de alternador Sterling Power de hasta 120 amperios (12 voltios) permite la carga de batería de ciclo profundo y múltiples conexiones de batería hasta cinco veces más rápido.

Las dificultades de instalación y los problemas de garantía se pueden evitar si utiliza los de a bordo que funcionan con un generador de motor de barco. También cargan baterías en tres etapas, trabajan con generadores de hasta 400 A y producen voltajes de 12, 24 o 36 voltios. Los modelos potentes tienen diodos divididos incorporados para conectar varias baterías.

Cargador impermeable Sterling Power BBW 1212. Corriente de carga de hasta 25 amperios. Accionado por un generador de motor de barco. Se conecta a la batería de arranque y comienza a funcionar solo después de que esté completamente cargada.

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