Omezovač střídavého napětí
V obchodech si můžete zakoupit tzv. stabilizátor napětí, který ořezává špičky napětí tak, aby vám neshořely žárovky. Je to z mého hlediska poněkud nešťastný název komponenty, neboť nedochází k žádné stabilizaci, ale k omezování střídavého napětí nad určitou úroveň. Čili správně by se to mělo jmenovat omezovač střídavého napětí.
Princip funkce je takový, že jakmile se na omezovači objeví napětí vyšší než jaké je uvedeno na štítku, tak se začne chovat jako odporová zátěž a nedovolí napětí vystoupat na vyšší úroveň. Přebytečnou energii nad referenční napětí převádí na teplo. A to je celkem problém, neboť ty klasické omezovače zakoupené v obchodu mají titěrný chladič, který nemá šanci odvádět teplo z výkonových prvků. V praxi tedy když vám odejde přední žárovka, tak začne omezovač topit a za pár desítek sekund, případně jednotky minut se už tak přehřeje, že to součástky uvnitř omezovače nevydrží a spálí se. Omezovač přestane fungovat a následně shoří zbylé žárovky, co máte na Babettě. Na obrázku vidíte, jak je chladič titěrný a že v žádném případě nemůže vydržet zátěž v řádu desítek wattů delší dobu.
Proto je třeba postavit nesmrtelný festovnější omezovač s pořádným chladičem a pořádnými součástkami, který bude schopen uchladit pasivně desítky wattů a bude spolehlivě fungovat po celou dobu životnosti Babetty. Schémat na omezovače napětí je na netu celá řada, ale většina omezovačů převádí do tepla bohužel i část výkonu, který chceme zachovat, takže jejich účinnost je nižší. Na Babettě se hodí každý watt navíc, proto jsem hledal co nejefektivnější zapojení omezovače. Osobně mě zaujal návrhový vzor patentovaný pod číslem 2130-92 od firmy od Pal-Magneton Kroměříž, který jsem modifikoval pro použití s moderní součástkovou základnou. Jedná se o nejefektivnější zapojení omezovače na světě, který můžete postavit. Ořezává pouze napětí nad nastavenou mez, zatímco pod nastavenou mezí nepřicházíte ani o watt výkonu.
Můj omezovač je schopen uchladit pasivně až 90W výkon, což bohatě pokryje potřeby většiny alternátorů nejen na Babettě.
Volbou vhodných zenerových diod si můžete nastavit omezovací napětí na takové, jaké chcete. Lze tedy postavit třeba i omezovač na 20V nebo na 15V. Výstupní napětí je poté vždy rovno součtu nominální hodnoty napětí zenerovy diody zvýšené o hodnotu zhruba 1,6V (součet úbytků napětí na zatíženém přechodu B-E tranzistoru a diody).
Schéma zapojení a princip ořezávaní střídavého napětí je znázorněn na následujícím obrázku.
Seznam součástek
T1 – PNP tranzistor MJE 2955T
T2 – NPN tranzistor MJE 3055T
D1, D2 -P1000k – 10A rychlá dioda
D3, D4 – ZY5.6 – zenerova dioda na 5,6V (v případě, že chcete 12V omezovač, tak si kupte 2x ZY12)
J1 – zapojeno na žlutý drátek vedoucí od spínače ve světlometu dozadu na zadní světlo
J2 – zapojeno na rám Babetty – kostru
Z praxe doporučuji spoj J1 raději pájet, nikoliv krimpovat.
Jak je uvedeno v seznamu součástek, tak omezovač se připojuje vždy až za vypínač osvětlení, nikoliv na zelený drátek vedoucí od alternátoru. Tento omezovač by to ustál, kdyby někdo jezdil trvale bez zapnutých světel, ale proč omezovat napětí, když zrovna nesvítíme? To snad dává logiku.
Níže uvádím příklad omezovače postaveného se staré součástkové základny Tesla (chladič je vykuchán z nějaké tiskárny ze Slušovic) a pak příklad omezovače postaveného přesně ze součástek uvedených zde a pak si kolega kutil na CNCčku vyrobil krásný chladič i se zapuštěním součástek. Jak je vidět, oba chladiče jsou už masivní a dokážou dobře chladit. Fantazii se meze nekladou. Každý omezovač bude svým způsobem unikátní dílo, neboť si každý zvolí to, co mu vyhovuje a kam to bude chtít napasovat na Babettu.
Bez tohoto omezovače bych se ani neodvážil na Babettu zapojovat citlivou elektroniku typu mobil, apod.
