3.5 Блок защиты от перенапряжений в бортовой сети автомобиля

Рассмотренный ниже блок защиты 1 предназначен для защиты бортовой сети автомобиля от перенапряжений в ней. В этом случае при превышении напряжения в бортовой сети выше определенного уровня (порядка 18 - 20 В) данным блоком вырабатывается сигнал, подаваемый на триггерное устройство (п. 3.7.), который полностью блокирует работу схемы, закрывая выходной транзистор и тем самым полностью прекращая протекание тока через обмотку возбуждения генератора. После уменьшения напряжения в бортовой сети работоспособность схемы автоматически восстанавливается.

Принципиальная электрическая схема блока защиты от перенапряжений в бортовой сети автомобиля отображена на рис. 3.5.1.

Данный блок защиты работает следующим образом. Когда напряжение в бортовой сети автомобиля не превышает определенного значения, то с выхода компаратора снимается напряжение, недостаточное для открытия транзисторов VT36 и VT34, то есть эти транзисторы закрыты и в средней точке делителя напряжения R56 и R62 оказывается низкое напряжение, соответствующее логическому "нулю". В случае превышения напряжения на блок защиты подается напряжение, которое открывает транзистор VT36, а затем и транзистор VT34. В результате этого падение напряжения на транзисторе VT34 уменьшается, а на выходе блока увеличивается до логической "1", которая и блокирует работу всей схемы.

На базы транзисторов VT42, VT31-VT33 подается напряжение с компаратора, необходимое для задания режимов работы блока защиты. Со второго коллектора транзистора VT33 снимается напряжение и подается на выходной каскад (см. п. 3.8.) также для задания режимов его работы.

Эмиттер транзистора VT41 подключается к датчику температуры. Этим обеспечивается зависимость полного закрытия выходного транзистора от температуры. То есть, если учесть отрицательный температурный коэффициент напряжения, снимаемого с датчика температуры, то с увеличением температуры будет падать потенциал на коллекторе транзистора VT41, что будет говорить о необходимости меньшего потенциала на базе транзистора VT36, нужного для его открытия, то есть этим самым будет обеспечиваться закрытие выходного транзистора с повышением температуры при меньших напряжениях в бортовой сети автомобиля, и, наоборот.

Рис. 3.5.1. Принципиальная электрическая схема блока защиты от перенапряжений

Напряжение питания данного блока равняется 5,7 В. Работа блока защиты была смоделирована и проверена на ПЭВМ в программе DesignLab8.0. В результате моделирования выявлено напряжение срабатывания рассматриваемого блока. Оно равняется U = 20 В.