Atendiendo a lo solicitado procedo a aportar una explicacion del funcionamiento del regulador y la PBC.
Las pistas en color azul oscuro de trazo mas grueso son las que soportan la corriente de paso entre el puente de diodos y la batería por lo que es recomendable engordarlas con una buena capa de estaño o incluso con un trozo de alambre de cobre de 1 mm º.
Las marcas circulares rojas con una cruz son el orificio para los separadores aislantes que hacen de soportes de la placa.
DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO.
El funcionamiento es de una simplicidad absoluta. En primer lugar tenemos el puente de diodos trifásico que se conecta al estator del alternador de la moto (fases R-S-T.). A la salida de los cátodos de los diodos del puente tenemos una tensión positiva que es la suma de las tres fases de corriente. Esa tensión positiva es de unos 15 Volts mas o menos en relenti y de unos 20 Volts a maximas revoluciones cuando el sistema está en carga. Cuando está en vacío puede llegar a alcanzar los 55 o 60 Volts eficaces que son unos 90 Volts tensión de pico. Cuando la tensión de la batería está por debajo de los 13.4 Volts el transistor Mosfet conduce debido a que el IC2 le inyecta 24 Volts en su gatillo por medio de la R02 que es una resistencia cuya misión es evitar que llegue una corriente peligrosa al IC2 en caso de que algún dia el transistor entre en corto.
El IC2 se alimenta de los 24 Volts que salen del doblador de tensión formado por C1 y D5 cuya tensión limitamos mediante la resistencia R1 y el zener de 24 Volts.
Por tanto el operacional IC2 tiene doble misión. Por un lado invertir la tensión que activa al Mosfet para que éste conduzca cuando la batería está por debajo de 13.4 Volts y por otro lado sirve de interface para que la tensión del gate del transistor sea de 24 Volts que al restarle los casi 14 Volts de la batería a máxima carga tengamos una tensión de 10 Volts entre el gate y el source, tensión a la que el transistor alcanza la menor resistencia de canal de 0,0036 ohms. La tensión de 14.2 Volts solo se alcanzará mediante pulsos que no se pueden medir con el voltímetro, siendo la tensión eficaz en la batería de 13.4 Volts.
Eso es una ventaja añadida por que proporciona una buena carga rapida y no consume el agua destilada tan rápido como en el caso de los reguladores que si alcanzan esa tensión todo el tiempo , con lo cual alargamos la vida util de nuestra batería.
El resto del circuito está formado por el IC1 que trabaja como disparador trigger Schmitt que bascula del estado (L) al (H) cuando la corriente que circula por el zener de 12 Volts produce una caida de tensión en la R07 (entrada no inversora) superior a la tensión de 2.2V de la entrada inversora del IC1. Las resistencias asociadas R03 y R06 se encargan de proporcionar la histéresis (13.9V hasta 14.2V).
Para evitar que el disparador entre en un estado de equilibrio inestable donde no se bascularía entre el estado (L) y el (H), tenemos que añadir un pequeño condensador de 1 microfaradio que produce un retardo en la tensión de la entrada no inversora.
Si no existiera ese condensador, el operacional fluctuaría entre la mitad de la tension de alimentación y la máxima tensión de alimentación o entre la mitad y la mínima debido a que el flanco es algo oblicuo.
Eso provocaría un rápido calentamiento del Mosfet que llegaría a destruirlo.
Poco mas que explicar salvo que la salida del IC1 se conecta con la entrada del IC2 mediante un divisor de tensión simétrico que ataca la entrada inversora del IC2 que convierte los 12 Volts de salida del IC1 en 24 Volts a la salida del IC2 que ataca el gate del transistor generando una tensión pulsante que depende del voltaje de la batería regulando todo o nada dependiendo del consumo de corriente del circuito electrico.
Solo resta decir que el puente de diodos se tiene que fijar en una caja metálica para que disipe el calor y que el transistor también es aconsejable refrigerarlo aunque genera poco calor pero el amperage que puede circular está directamente relacionado con su temperatura y en verano por aqui tenemos temperaturas que alcanzan los 45 º por lo que no está de mas tenerlo en cuenta.
Podemos optra por fijar el transistor a la misma caja contenedora con una mica aislante o usar una aletilla de aluminio independiente de dimensiones, 30 milimetros por 100 milimetros doblada en escuadra.
LISTA DE COMPONENTES
R1= 10K 1W
R2= 20K
R3=R8= 27K
R4=R5= 12K
R6=R7= 1K
IC1=IC2= LM741
D0=PUENTE SQL5010
D1=D2=D3=D4= 1N4148
D5= 1N4004
DZ1= 24VZ 1W
DZ2= 12VZ 1/2W
Q1= TK71E12N1
C1= 1mF 150V
C2= 2.2 Mf 35v
C3= 1mF 25V
El prototipo que fabriqué primero lo monté en placa preformada por lo que si alguien está interesado en éste método de circuito impreso , solo tiene que solicitarlo si lo desea. Monté un segundo circuito también en placa preformada y ambos funcionaron de manera óptima.
Éstas son las fotografias del prototipo.
En el regulador prototipo usé un Mosfet que tiene mayor resistencia DRENADOR- SOUCE. y aunque da un buen rendimiento fianalmente opté por por el Mosfet TK72E12N1 que es muchísimo mas adecuado para soportar grandes corrientes sin apenas calentarse. Éstas son las fotografias de como quedó finalmente el segundo regulador que monté. Podreis ver que la aleta disipadora es significativamente mucho mas reducida. Dependiendo del amperage máximo a controlar será el tamaño del disipador y no está de mas usar como disipador la misma caja metálica que contenga el regulador tomando la precaución de aislar con un pasamuro y una mica el Mosfet.
En la última foto el Mosfet está montado al reves por un fallo mio y como es lógico no funcionó por lo que después de probarlo me tocó revisar el circuito para ver por que no funcionaba. Empecé a buscar el fallo hasta que me di cuenta de la torpeza cometida.
Como ya habia tomado la foto antes de probarlo y sobre impresionar en ella las indicaciones, no la borré dejándola tal como la veis.
Las otras dos fotos estan realizadas despues de verificar el funcionamiento.
Aporto el dato de que mi moto tiene un consumo maximo algo menor a los 10 Amperes pero éste regulador puede perfectamente controlar intensidades del triple o incluso mayores sin problema siempre que se le coloque un disipador adecuado al Mosfet.
Ya solo me queda decir que tengo gran afición a realizar ingenieria tecnica para dar soluciones a medida de problemas específicos por lo que en el transcurso de los años acumulé un nutrido número de circuitos que fui creando para diversas aplicaciones que unas veces nacieron por necesidad y otras por puro entretenimiento y fruto del inconformismo por mi parte al poder darme cuenta de que no existían muchas alternativas comerciales a un determinado caso como por ejemplo las sirenas exponenciales de las alarmas para coches.
Éste ejemplo que pongo es uno de los mas significativos por que me resultó chocante que solo existan 4 o 5 tipos de sirenas habiendo tantos coches lo cual genera que es muy posible que en una misma calle coincidan varios coches con el mismo tipo de sonido de sirena.
En su momento eso me rechinó y me embarqué en diseñar una serie de sirenas de sonidos exclusivos y pare cuando llegue a diseñar un total de 7 totalmente ineditas con altas prestaciones de potencia y de sonidos inconfundibles. Con ésto quiero decir que si necesitáis dar solución a algún problema técnico que requiera del diseño de un circuito a medida podeis contar con mi ayuda.
Por ahora he salido victorioso en todas las ocasiones en que he tenido que dar solución a un problema mediante la ingeniería electrónica y no me ha asustado ninguna cuestión por baladi o compleja que ha resultado. He diseñado reguladores lineales de tensión, de corriente constante, cargadores de baterías, sirenas, temporizadores especiales, etc, y en todas las ocasiones con la premisa de máxima fiabilidad, máxima simplicidad y máxima robustez.
