Jag har en internt reglerad fordonsgenerator som använder en konventionell batterilampa som är ansluten mellan magnetiseringsuttaget och positivt.
Uppenbarligen när generatorn inte vrider exciterterminalen är jordad så att lampan är påslagen, när generatorn vrider och laddar terminalen blir spänningsförande så ingen spänningsskillnad och lampan slocknar.
Jag vill bli av med glödlampan och ha allt på min motor styrt och övervakat med min egen MCU.
Eftersom generatorn behöver ”se” en ström på exciterterminalen har jag ingen alternativet men att ersätta glödlampan med ett motstånd med lågt värde. Ingenting över 25Ω fungerar så jag använder ett 20Ω motstånd. Detta fungerar och låter generatorn ladda.
Jag vill nu ansluta en 3v3 MCU för att övervaka kretsens tillstånd och för att ersätta lampans visuella element. Men det verkar inte vara så enkelt som det först verkar.
Detta är en standardgeneratorkrets: 
Detta är den krets jag har provat: 
Detta låter generatorn ladda och matar ut 2.8-3v till MCU när generatorn laddas, men när är 0,7V när den inte laddas. Självklart kan jag få spänningen lite högre genom att använda en 3.3v zener (jag hade bara en 3v till hands), men hur kan jag få 0,7 lägre. Jag försökte sätta ett neddragningsmotstånd parallellt med zenern och skapa en spänningsdelare men detta påverkar 3v när generatoren laddas.
Jag har också försökt använda en på-koppling men oavsett vilket motståndsvärde jag använder kan jag inte få opto att utlösas.
Det kan tyckas att 0,7 är tillräckligt låg för att registrera låg men jag vill försäkra mig om att den här kretsen fungerar med alla generatorer. Så jag behöver värdet vara så lågt som möjligt.
Vad är det bästa sättet att övervaka exciterterminalen på en generator med en MCU?
Kommentarer
- Ett enkelt sätt att göra det skulle vara att behålla glödlampan och använda en hall-effektströmssensor som allegromicro.com/en/Products/Current-Sensor-ICs.aspx , vilket inte skulle påverka generatorn
- Jag gillar den tanken, men glödlampan måste go, skulle den nuvarande sensorn fungera i linje med D + -terminalen och belastningsmotståndet?
- Varför måste lampan gå?
- Av många skäl är avsikten att övervaka och kontrollera olika funktioner hos mekaniska motorer, ibland är de i lyxiga / dyra fordon som har digitala d ashboards och att ha en lampa ansluten skulle vara ful och anses vara en bodge. Det finns också många andra anledningar till att ledningar till en lampa etc inte är acceptabla, det måste finnas en enda ledning direkt mellan D + -terminalen och min enhet.
- Du upptäcker generatorns fältström som förstärks i generatorn för att skapa en laddningsström genom att detektera felspänningen från en intern referens. Vill du mäta exciteringsström eller laddström? Hur som helst behöver du en 50mV till 75mV shunt vid maximal ström med en INA för att förstärka spänningen med en shunt av Kelvin-typ eller till och med en platt ledningslängd. Vad förväntar du dig att mäta? Endast laddningsströmmen kan upptäcka en dålig 1 av 6 dioder? Exciteringsströmmen är inte linjär med laddningsströmmen och varierar med RPM och felaktiga dioder
Svar
Vad som händer vid indikatorterminalen är att det finns en trio av dioder från lindningsfaserna som ger ström till fältspolen. När generatorn startar, behövs viss ström genom fältspolningen (på rotorn) för att den ska generera tillräckligt magnetfält för att producera en utgång, så det är därför du behövde ett lågt motstånd för att byta ut glödlampan. När generatorn har producerat en utgång kommer trioen att ansluta terminalen till samma spänning som batteriet, eftersom dropparna över trion och huvuddioderna är lika, så det finns ingen potential över glödlampan, och trion ger den fältström. När generatorn inte roterar, tappas glödlampan (eller förspänningsmotståndet) fortfarande över fältlindningen, vilket är några ohm så att spänningen vid terminalen inte är noll. Du kan försöka sätta ett par dioder, (eller en zener) i serie med din 4k7 och en annan rullgardinsmeny för att säkerställa att ingången ligger under lågtillståndsgränsen på MCU-ingången. 
Andra generatorer har en regulator som växlar fältet internt baserat på utgången från lindningarna under rotorns återstående magnetism, dessa har bara en transistor (vanligtvis en FET) som drar ned indikatorutgången.Dessa skulle fungera på samma sätt – de behöver inte lampan eller någon annan aktuell källa för att starta.
Svar
Komplexiteten inuti generatorn spelar inte in för ditt problem. Detta är en enkel indikator. Allt du behöver är en ersättning för lampan (ett motstånd) för att hålla generatorn glad och det bästa sättet är att använda en opto-isolator ( som skyddar din MCU), vad kan vara enklare.
simulera denna krets – Schema skapad med CircuitLab
Den logiska nivån Optoisolator som jag föreslog ( TLP2361 ) kommer att fungera för en 3.3V MCU och ger push-pull-enhet för DIO-stiftet och kan lätt Gnd isolerad också.
Du kan fortfarande använda indikatorlampan om du så önskar.
Kommentarer
- Det här var vad jag ursprungligen trodde, jag gjorde t ry den med en 4N32 men jag kunde inte få den att fungera.
- @ B.Baker Inte alla optor är desamma. 4N32 använder en ren Darlington-struktur för att ta emot från LED-sändaren. TLP2361 har konditionering och en korrekt utgångsdrivkrets för att ta emot från sin LED-sändare. Så mycket beror på de kretsar du använde på 4N32 ’ s utgångssida (vilket inte kommer att vara något som Jack visar.) Jag kan ’ t säga att du gjorde något fel eller att TLP2361 kommer att fungera bättre för dig i det här fallet. Bara att notera skillnaden som ska hanteras.
- @ B.Baker Jag har dock en oro. Lampan har en strömbegränsningsfunktion som hjälper till att skydda rotorspolens regulator. Till exempel kan en direkt applicering av batterispänningen utan lampan troligen sluta förstöra den. Viss vård här föreslås, särskilt eftersom det verkar som om du letar efter en krets som kommer att tillämpas pålitligt i många olika scenarier; inte alla identiska. POTS-telefonsystemet är till exempel ett valfritt antal olika växlingssystem med unikt beteende. Att designa kretsar för att arbeta med dem alla var inte en lätt uppgift, då.
- @jonk Inte så, kretsen är uppenbarligen utformad (av biltillverkaren) så förlust av en indikatorlampa skadar INTE generatorn . Gör design som du säger skulle vara asinin.
- @jonk Jag föreslog TLP2361 av en anledning, den är idealisk för gränssnitt med en 3,3 V MCU.