Reverse Engineered Lima Regler 12V

[Armin P. (pipp37)]

Hallo.
Ich lese ja schon einige Zeit mit und vielleicht kann mir bitte jemand 
weiterhelfen.

Ich möchte den  Schaltplan eines Lichtmaschinen Reglers nachzeichnen.
Das Teil ist für ein 12V Bordnetz. Abschaltung um die 14V.

http://www.4secondsflat.com/regulator_tech.html

Ich habe bereits fast alles fertig. Allerdings fehlen mir noch ein paar 
Dinge:
1.) Was ist das für ein SMD Teil (mit Fragezeichen im Bild) Etwa ein 
Kondensator - wenn ja, welche Kapazität sollte der haben?
Image=lima-regler.jpg

2.) Die Zehnerdiode ist richtig herum - oder? Welche Durchlass-Spannung?

3.) Sind die Dioden D1 und D2 richtig herum?

4.) Der Q1 Transistor ist ein PNP-Typ - richtig


Vielen Dank.
Gruss Armin

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

D1 und D2 in deinem Bild sind aber gar keine Dioden, sondern 
Kondensatoren. SMD Kondensatoren sind so gut wie nie bedruckt, Wert also 
unbekannt.
D3 sieht erst mal richtig rum gezeichnet aus.

Armin P. schrieb:
> Etwa ein
> Kondensator - wenn ja, welche Kapazität sollte der haben?

Ja, ist auch ein C. Wert ist nicht rauszukriegen, ohne ihn zu messen.

[Alexander S. (alex998)]

Armin P. schrieb:
> 4.) Der Q1 Transistor ist ein PNP-Typ - richtig

Such hier mal nach der Beschriftung:
http://www.s-manuals.com/smd

[Armin P. (pipp37)]

Super, die SMD Liste - Danke.
Ich habe es mal umgezeichnet. Mit den Kondensatoren  erschließt sich mir 
die Funktionsweise noch weniger.

Fragen:
1.) Bilden die C1 C2 einen Schwingkreis?
2.) C3 hat welche Funktion
3.) Die D3 ist nun eine Zener Diode mit 18V
4.) Der Q1 ist ein NPN lt. SMD Liste - richtig?
5.) Kann man die Werte der Kondensatoren per Trial und Error ermitteln?
Ich würde sonst die Sache mal auf einem Board nachbauen
6.) Z1 sollte welchen Wert haben?

Noch besser wäre es natürlich, wenn jemand einen Schaltplan für diese 
Art der Lima Regelung hätte. Ich habe schon viele Dinge gefunden aber 
keiner passte.

Danke.

[Michael B. (laberkopp)]

1.) Bilden die C1 C2 einen Schwingkreis?

Nein, Kompensation.

2.) C3 hat welche Funktion

Verlangsamung der Regelung.

3.) Die D3 ist nun eine Zener Diode mit 18V
4.) Der Q1 ist ein NPN lt. SMD Liste - richtig?

Nein, PNP war schon richtig, die s-Manuals Liste ist bullshitbcw89
.
H3 aus SOT23 ist BCW89.

5.) Kann man die Werte der Kondensatoren per Trial und Error ermitteln?

Wie wäre es mit ausmessen, du hast den Regler doch vor dir liegen.
http://www.pollin.de/shop/dt/NzA3OTYxOTk-/Messtechnik/Messgeraete/Sonstige_Messgeraete/SMD_Messpinzette_MASTECH_MS8910.html
C2 wird um 100nF haben, C1 und C2 um 10nF.

> 6.) Z1 sollte welchen Wert haben?

6V8, und natürlich andersrum.

[Alexander S. (alex998)]

Ist der Regler denn defekt oder willst du ihn einfach nur nachbauen 
(warum auch immer)? Ansonsten löt einfach alles runter und miss nach.

Zu der SMD_Markierung, bedenke bitte dass solche Listen prinzipiell 
unvollständig sind und ein Kürzel mehrere Bedeutungen haben kann. Eine 
zweifelsfreie Bauteil-Identifizierung ist damit eher schwierig. Sieh es 
als Anhaltspunkt.

[batman (Gast)]

Willst du nicht gleich was Vernünftiges nehmen, mit extra 
Referenz-Eingang, Kontrolllampenausgang, Abschaltung bei Unterdrehzahl 
usw. Moderne IC-Regler kann man sich doch an jedem Schrottplatz 
abschrauben.

[Sascha_ (Gast)]

Alle Angaben ohne Gewähr:

1. Nein, da fehlt eine Induktivität. Und selbst dann wäre der mit 10k 
totgedämpft.
2. Bildet mit R4 einen Snubber, der über R1 wieder entladen wird.
6. Ich weiss ehrlich gesagt überhaupt nicht wozu Z1 da ist, die sollte 
eigentlich zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Sperrrichtung gepolt sein. 
Bist du sicher, dass das eine Schottky und keine Zener ist?

[Armin P. (pipp37)]

Hallo.
Ich bin begeistert - Vielen Dank für alle Infos.
Folgendes wurde nun gemacht.

A.) Z1 = Zener 6V8 - umgedreht
B.) Q1 = Wieder PNP
C.) C1 & C2 = 10n / C3 = 100n

Ablöten möchte ich die Teile nicht und auch wurde der Regler schon 
wieder eingebaut.

Der Grund ist einfach einen Reserve-Regler zu haben den ich in das alte, 
originale, Vintage Gehäuse in den Oldtimer einbauen kann und because i 
can.

Ich werde die Sache mal mit nicht SMD Teilen nachbauen um zu sehen, ob 
das so funktioniert.

Die Kondensatoren sind dabei wohl nicht sehr relevant und wenn ich die 
oben angeführten Werten verwende, liegen wir nicht so schlecht - oder?

Auch kann ich die Werte der Zener Z1 so anpassen, dass ich die 14V 
bekomme.

Bitte seht noch mal über den Schaltplan. Vielen Dank.
LG

[Harald W. (wilhelms)]

Armin P. schrieb:

> Der Grund ist einfach einen Reserve-Regler zu haben den ich in das alte,
> originale, Vintage Gehäuse in den Oldtimer einbauen kann

"Vintage"-Regler arbeiteten nicht mit Elektronik, sondern mit
drei Relais.

[batman (Gast)]

Armin P. schrieb:
> Ich werde die Sache mal mit nicht SMD Teilen nachbauen um zu sehen, ob
> das so funktioniert.

Kann man auch vorab zügig simulieren, z.B. mit LTSpice.

[Dennis S. (sixeck)]

Armin P. schrieb:
> because i can

Das scheint ja nicht ganz richtig zu sein ;)

[Armin P. (pipp37)]

batman schrieb:
> Kann man auch vorab zügig simulieren, z.B. mit LTSpice.

Danke für den Tipp: Ich habe mir heute LTSPICE reingezogen und gleich 
den Plan nachgezeichnet.

Auch die Simulation  mit dem Darlington habe ich geschafft.
Ich muss mich noch etwas spielen. Das Ding ist ja mächtig.


Mit der 6V8 Zehner Diode D1/Z1 regelt er ziemlich genau bei 14V ab. So 
sollte es sein. Last habe ich mal mit 5A angenommen.

In der Zip Datei sind die LTSpice Dateien.

Danke.

[Dan (Gast)]

@ Armin P.
Vielen Dank für Deine Mühe den Schaltplan aufzustellen.

@Forum
Der "einfache" Aufbau gefällt mir. Wäre es prinzipiell möglich diesen 
Regler auch auf 28V auszulegen? Ich habe hier einige Lichmaschinen, 
welche für 28V eingesetzt werden. Diese kann man auf Grund der Drehzahl 
nicht durch moderne LKW Lichtmaschinen mit integriertem Regler ersetzen. 
Die zugehörigen Regler sind nicht mehr zu bekommen und arbeiten noch mit 
Relais bzw. Kohlesäule (80Jahre alt, 20kg Mechanik!).
Die Lichtmaschine selber schaltet bei ca. 250U/min ein 
(Fliehkraftschalter) und besitzt bei ca. 350U/min seine Maximalleistung 
von 1,2 bzw. 2kW.
An der Lichtmaschine selber sind 3 Anschlüsse, +,-,Erregung.
Oder gibt es fertige Regler-ICs aus dem Automotivbereich für 24/28V 
Netze?

Danke & Gruß

Dan

[MaWin (Gast)]

Dan schrieb:
> Der "einfache" Aufbau gefällt mir.

Na ja, richtige LiMa Regler passen die Spannung an die Temperatur an, 
das fehlt hier. Unwahrscheinlich, dass die Z-Diode bzw. die -2mV/K der 
UBE des Transistors genau passen.

Schliesslich müssten es -4mV/K/Zelle sein, also -24mV/K beim 12V Akku.

> Wäre es prinzipiell möglich diesen
> Regler auch auf 28V auszulegen?

Sicher, 13V Z-Diode, und Bauteile höherer Leistung verwenden.

[Dan (Gast)]

@Mawin
Der "original" Regler der bei mir liegt passt leider gar nix an...wenn 
da der Ladestrom zu hoch eingestellt ist, und die Anzahl der Verbraucher 
(Glühlampen) nicht passen, dann überläd der sogar die Batterien.
Aber die Technik hat sich bei Reichsbahn und Bundesbahn bis 1980 
bewährt...
Leider findet man keine technischen Unterlagen mehr dazu, zumindest 
nicht, wie man die Regler korrekt einstellt bzw. revisiert.
Von daher suche ich eine Halbleiterlösung, um die alten Lichtmaschinen 
weiter nutzen zu können.
Problematisch ist auch der generelle Anschluss. Bei einer typischen 
PKW/LKW Lima schalte ich die Zündung, welche letzlich auch die 
Erregerwicklung bestromt.
Bei der Bahnanwendung ist die Erregerwicklung permanent bestromt, aber 
unterbrochen und sobald eine gewisse Geschwindigkeit (Drehzahl an der 
Lichtmaschine) herrscht, schaltet per Fliehkraft ein Schalter die 
Erregung ein.

[Dan (Gast)]

Hier mal ein Prinzipschaltbild von so einem Regler.

[batman (Gast)]

Dazu braucht man allerdings auch die passenden Bleiklötze, die das ein 
Weilchen aushalten. Wenn man da eine von den heutigen hochkompakten 
Starterbatterien mit ihren fragilen Calciumgittern aus dem Baumarktregal 
nehmen muß, sollte man auch beim Laderegler umdenken.

Andererseits kommts bei einem Sonntagsfahrzeug auch wieder nicht so 
drauf an.

[Olaf (Gast)]

> Na ja, richtige LiMa Regler passen die Spannung an die Temperatur an,
> das fehlt hier. Unwahrscheinlich, dass die Z-Diode bzw. die -2mV/K der
> UBE des Transistors genau passen.

Kannst du dafuer mal eine Quelle nennen? Ich hab naemlich 
Schwierigkeiten das zu glauben.
Nicht das mir eine gewisse Sinnhaftigkeit nicht einleuchten wuerde, aber 
seit 20Jahren sind Regler doch Teil der Lichtmaschine und koennen daher 
ja hoechstens die Innentemperatur der Lichtmaschine messen. Welchen Sinn 
haette es die Ladeschlussspannung danach anzupassen?

Olaf

[batman (Gast)]

Zumal die Lampen dann im Winter auch deutlich heller (und kürzer) 
brennen würden, wenn es stimmen würde. Aber da die LiMa je nach Last oft 
sehr viel Hitze abstrahlen, kann ein Temperatursteuerung ohne externen 
Fühler ohnehin nicht funktionieren.