Regulator napięcia MOSFET do stojana 35A 85,4V – dobór, modele Shindengen FH020AA, SH847, DZE

Pytanie

Problem tkwi w tym, że pali regulatory napięcia. Nie wiem jaki regulator napięcia dobrać, prąd jaki wypływa ze stojana to ok. 35A i 85,4V(przy maksymalnych ...

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Wybierz regulator 3-fazowy w technologii MOSFET (najlepiej typu series lub „hybrydowy” series-shunt) o prądzie ciągłym ≥ 50 A i dopuszczalnym napięciu wejściowym ≥ 100 V AC.
• Sprawdzone modele aftermarket to m.in. Shindengen FH020AA / FH012AA, Roadstercycle SH847 lub DZE 2585/2600 (35 A MOSFET) – pod warunkiem bardzo dobrego chłodzenia i bezbłędnej instalacji.
• Zanim zamontujesz nowy regulator, koniecznie:
  • zmierz rezystancję i izolację stojana (brak przebicia do masy!),
  • zweryfikuj stan akumulatora i wszystkich mas,
  • wymień przegrzane wtyczki na konektory o wytrzymałości ≥ 40 A.

Szczegółowa analiza problemu

1. Parametry Twojego stojana
   • 85,4 V AC (RMS, międzyfazowo, przy maks. obrotach) mieści się w normalnych wartościach dla wielofazowych prądnic motocyklowych klasy 600-1000 cm³.
   • Prąd zwarciowy 35 A oznacza, że przy prostowaniu i pełnym obciążeniu regulator musi rozproszyć ~3 kW mocy pozornej – stąd wysoka temperatura i awarie.

2. Dlaczego pali regulator?
   a) Zbyt mały margines prądowy/napięciowy obecnego regulatora (starsze SCR 25 A / 60 V).
   b) Uszkodzona izolacja choć jednej fazy → przepięcia.
   c) Luźne lub przegrzane złącza → rezystancja kontaktu, wzrost ΔT o 40-60 °C.
   d) Niedostateczne chłodzenie – regulator działa w trybie bocznikowym (shunt) i musi nieustannie dysypować energię.

3. Dobór nowego regulatora
   • Technologia: MOSFET (mniejsze straty niż SCR) lub pełny regulator series (np. SH847) – odcina fazy zamiast je zwierać.
   • Prąd: ≥ 1,5 × I_max stojana → 35 A × 1,5 ≈ 50 A.
   • Napięcie: ≥ 1,2 × U_szczyt ≈ 1,2 × (85,4 V × √2) ≈ 145 V p-p; praktycznie szukać specyfikacji „100 V RMS input”.
   • Chłodzenie: radiator ≥ 150 cm², montaż na czystej płaskiej powierzchni z pastą termoprzewodzącą, struga powietrza.

4. Montaż i testy krok po kroku
   1) Odłącz stojan, zmierz:
   – R_AB, R_BC, R_CA (różnica ≤ 10 %).
   – izolację każdej fazy do masy (megomierz 500 V → ∞ MΩ).
   2) Sprawdź akumulator pod obciążeniem: 12,6 V spoczynkowo, > 10,5 V przy C/5.
   3) Wymień złącza na: Sumitomo MT-090/090II 3-way lub AMP Superseal 1.5 (70 A wersja 3-pin) – cynowane przewody 4 mm².
   4) Po montażu nowego regulatora:
   – 13,8 ± 0,2 V na biegu jałowym; 14,2-14,6 V przy 5 000 rpm.
   – Temperatura radiatora < 85 °C po 10 min pracy (pirometr).

Aktualne informacje i trendy

• Przemysł odchodzi od klasycznych regulatorów shunt-SCR na rzecz:
  • MOSFET shunt (Shindengen FH-series, DZE MOSFET) – sprawność o ~15-20 % wyższa.
  • Regulatorów series (SH847, SH775) – redukcja strat stojana ~40 %.
• W pojazdach elektrycznych coraz częściej stosuje się aktywne prostowniki 3-fazowe z FET-ami SiC; w motocyklach klasy premium pojawiają się pierwsze implementacje (Ducati V4 2024).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Shunt vs Series:
  Shunt zwiera fazy do masy → P_straty ≈ I²·R_ON.
  Series otwiera obwód → minimalne straty w samym regulatorze, ale wymaga tranzystorów 600 V.
• Dlaczego MOSFET: niski R_DS(on), brak prądu bramki w stanie statycznym, mniejsza rezystancja termiczna złącze-obudowa.

Aspekty etyczne i prawne

• Odpady elektroniczne: zużyte regulatory kwalifikują się jako ZSEE – oddaj w PSZOK.
• Nie ingeruj w fabryczne ustawienia napięcia ładowania powyżej 14,7 V – grozi uszkodzeniem instalacji lub akumulatora (odpowiedzialność użytkownika).

Praktyczne wskazówki

• Jeśli nadal korzystasz z akumulatora kwasowo-ołowiowego, unikaj regulatorów ustawionych fabrycznie pod Li-ion (15,2 V).
• Dla dodatkowego marginesu cieplnego można dodać niewielki wentylator 12 V / 0,2 A sterowany termistorem 80 °C.
• Stosuj pastę Al₂O₃ lub ZnO, nie silikonową smarującą – przewodność cieplna ≥ 3 W/mK.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Jeżeli w statorze pojawia się choć przerywana rezystancja do masy (< 1 MΩ), żaden regulator nie przeżyje dłużej niż kilkanaście godzin.
• Bardzo tanie regulatory „mosfet” z marketplace’ów często zawierają hybrydę MOSFET+SCR 20 A – weryfikuj dokumentację lub rozbierz próbkę.

Sugestie dalszych badań

• Pomiar termowizyjny stojana pod obciążeniem → wczesna detekcja punktowego przegrzewania uzwojeń.
• Analiza FFT napięcia AC stojana – wykrycie asymetrii magnetycznej.
• Rozważ upgrade do akumulatora LiFePO₄ + dedykowany BMS – obniżysz prąd ładowania szczytowy, wydłużysz życie regulatora.

Krótkie podsumowanie

Przepalanie regulatorów wynika najczęściej z połączenia wysokiego prądu, zbyt dużych napięć szczytowych i problemów z izolacją lub chłodzeniem. Po pełnej diagnostyce stojana i instalacji wybierz 3-fazowy regulator MOSFET/series, nominalnie ≥ 50 A i ≥ 100 V AC input, zamontuj na sprawnym radiatorze i dopilnuj poprawnej masy oraz złącz. To trwałe rozwiązanie powinno zakończyć serię awarii układu ładowania.