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

• Najprawdopodobniej palisz regulatory, bo układ ładowania pracuje z mocą rzędu 0,5 kW i nadwyżkę energii regulator musi rozproszyć w ciepło. Standardowe (bocznikowe, SCR) lub „uniwersalne 35 A” regulatory nie wytrzymują termicznie, a dodatkowo zwykle dochodzą problemy z instalacją (masa, złącza, akumulator).
• Przy parametrach stojana: ~85,4 V AC (na wysokich obrotach, bez obciążenia) i prąd katalogowy ok. 35 A, rekomenduję:
  • regulator szeregowy MOSFET klasy Shindengen SH847 (albo inny równoważny „series regulator”) dla alternatorów ≥500 W,
  • alternatywnie dobry regulator MOSFET typu shunt (np. FH020/FH012) tylko jeśli zapewnisz bardzo skuteczne chłodzenie i pewne połączenia.
• Zanim cokolwiek wymienisz: sprawdź stojan (symetria faz, przebicie do masy), akumulator (test obciążeniowy), złącza i masy. Bez tego każdy kolejny regulator może ulec uszkodzeniu.

Szczegółowa analiza problemu

• Co naprawdę oznacza 85,4 V i 35 A:
  • 85,4 V AC to typowa wartość „na pusto” mierzona międzyfazowo dla trójfazowego PMA przy wysokich obrotach – nie myl z napięciem roboczym 14,2–14,6 V DC za regulatorem.
  • „35 A” najczęściej odnosi się do maksymalnego prądu ładowania po wyprostowaniu (po stronie 14 V DC). Moc alternatora to więc w przybliżeniu 14,4 V × 35 A ≈ 500 W.
• Dlaczego regulatory się palą:
  • Regulator bocznikowy (shunt) zamienia niewykorzystaną moc w ciepło. Jeśli motocykl w danej chwili zużywa np. 150–200 W, to przy alternatorze 500 W regulator musi bez przerwy rozpraszać ~300–350 W. To ogromne obciążenie cieplne, zwłaszcza przy słabym chłodzeniu lub kiepskiej jakości podzespołach.
  • Każda wysoka rezystancja kontaktu (złącza, masa) dodatkowo podnosi straty I²R i temperaturę elementów mocy.
  • Uszkodzony/zużyty akumulator, praca z odłączoną baterią, zła masa regulatora lub nieprawidłowy typ (jednofazowy zamiast trójfazowego) powodują przepięcia i przegrzewanie.
• Jak dobrać regulator:
  • Typ stojana: trójfazowy PMA → potrzebny prostownik/regulator trójfazowy.
  • Technologia: priorytetowo „series MOSFET” (odcina uzwojenia, zmniejsza grzanie stojana i samego regulatora); w drugiej kolejności MOSFET shunt (lepiej niż SCR, ale nadal grzeje).
  • Rezerwa mocy: dla alternatora ~500 W wybierz regulator z realną zdolnością >500 W, ciągłym prądem ładowania ≥40 A i zapasem termicznym.
  • Termika i montaż: masywny radiator, montaż do czystej, płaskiej, metalowej powierzchni z pastą termoprzewodzącą i dostępem powietrza; dopuszczalna temperatura obudowy w pracy zwykle ≤90–100°C.
• Konkrety (sprawdzone w praktyce):
  • Series MOSFET: SH847 (najlepszy kompromis trwałości/temperatury dla ~500 W). SH775 bywa na styk dla wyższych mocy.
  • MOSFET shunt: FH020/FH012 – działają dobrze, ale wymagają wzorowej instalacji i chłodzenia; więcej ciepła niż rozwiązanie „series”.
• Przewody i zabezpieczenia:
  • Ze stojana do regulatora: miedź min. 2×2,5–4 mm² na fazę (dla typowych odległości), możliwie bez pośrednich złączy; złącza wysokoprądowe jakości OEM.
  • Od regulatora do akumulatora: plus i minus równolegle, każdy 6–10 mm² (AWG 10–8), bezpiecznik MIDI 40–50 A jak najbliżej akumulatora na przewodzie „+”.
  • Masa: osobny, krótki przewód do punktu masy ramy/silnika; powierzchnie czyste, bez farby, zakonserwowane po montażu.
• Diagnostyka przed montażem nowego regulatora:
  • Stojan:
    • rezystancja międzyfazowa: wszystkie trzy pary jednakowe (zwykle 0,2–1 Ω w zależności od modelu),
    • izolacja do masy: >1 MΩ (megger 250–500 V); jakikolwiek upływ → przewijanie/wymiana,
    • napięcie AC międzyfazowo: rośnie liniowo z obrotami i jest symetryczne (różnice <5–10%).
  • Akumulator:
    • napięcie spoczynkowe ≥12,6 V po naładowaniu i odpoczynku,
    • test obciążeniowy: podczas rozruchu nie spada <9,6–10 V; wątpliwy → wymiana (zły akumulator potrafi „zabić” regulator).
  • Instalacja:
    • kontrola złączy (brązowienia, nadtopienia, luzy), spadki napięcia przy 20–30 A (mierzone metodą „4-przewodową” lub różnica napięć między końcami przewodu).
  • Po montażu:
    • napięcie ładowania 14,2–14,6 V w zakresie 2–5 tys. obr./min,
    • tętnienia na akumulatorze: zwykle <200–300 mVpp (oscyloskop), brak „igieł” przepięć.

Aktualne informacje i trendy

• Coraz częściej stosuje się regulatory szeregowe MOSFET w miejsce bocznikowych – obniżają temperaturę stojana oraz samego regulatora i znacząco zwiększają trwałość układu.
• Powszechny problem rynku to podróbki znanych modeli regulatorów; wybieraj sprawdzonych dostawców i kompletne zestawy montażowe z właściwymi konektorami i przewodami.
• W pojazdach z akumulatorami LiFePO4 zaleca się regulatory o stabilnym napięciu końcowym i dobrym ograniczeniu tętnień; wiele usterek wynika z niedopasowania chemii ogniw do charakterystyki ładowania.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Różnica „series” vs „shunt”:
  • Shunt: zwiera uzwojenia do masy – stojan przez cały czas oddaje pełną moc → gorący stojan i regulator.
  • Series: okresowo odcina uzwojenia – mniejsza średnia moc z alternatora, realnie chłodniej wszędzie.
• Szacunek strat cieplnych:
  • Alternator 500 W, obciążenie motocykla 180 W → do rozproszenia pozostaje ok. 320 W. To wymaga dużego radiatora i świetnych połączeń; każdy dodatkowy 50 mΩ w torze prądowym to przy 30 A dodatkowe 45 W strat na samym złączu/przewodzie.

Aspekty etyczne i prawne

• Nie pracuj przy instalacji z uruchomionym silnikiem bez osłon i środków ochrony; 85 V AC potrafi być niebezpieczne.
• Nigdy nie odłączaj akumulatora przy pracującym silniku – grożą przepięcia i pożar instalacji.
• Zabezpieczenia (bezpieczniki) muszą być dobrane do przekroju przewodów; stosuj elementy o homologacji automotive.

Praktyczne wskazówki

• Jeśli zostajesz przy regulatorze shunt: przenieś go w miejsce o silnym przepływie powietrza, zastosuj pastę termoprzewodzącą i podkładkę izolacyjną, zapewnij solidne uziemienie obudowy.
• Minimalizuj liczbę złączy między stojanem a regulatorem; najlepiej jeden wysokiej jakości konektor lub połączenia zaciskane na końcówkach oczkowych.
• Wymień przegrzane kostki – złącze raz „przepieczone” będzie się dalej grzało.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• „Uniwersalne” regulatory 35 A z rynku wtórnego często nie wytrzymują ciągłych 35 A w realnych warunkach (temperatura otoczenia, wibracje). Wybieraj część z dużym zapasem i wiarygodną dokumentacją.
• Jeśli to nie jest klasyczny alternator 12 V (np. napęd elektryczny 72–84 V DC), potrzebny jest przetwornik DC/DC 72→14 V o mocy 400–600 W, a nie regulator R/R motocyklowy.

Sugestie dalszych badań

• Podaj: model motocykla/rocznik, liczba przewodów stojana (zwykle 3 żółte), przy jakich obrotach mierzono 85,4 V, jakie regulatory dotąd ulegały awarii (symptomy, gdzie czerniało), typ akumulatora (ołów/LiFePO4).
• Jeśli masz oscyloskop: zrób zrzut napięcia na akumulatorze przy szybkiej zmianie obrotów; iglice >1–2 Vpp wskazują na problem z regulacją/połączeniami.

Krótkie podsumowanie

• Twoje wartości sugerują alternator ~500 W – to granica, przy której zwykłe regulatory shunt często się przegrzewają.
• Najtrwalszym rozwiązaniem będzie regulator szeregowy MOSFET klasy SH847 (lub równoważny), poprawne przewody (≥6–10 mm² DC), solidne masy, dobry radiator i pewne złącza.
• Zanim wymienisz regulator: obowiązkowo sprawdź stojan, akumulator i instalację – inaczej ryzykujesz powtórną awarię.