ETZ : fabrication d'un régulateur 12V électronique spécifique

Pour commencer, quelque explications succintes sur le fonctionnement d'un régulateur électronique  :





Le principe du régulateur électronique est simple.

- Afin de charger ou de ne pas charger la batterie via la génératrice triphasée (stator) il suffit d'alimenter ou de ne pas alimenter le rotor.C'est le rôle essentiel du régulateur (Reg).
- L'énergie transmise au rotor, au moment ou on allume la moto, est celle traversant le témoin de charge. Elle est ensuite délivrée par les trois petite diodes assistée par le régulateur.
- Les différents ponts de diodes triphasés permettent de ne pas décharger la batterie lorsque la moto est éteinte.



Un exemple, bien connu de régulateur électronique est présenté ci-dessous (merci à Jef) :



A mon sens il présente bien des défauts expliquant en partie les nombreuses casses constatées :

- le transistor principal est fixé à la semelle via un oeillet serti dans un canon isolant (pièce blanche). L'espérance de vie de cet assemblage  me semble des plus précaire, au moindre échauffement ou à la moindre entrée en vibrations, le court-circuit est garanti.
- l'utilisation d'un transistor bipolaire est également source de pertes par effet Joules non négligeables.
- l'ensemble, d'un point de vue mécanique me semble de faible résistance, les broches des 3 transistors ne demandent qu'à se cisailler.
- au moindre défaut du rotor, le transistor va chauffer puis créer un court-circuit très rapidement.

Choix techniques principaux :

- un circuit imprimé supportera tous les composants
- l'utilisation d'un élément commutant à très faible perte (transistor NMOS) permettra de se passer de reprise thermique
- le circuit imprimé sera moulé au silicone (suppression des vibrations) dans un boitier plastique comportant deux oreilles de fixation
- un système à hystérésis permettra d'obtenir deux seuils : un seuil maximum au dela duquel la charge de la batterie s'arrêtera et un deuxième seuil (décalé de 2 volts) qui relancera la charge.
- l'ensemble aura des côtes les plus réduites possibles.
- le régulateur ne comportera que 3 fils : un fil de masse, un fil issu du pont de diodes dédié au rotor et un fil alimentant le rotor.

Le principe du régulateur est présenté ci-dessous :


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Lorsque la tension de batterie (courbe verte) est trop élevée le stator (courbe bleue) n'est plus alimenté

Le boitier sélectionné est présenté ci-dessous :



La carte électronique étudiée est présentée ci-dessous



La carte électronique sera fixée dans le boitier avec deux vis. Après test le boitier sera rempli de silicone puis assemblé par ses deux vis collées définitivement.
Trois fils multibruns de couleurs différentes sortiront du boitier par 3 trous adéquats.

Régulateur terminé




Il ne me reste plus qu'à le tester sur mon ETZ.

Récapitulatif des performances électriques et mécaniques :

- poids : 60gr (hors câbles)
- longueur : 67mm
- largeur : 50mm
- hauteur : 20mm
- entraxes des points de fixation : 58mm
- tension minimum de fonctionnement : 2.7 volts
- seuil d'arrêt de la charge : 14 volts
- seuil de mise en route de la charge : 12 volts
- hystérésis des seuils : 2 volts environ
- puissance dissipée maximum : 0.8 watts pour un courant commuté de 4 ampères
- courant maximum : 6 ampères pour un besoin réel de 3 ampères (induit : 4 ohms)

Lors des premiers assai, je n'ai rien claqué, c'est déja cela  

Quelques points restent à améliorer :

- la tension de batterie ne dépasse pas 13 volts hors que d'origine elle monte à 14 volts (les seuils sont à élever)
- mon boitier s'échauffe légèrement (une diode est à déplacer)
- je remarque des variations d'intensité suspect (trop de filtrage)

Les améliorations sont en cours d'étude.

Mise en place des modifications :

Suite à mes premiers essais ou j'avais constaté quelques défauts, je viens de ré-étudier l'ensemble pour les supprimer.


- Le seuil de coupure est de 14 volts et un hystérésis (résistance R1) de 0.4 volts est mis en place.
- Le condensateurs C1 a été réduit car il provoquait des scintillements au niveau des ampoules,
- Une diode zener de protection a été ajoutée,
- Des résistances ont été modifiée pour assurer la stabilité de l'ensemble.


Prochaine étape : essai d'endurance sur l'ETZ251

Aujourd'hui bonnes nouvelles :

Les premier essais sur l'ETZ251 ont permis de vérifier que le régulateur fonctionne maintenant à merveille : plus de scintillement des ampoules, une tension de batterie de 14.5 volts maxi, des formes d'ondes nickelles et un fonctionnement similaire au régulateur d'origine monté sur ma moto.
J'ai même eu l'impression que mon ralenti était plus stable, mais suis je objectif ????



Ensuite j'ai fixé définitivement mon boitier sur la moto et finalisé mon cablâge pour réaliser un essai de longue de durée.

Aujourd'hui, je viens de câbler mes 8 premiers régulateurs.

Après les premiers essais sur table, il semble indispensable d'y insérer un potentiomètre de façon à ajuster la tension de déclenchement à pile poil 14 volts.

La carte ne sera pas fixée dans le boitier pas des vis ni du silicone, mais elle sera sandwitchée par deux plaques de caoutchouc : cela permettra d'envisager un éventuel dépannage et garantira une bonne tenue aux vibrations.

Je touche bientôt l'objectif, à savoir un ensemble :
- à faible côut (inférieur à 25€),
- qui est fiable,
- qui est constitué de composants simples (pas d'usine à gaz),
- qui chauffe peu : (pas de reprise thermique à prévoir),
- qui est facilement montable sur nos motos,
- qui supporte aisément les vibrations,
- qui est dépannable,
- qui est facilement réalisable et testable

Ca y est j'ai terminé



Récapitulatif des performances électriques et mécaniques :

- poids : 60gr (hors câbles)
- longueur : 67mm
- largeur : 50mm
- hauteur : 20mm
- entraxes des points de fixation : 58mm
- tension minimum de fonctionnement : 2.7 volts
- seuil d'arrêt maximum de la charge : 14.5 volts
-- hystérésis des seuils : 0.5 volts environ
- puissance dissipée maximum : 0.8 watts pour un courant commuté de 4 ampères
- courant maximum : 6 ampères pour un besoin réel de 3 ampères (induit : 4 ohms)

Ci-dessous, le plan de  câblage (merci Jef)



Pour ceux qui sont interressé, merci de me contacter par MP uniquement.

Mon dernier régulateur ETZ viens de partir, nous devrions bientôt avoir des nouvelles quand à son fonctionnement.
En tout cas sur mon ETZ251, RAS, il est toujours vivant

Pour bientôt une surprise : le régulateur ultra-miniature.

La version 2 de notre régulateur spécial ETZ  est finalisée.

Elle est plus petite et comporte un potentiomètre pour le réglage précis des seuils.



Performances et détails techniques :
• Circuit imprimé épaisseur 1.5mm en verre époxy simple face étamé
• Poids avec câbles : 40gr
• Longueur du boitier : 60mm
• Largeurs du boitier : 35mm
• Hauteur du boitier : 20mm
• Longueur des fils : 20cm
• Tension minimum de mise en route : 3.5 volts
• Tension maximum de la batterie : 15 volts
• Hystérésis des seuils de mise en route et d'extinction : 0.4 volts
• Calculé pour un courant maximum de 6 ampères pour un besoin réel de 3 ampères (induit 4 ohms)
• Plage de température de fonctionnement : -20°C  +60°C
• Livré sans visserie de fixation
• Ne nécessite aucun dispositif de ventilation ni de radiateur

Avantages :
- léger
- peu susceptible aux vibrations (moulage au silicone)
- ne chauffe pas
- robuste (utilisation d'un transistor nettement surdimensionné)
- ne se dérègle pas (seuils électronique et non mécaniques)
- se fixe aisément à l'aide de bande velcro (non fournie)

Un petit rappel sur le fonctionnement d'un régulateur électronique pour ETZ (notamment celui que je fabrique)



A l'allumage le témoin de charge s'allume instantanément car d'un coté il est alimenté par la batterie via le contact et d'autre coté il est connecté au 0v par le régulateur qui est en position fermée.

Lorsqu'on démarre la moto, l'alternateur produit de l'énergie car son rotor est alimenté (faiblement par le voyant mais suffisememnt pour que l'ensemble puisse s'amorcer).

Ensuite le point 61 issu du pont de diodes fournit en permanence une tension image de la tension de batterie ce qui produit l'extinction du voyant puisqu'il supporte une tension identique sur chacune de ses broches.

Le rôle du régulateur est d'alimenter ou de ne pas alimenter le rotor ce qui a pour conséquence d'envoyer ou de ne pas envoyer de courant à la batterie via le pont de 6 diodes (gros modèle sur le plan)

Ce qu'il faut retenir :

- si le voyant ne s'allume jamais ou reste constamment allumé, il faut investiguer car soit le voyant est mort et il y a peu de chance que vous puissiez recharger votre batterie, soit le pont de diodes est mort, soit l'alternateur est mort (conséquence identique)
- l'extinction du voyant indique que vous chargez la batterie et à l'inverse, à la limite du calage, l'allumage du voyant indique que seule la batterie fournit de l'énergie.
- pour vérifier si le régulateur fonctionne : placer un voltmètre aux bornes de votre batterie, démarrez la moto et vérifier que lorsque vous accélérez la tension de la batterie augmente jusqu'à 14.5 volts maximum.
-La régulation se réalise grace au régulateur par l'alimentation ou la non alimentation du rotor( on peut le vérifier en plaçant un voltmètre aux bornes des charbons)


J'espère vous avoir éclairé.

Je réponds globalement et avec mon expérience

Les MZ 12v fonctionnent à merveille, ça charge, ça éclaire, pas de soucis électrique particulier après avoir changé la boite à fusibles et vérifier les connectiques.

Le régulateur mécanique d'origine est beaucoup plus fiable et solide que sur une 6v surtout la 125 TS rapport aux vibrations.
Mais avec le temps et pour être tranquille il est bon de le changer pour un electronic Made In Franck aux qualités que l'on connait

Pour conclure je dirais que l'on peut avantageusement garder l'équipement 12v d'une ETZ, pas besoin d'acheter une power qui ne seront que des frais inutiles mais juste un régu pour la charge

A ce jour, sur une quinzaine de régulateurs vendus, aucun retour.

Donc pour les régulo-sceptiques : pas de soucis cela marche (tous les jours sur mon etz251 !!)

Pour pouvoir brancher le fil supplémentaire (jaune) au charbon sans risque j'ai juste isolé la cosse

Et hop, réalisation de 10 régulateurs ETZ aujourd'hui pour les bricoleurs de cet hiver.  

J'essaye toujours d'avoir un peu de stock de façon à livrer rapidement  

Montage par Didier : les phots ci-dessous

De nombreux régulateurs pour alternateurs équipent dorénavant nos mz.

J'ai donc attaqué la troisième version de notre régulateur.

On conserve toujours le même boitier mais on passe maintenant au circuit imprimé professionnel.

Ci-dessous le projet déja pas mal avancé :



Pratiquement tous les composants sont en CMS.
Le transistor principal est nettement mieux refroidi puisqu'il est soudé directement sur le circuit imprimé.

Je m'demande comment on va pouvoir tomber en panne maintenant

on trouvera bien autre chose

Les circuits imprimés sont arrivés : j'ai cassé la tirelire pour avoir du stock pour pas mal d'années



Présentation coté pile et coté face :



Câblé par votre serviteur



Puis intégré dans sont boitier


j'en ai toujours un peu en stock  


Avantages de cette version 3 :
- plus facile à câbler
- plus fiable (peu de composants traversants + circuits imprimé profesionnel)
- mieux conçu mécaniquement : le circuit est fixé au boitier avec une noix de silicone
- le transistor de puissance CMS est mieux fixé (brasé directement sur le circuit imprimé

Et dernier avantage, qui n'est pas petit: on peut maintenant choisir la couleur!

olieric a écrit:Et dernier avantage, qui n'est pas petit: on peut maintenant choisir la couleur!

LA ou il se trouve personne ..ni dieu ni diable le voit alors la couleur meme en rose bonbon ou en bleu cerise rien ne dérange !!