CS209694B1

CS209694B1 - Contactless regulator of the voltage of alternators with the controlled switch and current protection

Info

Publication number: CS209694B1
Application number: CS629779A
Authority: CS
Inventors: Ludvik Machalik; Josef Puncochar
Original assignee: Ludvik Machalik; Josef Puncochar
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1979-09-19
Publication date: 1981-12-31

Description

(54) Bezkontaktní regulátor napětí alternátoru s řízeným spínačem a proudovou ochranou(54) Non-contact alternator voltage regulator with controlled switch and current protection

Vynález se týká zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem s proudovou ochranou zaručující spolehlivou funkci v daném rozsahu provozních teplot a při napájecím napětí od 3 V.The invention relates to the connection of a contactless voltage regulator of alternators with a controlled switch with current protection, which guarantees reliable operation in a given range of operating temperatures and at a supply voltage of 3 V.

Známá zapojení regulátorů napětí alternátorů jsou převážně releová a proto nezaručují spolehlivou funkci s požadovanou přesností regulovaného napětí £ 0,1 V v celém rozsahu provozních teplot -40 °C až +125 °C.Known alternator voltage regulator connections are predominantly relay and therefore do not guarantee reliable operation with the required regulated voltage accuracy of £ 0.1 V over the entire operating temperature range of -40 ° C to +125 ° C.

Nevýhodou kontaktního, např. reléového regulátoru je, že při spínání a vypínání kontaktů, zapínání a vypínání buzení relé, se opalují kontakty a zhoršuje se spolehlivost funkce spínání i vypínání působením proudových a napětových špiček. Další nevýhodou reléových regulátorů je, že při jejich činnosti vznikají napětové špičky v elektrické síti, které nepříznivě působí na činnost ostatních elektronických systémů. Mimo to releové systémy regulátorů nezaručují spolehlivou funkci v požadovaném rozmezí £ 0,1 V v daných provozních podmínkách.The disadvantage of a contact, eg relay controller, is that when the contacts are switched on and off, the relay excitation is switched on and off, and the reliability of the switching and breaking function is impaired due to current and voltage peaks. Another disadvantage of relay controllers is that their operation creates voltage spikes in the electrical network, which adversely affect the operation of other electronic systems. In addition, the relay control systems do not guarantee reliable operation in the required range of £ 0.1 V under the given operating conditions.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem a s proudovou ochranou, jehož podstatou je, že na svorku zdroje elektrického napětí je připojena jedna elektroda řízeného spínače, na jehož druhou elektrodu je připojeno buzení alternátoru, který je druhým vývodem připojen přes snímací odpor na společnou svorku elektrického napětí.These disadvantages are eliminated by the connection of the contactless voltage regulator of alternators with controlled switch and current protection, which is based on the fact that on the power supply terminal is connected one electrode of the controlled switch, on the other electrode is connected alternator excitation. common voltage terminal.

Dále je na svorku elektrického napětí připojen přímo jeden odporový dělič a přes odpor druhý odporový dělič paralelně ke zdroji referenčního napětí. Na uzly odporových děličů jsou napojeny vstupy klopného obvodu, který je jednou elektrodou připojen na vstup řízeného spínače, a druhou elektrodou je připojen na společnou svorku elektrického napětí. Obvod proudové ochrany je připojen jedním vývodem na vstup referenční úrovně klopného obvodu, druhým na společnou svorku a je vstupem připojen k uzlu, který je mezi buzením alternátoru a sériovým odporem připojeným mezi buzení alternátoru a společnou svorku elektrického napětí.Furthermore, one resistive divider is connected directly to the electrical voltage terminal and the other resistive divider parallel to the reference voltage source via a resistor. The inputs of the flip-flop circuit, which is connected to the input of the controlled switch by one electrode, are connected to the resistance divider nodes, and the other electrode is connected to a common voltage terminal. The residual current circuit is connected by one terminal to the flip-flop reference level input, the other to a common terminal and is connected to the node that is between the alternator excitation and the series resistor connected between the alternator excitation and the common voltage terminal.

Zapojení podle vynálezu je popsáno pomocí příkladu a výkresu. Výkres znázorňuje schéma zapojení bezkontaktního regulátoru napětí alternátorů s řízeným spínačem a proudovou ochranou.The circuit according to the invention is described by way of example and drawing. The drawing shows the wiring diagram of the contactless voltage regulator of alternators with controlled switch and current protection.

Na svorku £ elektrického napětí je připojeno napájení řízeného spínače RS , na jehož výstup je připojeno buzení alternátoru BA, které je přes odpor připojeno na společnou svorku 1_, Dále je na svorku _1_ připojen odporový dělič Rj , £2 a přes odpor R5 odporový dělič R 3 , R 4 , přičemž jsou oba děliče připojeny na společnou svorku 7_.The power supply of the controlled switch RS is connected to the terminal 5 of the voltage, the output of which is connected to the alternator excitation BA, which is connected via a resistor to the common terminal 7, the resistor divider Rj, £ 2 and resistor divider R 3, R 4, both of which are connected to a common terminal 7.

Na odporovém děliči R 3, R4 je udržováno konstantní napětí zdrojem referenčního napětí RN, např. Zenerovou diodou. Přes vstup £ řízeného spínače RS je napájen klopný obvod K0, jehož vstupy jsou připojeny na uzly £, £ odporových děličů R3, R4 a R-j , £2» přičemž odpor £2 slouží k nastavení rozhodovací úrovně regulovaného napětí, které je udržováno na svorce _1_. Druhý vývod klopného obvodu K0 je připojen na společnou svorku 7.On a resistive divider R 3, R 4, a constant voltage is maintained by a reference voltage source RN, eg, a Zener diode. The flip-flop circuit K0 is fed through the input R of the controlled switch RS, the inputs of which are connected to the nodes of the resistive divider R3, R4 and Rj, £ 2, and the resistor £ 2 is used to adjust the voltage level of the regulated voltage. . The other terminal of flip-flop K0 is connected to common terminal 7.

Obvod proudové ochrany PO je připojen jedním vývodem na svorku £ odporového děliče referenčního napětí realizovaného odpory £3, £4, druhým vývodem na společnou svorku 7 a jeho vstup je připojen na uzel £ mezT buzením alternátoru BA a snímacím odporem B.6 · Odpor £7 zapojený na svorky £, £ a kondensátory £1 , £2» £.3» £4 zapojené paralelně k odporům Rj , R_2, £3» £4 nejsou pro základní činnost zapojení podle vynálezu nezbytné, avšak jejich prostřednictvím lze ovlivnit funkční vlastností zapojení.The current protection circuit PO is connected by one terminal to the terminal 6 of the reference voltage divider of the reference voltage realized by resistors £ 3,4, the other terminal to the common terminal 7 and its input is connected to the limit terminal n by excitation of alternator BA and sensing resistor B.6. 7 connected to terminals £, £ and capacitors £ 1, £ 2, £ 3, £ 4 connected in parallel to resistors R1, R2, £ 3, £ 4 are not necessary for the basic operation of the wiring according to the invention, connection.

Po připojení zdroje elektrického napětí na svorku £ vytvoří se v uzlech £, £ odporových děličů R3, £4 a Rj, £2 určité úrovně napětí, přičeníz napětí v uzlu £ je přímo úměrné hodnotě napětí na svorce £ napájecího zdroje, zatímco napětí v uzlu £ je konstantní dané poměrem odporů £3, £4, pokud napětí na svorce 1 je větší než hodnota referenčního napětí získávaná ze zdroje referenčního napětí RN.After connecting the power supply to terminal £, a certain voltage level is generated at the nodes £, £ of the resistor divider R3, £ 4 and Rj, £ 2, adding the voltage at the node £ directly proportional to the voltage at the power supply terminal £ Je is constant given by the ratio of resistances 3 3, 4 4 if the voltage at terminal 1 is greater than the reference voltage value obtained from the reference voltage source RN.

Je-li napětí v uzlu £ větší než napětí v uzlu 6, je klopný obvod KO otevřen a protéká jím proud přes vstup £ řízeného spínače ££, který se tímto proudem otevře a jeho výstupní proud protéká buzením alternátoru BA a přes sériový odpor Rg na společnou svorku £.If the voltage at node 6 is greater than the voltage at node 6, the flip-flop KO is opened and a current flows through the input 6 of the controlled switch 8, which opens with this current and its output current flows through excitation of alternator BA and common terminal £.

V případe, že vlivem zvýšení napětí na svorce 1, zvýší se napětí v uzlu £ na úroveň potřebnou pro překlopení klopného obvodu KO, se tento uzavře, přestane jím protékat proud a současně i řízeným spínačem RS, a tím i buzením alternátoru BA, čímž se alternátor odbudí a přestane dávat výkon do napájené sítě. Při opětném poklesu napětí na svorce £, resp v napájené síti alternátoru, na regulovanou úroveň vlivem zatížení sítě, poklesne napětí v uzlu £ pod stanovenou úroveň a klopný obvod KO se překlopí do původního stavu, kdy je otevřen, s ním se otevře i řízený spínač RS a buzením alternátoru BA a také odporem £5 opět protéká proud a alternátor pracuje na plný výkon.If, due to the voltage increase at terminal 1, the voltage at node 6 increases to the level necessary to flip the flip-flop, the flip-flop KO closes, stops flowing and at the same time the controlled switch RS, thereby exciting the alternator BA. the alternator wakes up and stops providing power to the mains. When the voltage drops again at terminal £ or in the alternator's mains supply to a regulated level due to mains load, the voltage at node 5 drops below a specified level, and the flip-flop KO flips to its original state when open RS and the alternator BA, as well as the resistor £ 5, flow again and the alternator operates at full power.

Spínání a vypínání klopného obvodu KO a s ním i řízeného spínače RS se cyklicky opakuje v rytmu kolísání napětí na svorce 1, resp v rytmu změny napětí na alternátoru, či elektrické síti, na kterou je bezkontaktní regulátor napojen.Switching on and off the flip-flop of the KO flip-flop and its controlled switch RS is cyclically repeated in the rhythm of voltage fluctuations at the terminal 1, or in the rhythm of voltage variation on the alternator or power network to which the contactless controller is connected.

Claims

SUBJECT V

Contactless voltage regulator of alternators with controlled switch and current protection consisting of a flip-flop, controlled switch, reference voltage circuit and couplers, characterized in that one terminal of the controlled switch (RS) is connected to the terminal (1) of the power supply. whose second electrode (2) is connected to the alternator excitation (BA), which is connected to the common terminal (7) of the power supply via a second outlet via a sensing resistor (R $); divider (R1) R2 ^and a resistance (R5) of the reference voltage circuit (RN),

The PQ circuit protects the alternator excitation BA against current overloading, especially in those cases where the alternator is overloaded at low speed and current exceeds the permissible limit value. The residual current circuit operates in such a way that, due to excessive current on the sensing resistor Rg, a loss sufficient to react with the residual current circuit 80 occurs, it is actuated and the node voltage is reduced to less than 0.6 V, thereby closing the flip-flop KO and the controlled switch RS, so that the alternator excitation stops the current flow irrespective of the voltage level at the terminal £ or at the node £.

However, the current drop in the alternator excitation also reduces the voltage drop in the node 6 to below the threshold level and the protective circuit PO is closed. This opens the flip-flop KO, with it the controlled switch RS and starts to flow again through the excitation of the alternator BA and if it does not exceed the set limit, the current protection circuit PO will be closed in standby until the voltage at node 8 reaches the set level current protection circuit PO.

Resistor £ 7 with puddle: to set the operating conditions of the controlled RS switch. However, for the operation of the contactless regulator according to the invention, it is not necessary, like the capacitors E1, E2, E3, E4, which serve to adjust the dynamic properties of the coupling circuits, resistive dividers E1, E2 and E3, E4 and E4. also the flip-flop KO, in which they can control the voltage and time hysteresis of flip flip flop KO.

Connection of contactless voltage regulator of alternators with controlled switch and current protection is designed especially for alternator voltage regulators in motor vehicles of all voltage levels, eg 6 V, 12 V, 24 V. In addition, the connection can also be used for alternator or dynamo power supply units if the excitation is supplied with direct current. It is also suitable for alternator or dynamo stationary or mobile chargers.accumulators and other devices where it is necessary to maintain a constant voltage of the mains.

YN LEZU to which the second resistive divider (R3, R4) is connected in parallel, where the inputs of the flip-flop (KO) are connected to the nodes of the resistive divider (6, 5), which is connected to the controlled switch input (RS) by one electrode. electrode to the common terminal (7) of the power supply.

2. The contactless voltage regulator of alternators according to claim 1, characterized in that a current protection circuit (PO) is connected between the node (5) of the second resistor divider and the common terminal (7) of the power supply. alternator excitation (BA) and sensing resistor (r ₆ ).