RU2555854C2 - Регулятор напряжения - Google Patents
Регулятор напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555854C2 RU2555854C2 RU2013102340/07A RU2013102340A RU2555854C2 RU 2555854 C2 RU2555854 C2 RU 2555854C2 RU 2013102340/07 A RU2013102340/07 A RU 2013102340/07A RU 2013102340 A RU2013102340 A RU 2013102340A RU 2555854 C2 RU2555854 C2 RU 2555854C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage regulator
- current
- transistors
- fuses
- transistor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и касается регуляторов напряжения для автомобилей. Для достижения технического результата повышения надежности и срока службы регулятора напряжения автомобильного генератора в выходном каскаде регулятора напряжения, выполненном на двух и более параллельно включенных транзисторах, выравнивающие сопротивления, включенные в эмиттеры каждого выходного транзистора, выполнены в виде плавких предохранителей из алюминиевой проволоки одинакового диаметра и одинаковой длины, в форме дуг или петель, направленных в разные стороны. Ток срабатывания (перегорания) сопротивлений-предохранителей не менее максимального тока нагрузки - тока обмотки возбуждения генератора, но не более 1,3 этого же максимального тока нагрузки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, в энергосистеме автомобиля.
Известен регулятор напряжения, описанный в «Справочнике: Электрооборудование автомобилей», М., «Транспорт», 1993 г., стр. 51, рис.3.10 и содержащий измерительный элемент, связанный с ним каскад предварительного усиления и выходной каскад, выполненный на транзисторе. Недостатком этого регулятора является недостаточная надежность и связанный с ней срок службы, причиной чему часто является выход из строя силового выходного транзистора. Последствиями такой неисправности становятся либо разрядка до нуля аккумулятора в случае перегорания выходного транзистора и остановка двигателя часа через 4 летом, днем, или выкипание электролита аккумулятора и выжигание блока управления двигателем в течение 20-40 минут при пробое выходного транзистора. Зимой, на бескрайних просторах нашей Родины это очень опасно, особенно в северных и приравненных к ним районах.
Несколько большей надежностью обладает регулятор напряжения РР139 завода АТЭ-1, описанный в книге С.П. Банникова: Электрооборудование автомобилей, М., Транспорт, 1970, стр. 89, рис.3.31, содержащий в дополнение к указанным выше составным частям еще и систему защиты от короткого замыкания в цепи нагрузки, выполненную на электромагнитном реле, что позволило десятилетиями использовать этот регулятор на легковых автомобилях ЗИЛ.
Наиболее близким по техническому решению является регулятор напряжения, описанный в «Справочнике: Электрооборудование автомобилей», М., «Транспорт», 1993 г., стр. 52, рис.3.13, и авторском свидетельстве СССР №824368.
В указанном регуляторе при известных измерительном элементе и каскаде предварительного усиления выходной каскад выполнен на двух, включенных параллельно, мощных транзисторах, в эмиттерных цепях которых включены выравнивающие сопротивления из проволоки. Недостатком последнего регулятора является, как и всех описанных выше, отсутствие защиты на случай пробоя даже одного из двух выходных транзисторов.
Известно «Устройство для защиты параллельно включенных транзисторов» по SU 711656, в котором выравнивающие сопротивления в эмиттерных цепях транзисторов выполнены в виде плавких предохранителей, но не раскрыта величина тока срабатывания (перегорания).
Цель настоящего изобретения - повышение надежности регулятора путем выключения из цепи нагрузки «пробитого» выходного транзистора.
Поставленная цель достигается путем установления для выравнивающих сопротивлений-предохранителей величины тока срабатывания, равной 1-1,3 от максимального тока нагрузки регулятора.
На Фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема регулятора напряжения для электрической системы автомобиля; на Фиг.2 - вид на регулятор со снятой крышкой.
Регулятор напряжения содержит измерительный элемент 1, связанный с каскадом 2 предварительного усиления, и выходной каскад 3. Клемма 4 подключается к одному полюсу автомобильного генератора, например к плюсу; клемма-вывод 5 подключается ко второму полюсу генератора, в данном случае к минусу; клемма 6 соединяется с выводом шунтовой обмотки возбуждения автомобильного генератора.
Выходной каскад 3 содержит два параллельно включенных транзистора 7 и 8, выравнивающие сопротивления-предохранители 9 и 10, включенные в эмиттерные цепи транзисторов 7 и 8 соответственно. При этом между базой транзистора 7 и эмиттером транзистора 8 включен резистор 11, а резистор 12 включен между базой транзистора 8 и эмиттером транзистора 7. Номиналы резисторов 11 и 12 равны. Базы транзисторов 7 и 8 соединены с выходом каскада 2 предварительного усиления через развязывающие элементы (диоды 13 и 14 соответственно). Коллекторы транзисторов 7 и 8 соединены между собой и с клеммой 6.
Выравнивающие сопротивления-предохранители 9 и 10 изготовлены из алюминиевой (или алюминиевого сплава) проволоки диаметром 0.02-0.47 мм (в зависимости от величины тока нагрузки - шунтовой обмотки генератора), выполнены в виде отогнутых в разные стороны дуг (или петель) одинаковой длины и приварены своими концами к клемме - выводу 5 (-), не должны перегорать при максимальном токе нагрузки, но должны перегорать (разрушаться) при токе нагрузки до (1,25-1,3) от максимального тока нагрузки.
Регулятор напряжения работает следующим образом.
Когда на клеммы 4 и 5 подается напряжение ниже напряжения регулирования, то через каскад 2 предварительного усиления и диоды 13 и 14 на базы транзисторов 7 и 8 подается ток смещения, в результате чего транзисторы 7 и 8 открываются и пропускают ток обмотки возбуждения генератора от клеммы 6 через выравнивающие сопротивления предохранители 9 и 10 к клемме - выводу 5, причем ток через каждый из транзисторов 7 и 8 и, соответственно, через выравнивающие сопротивления-предохранители 9 и 10, равен приблизительно половине тока шунтовой обмотки генератора, при этом выравнивание токов через транзисторы 7 и 8 усиливается перекрестным включением резисторов 11 и 12 (см. А.С. 824368).
При достижении генератором определенного напряжения измерительный элемент 1 выдает сигнал, каскад предварительного усиления 2 усиливает этот сигнал, который поступает на базы транзисторов 7 и 8 выходного каскада 3. Транзисторы 7 и 8 закрываются и прерывают ток в цепи возбуждения автомобильного генератора, т.е. ток через выравнивающие сопротивления-предохранители 9 и 10. Диоды 13 и 14 служат для развязки базовых цепей транзисторов 7 и 8.
В случае, если один из транзисторов выходного каскада 3, например 7 пробьется, например, из-за дефекта кристалла в сочетании с импульсной помехой, то он - транзистор 7 - становится неуправляемым - незакрываемым и весь ток возбуждения проходит через него и выравнивающее сопротивление-предохранитель 9. Поскольку ток возбуждения не прерывается, напряжение на генераторе вырастает быстро с номинального 14 В до 18 В, при этом ток через незакрывшийся транзистор 7 и выравнивающее сопротивление-предохранитель 9 увеличивается в 1,3 раза и предохранитель 9 перегорает, прерывая ток в шунтовой обмотке возбуждения генератора. (При большинстве обычных регуляторов напряжение далее постепенно растет по мере выкипания электролита в аккумуляторе до (42-70) В, после чего пробивается уже разогретый выпрямитель генератора и начинается пожар на автомобиле.) Напряжение на генераторе уменьшается до величины менее регулируемой, каскад 2 предварительного усиления подает на базу транзистора 8 ток смещения (удвоенный, т.к. из-за перегорания предохранителя 9 ток через диод 13 на базу транзистора 7 не идет), транзистор 8 открывается и пропускает весь ток возбуждения генератора. Предохранитель 10 не перегорает, т.к. рассчитан на максимальный ток возбуждения генератора, и работа генератора продолжается в штатном режиме, но с одним транзистором в выходном каскаде.
Claims (5)
1. Регулятор напряжения, содержащий жесткую клемму-вывод, выходной каскад, выполненный на двух и более транзисторах, в эмиттерной цепи каждого из которых (транзисторов) включено выравнивающее сопротивление-(плавкий) предохранитель, отличающийся тем, что допустимый ток для каждого из выравнивающих сопротивлений-предохранителей выбран не менее максимального тока нагрузки регулятора, но не более 1,3 этого же максимального тока.
2. Регулятор напряжения по п.1, отличающийся тем, что выравнивающие сопротивления-предохранители изготовлены из алюминия или его сплавов.
3. Регулятор напряжения по п.1 или 2, отличающийся тем, что выравнивающие сопротивления-предохранители приварены каждый одним концом к жесткой клемме-выводу регулятора напряжения, а другим - к эмиттеру своего транзистора.
4. Регулятор напряжения по п.3, отличающийся тем, что выравнивающие сопротивления-предохранители выполнены в форме петель.
5. Регулятор напряжения по п.4, отличающийся тем, что петли направлены в разные стороны.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013102340/07A RU2555854C2 (ru) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Регулятор напряжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013102340/07A RU2555854C2 (ru) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Регулятор напряжения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013102340A RU2013102340A (ru) | 2014-07-27 |
RU2555854C2 true RU2555854C2 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=51264599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013102340/07A RU2555854C2 (ru) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Регулятор напряжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2555854C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU711656A1 (ru) * | 1978-08-01 | 1980-01-25 | Предприятие П/Я М-5343 | Устройство дл защиты параллельно включенных транзисторов |
SU824368A1 (ru) * | 1974-02-08 | 1981-04-23 | Московский Завод Автотракторногоэлектрооборудования Атэ-1 | Регул тор напр жени |
SU1494071A1 (ru) * | 1987-11-26 | 1989-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения | Плавкий предохранитель |
RU2050620C1 (ru) * | 1993-11-30 | 1995-12-20 | Научно-производственная фирма "Ирбис, Лтд" | Плавкий предохранитель |
CN202488063U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-10-10 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 电动车高压配电盒 |
-
2013
- 2013-01-18 RU RU2013102340/07A patent/RU2555854C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU824368A1 (ru) * | 1974-02-08 | 1981-04-23 | Московский Завод Автотракторногоэлектрооборудования Атэ-1 | Регул тор напр жени |
SU711656A1 (ru) * | 1978-08-01 | 1980-01-25 | Предприятие П/Я М-5343 | Устройство дл защиты параллельно включенных транзисторов |
SU1494071A1 (ru) * | 1987-11-26 | 1989-07-15 | Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения | Плавкий предохранитель |
RU2050620C1 (ru) * | 1993-11-30 | 1995-12-20 | Научно-производственная фирма "Ирбис, Лтд" | Плавкий предохранитель |
CN202488063U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-10-10 | 重庆小康工业集团股份有限公司 | 电动车高压配电盒 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГЛУХ Е.М. и др. Защита полупроводниковых преобразователей, "ЭНЕРГИЯ", Москва, 1970, сс. 64-65. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013102340A (ru) | 2014-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6114749B2 (ja) | 光起電力システムのためのセーフティデバイス | |
CN105493397B (zh) | 用于断路器放电的光伏逆变器的电路布置和该电路布置的应用 | |
US8848332B2 (en) | Intrinsically safe energy limiting circuit | |
US5854730A (en) | Transient and voltage surge protection system and method for preventing damage to electrical equipment | |
US9735725B2 (en) | Methods and systems for transient voltage protection | |
US11043799B2 (en) | Dual mode phase-to-phase surge protective devices | |
JP5665687B2 (ja) | エネルギー供給装置 | |
JPH09501819A (ja) | ワイヤハーネスにおける正特性サーミスタの使用 | |
US8319377B2 (en) | Fuse for disconnecting an inverter from a photovoltaic generator | |
JP2014512789A (ja) | 三相系統内の三相負荷の短絡保護用の電気装置 | |
US9748764B2 (en) | Surge protective devices | |
JP2005289358A (ja) | 二電圧配電システムの保護回路 | |
CN106463995A (zh) | 电器的电源,特别是用于电动车辆电池充电的电池充电器 | |
JP6619374B2 (ja) | 自動電圧調整器およびその半導体保護方法 | |
JP2021526784A (ja) | 電気エネルギーの過電流および過電圧保護された移送のための多段保護装置 | |
RU2555854C2 (ru) | Регулятор напряжения | |
JP2014007909A (ja) | 電力変換装置 | |
US10230233B2 (en) | Overvoltage protection device with leakage current cut-off | |
US7778000B2 (en) | Measure for increasing the short-circuit resistance of a device by introducing parallel current paths | |
JP5929424B2 (ja) | Led点灯装置及びそれを用いた照明装置 | |
CN107147071A (zh) | 一种车用电源短路保护电路 | |
US20180159320A1 (en) | Voltage shunt regulator for the protection of an electrical load from over-voltages and voltage transients | |
KR101431659B1 (ko) | 다중 보호 장치를 구비한 분전반 | |
EP2587604A1 (en) | A fault protection device | |
JP4146063B2 (ja) | 配線用遮断器 |