RU2899U1 - Регулятор напряжения генератора - Google Patents

Abstract

Регулятор напряжения генератора, содержащий силовой транзисторный ключ, включенный между минусовым выводом питания и выходным выводом регулятора, связанным с плюсовым выводом питания через обратно включенный гасящий диод, промежуточный транзистор, подключенный эмиттер-коллекторным переходом параллельно управляющему входу силового транзисторного ключа, эмиттером - к минусовому выводу питания, коллектором через первый резистор - к плюсовому выводу питания, входной транзистор с проводимостью, обратной проводимости промежуточного транзистора, подключенный коллектором через второй резистор к базе промежуточного транзистора, базой связанный со средним выводом резистивного делителя напряжения, крайние выводы которого подсоединены к плюсовому и минусовому выводам питения, эмиттером через опорный элемент к плюсовому выводу питания, цепь обратной связи из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подключенную одним выводом к выходному выводу регулятора, отличающийся тем, что другой вывод цепи обратной связи из последовательно соединенных резистора и конденсатора подключен к коллектору входного транзистора.

Description

РЕГУЛЯТОР ШШРШЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области электротехнрши, а именно к устройствам, работающим в комплекте с генератора1 ш тока, и предназначенным для поддержания постоянства напряжения в сети электропитания автомобилей, тракторов и других автономных объектов.

Известны устройства для регулиров шия напряжения генератора, содержащие транзисторный измерительный орган, промежуточный трганзистор, силовой транзисторный ключ, цепь обратной связи из послецовательно соединенных резистора и конденсатора I. 2J .

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является регулятор напряжения I , содержащий силовой транзисторный ключ , включенный между „м-щусовым выводом питзлия и выхармм выводом регулятора, СВЯЗРЛНЫМС плосовым выводом питания через обратно вклпоченныв гасящий диод, промежуточный транзистор, подключенный эмиттер-коллекторным переходом параллельно yпpaвляющervly входу силового транзисторного ключа, эмиттером - к глинусовоглу выводу питания , коллектором через перши резистор - к шюсовому

выводу питания, входной транзистор с проводимостью, обратной проводимости промежуточного транзистора, подключенный коллектором через второй резистор к базе промежуточного транзистора, базой- связанный со средним выводом резистивного делителя напряжения, крайние вывода которого присоединены к плюсовок у и минусовоглу выводам питшшя, эмиттером через опорный элемент к Плюсовому выводу питания, цепь обратной связи из послеп;овательно соединенных резистора и конденсатора, пол;шоченщ1о. мелщу выходным выводом регулятора и базой промежутотюго трелзистора.

Известный регулятор имеет недостаток, состоящий в следующем. При отк.1шченной аккумуляторной бетарее и вн8з;;1пной когжугапзш тока нагрузки генератора с большего значения на меньшее в сети электропитания наблюдается переходный процесс, характеризующийся скачкообразным увеличением напряжения с послед пощим его з юньшением по экспоненщ1альному знаку в течение, например, 0,3 сек.При этом шЛШлитуда иьлпульса перена11ряжени:я может достичь значений , превыщающих 100 В

Поскольку цепь обратной связи из последовате;зэно соединенных резистора и конденсатора подалючена между выходным выводом регулятора и базой промежуточного резистора, упомян т ыЗ илтгт -льс перенапряжения пр шладывается к ней полностью. Учитывая, что постоянная времени цепи обратной связи должна быть ВЕгбрана достаточно л/1аяой, чтобы существенно не сршзить частоту переключений регулятора, конденсатор цепи обратной связи успевает зарядиться до значения близкого к пиковому значению импульса перенапряжения, Тсшшл образом для обеспечения надежной работы регулятора конденсатор цепи обратной связи должен быть выбран на напрягкение не менее 100 В. Данное обстоятельство существенно затрудняет миниатюризашиз регулятора надряжения, т.к. конденсаторы на повышение напря жения имеют большие габариты..

Заявляемое изобретение направлено на повышение нацелшости и улучшение массо- габаритных показателей регулятора напряяшния.

Указ;.шный технический результат достигается тем, что в регуляторв напряжения, содержащим силовой транзистор1шй к;доч, включенный мегАцу минусовым выводом питания и выходным вывоцом ре« гулятора, связанным с плюсовым выводом питания через обратно включенный гасящий диод, промежуточный транзистор, поп;клоченный эрлиттер-коллекторным переходом параллельно управлшощеглу входу силового транзисторного ключа, эмиттером - и минусовому вывоцу питания, коллектором, через первый резистор - к шшсовок выводу питания, входной транзистор с проводшлостыо, обратном проБ011;имости промежуточного транзистора, подключенный коллектором через второй резистор к базе промежуточного транзистора, базой - связсшный со средним выводом резистивного делителя Hanp itemm , крайние вывощ которого подсоединены к„шш)совому и r HycoBorviy выводам питания, эмиттером через опорный элемент - к шпосовог/iy выводу питания, цепь обратной связи из последовательно соединенных резистора и конденсатора подключена между выходным выводом регулятора и коллектором входного транзистора.

На фиг. I прецставлена схема регулятора напряжения.

В состав регулятора напряжения входят следующие элементв: Входной резистивный делитель I, включенный межцу плюсовым и минусовым 3 выводами питания, силовой транзисторный ключ 4, подключенный между минусовым выводом 3 и выходным выводом 5 регулятора, связанным с плюсовым выводом 2 питания через обратно включенный гасящий диод 6. Промежуточный транзистор 7 , подключенный эмиттер- ко;и1екторным переходом napajuiejibHO управляющему входу силового транзисторного к.шоча 4, эмиттером - к минусовому выводу питания 3, коллектором через ограничительный резистор 8 - к плюсовому выводу 2 питш-шя.

9 (/J. &

входной транзистор 9 с проводимостью,обратной проводимости промежуточного транзистора 7, подключенный коллектором через ограничительный резистор 10 к базе промежуточного транзистора 7, базой - к средней точке входного резистивного делителя I напряжения, подсоединенного крайними выводами к шдосовому 2 выводу ИцМИнусовому 3 выводу питания, эмиттером через опорный элемент II в виде стабилитрона - плюсовому выводу питгшия, цепь обратной связи 12 из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подключенную между выхоцным вывоцом 5 регулятора и коллектором входного транзистора 9,

Устройство работает следующим образом.

Когда генератор остановлен и напряжение между выводс лш 2,3 питания меньше номинального уровня, коллекторный ток входного транзистора 9 мал и недостаточен для открывания промежуточного трсшзистора 7. Силовой транзисторный клоч 4 при этом открыт и в цепи обмотки возбуждения генератора протекает ток.

При запуске двигателя и увеличении частоты вращения генератора напряжение между выводам 2,3 повыппется и при его значении, несколько превышаощем номинальный уровень, коллекторны(ток входного транзистора 9 резко возрастает, промежуточный трснзистор 7 открывается, а аиловой трсшзисторный ключ 4 закрывается. Ток в цепи обмотки возбркдения генератора, зглмкаясь через шунтирующий диод 6, уменьшается, что вызывает уменьшение напряжения питания регулятора При достижении напряже-: нием Ш1т;:шия значения, несколько меньшего номш:;итьногв уровня, коллекторный ток входного транзистора 9 резко уту-юньшается, промежуточный транзистор 7 закрывается, с. силовой трзлзистор1-шк ключ 4 открывается. Напряжение медду выводаш 2,3 питания вновь возрастает и далее процесс регулирования протекает

ангАЛОГично вышеописанному, в результате чего напряжение генератора поддерживается на ношн гльном уровне,

При переключениях сидового транзисторного ключа 4 из открытого состояния в закрытое и обратно, форсировалие и ycтol ш вость процесса переключений обеспечивается цепью положительной обратной связи 2 из последовательно соединеьшых резистора и конденсатора.

При отключенной аккумуляторной батарее импульс перенапряясения, возникающий в бортсети при коммутации тока нагрузки с большего значения на меньшее, приклащ-шаясь к вывот;,;:им штпос, минус регулятора, вызывает открывание входного 9 и промежуточного 7 транзисторов. При этом силовой транзистор1шй ключ 4 закрывается , а в цепи шунтирующего диода 6 протекает ток, обусловленный возникновением э.д.с. самоиндукции обмотки возбуждения генератора. Благодаря подалюченшо цепи обратной связи 12 между коллектором входного транзистора 9 и выходным выводом регулятора 5, напряжение, прикладываемое к ртазанной цепи обратной связи 12 не может быть больше значения, определяемого мой напряжений на опорном элементе II, насыщенном входном тр,шзисторе 9 и открытом шуЕ1тирущем диоде 6. В результате к конденсатору цепи обратной связи прикладывается н.пршшнке , близкое по значению к напряжению стабилизащш опорного элемента II и составляющее , например, (5...10 ) в,

Схема регулятора напря}кения , изобра:кепная на фгхг. 2, по принщшу действия аналогична вышеогшсанной и отлшчается от последней тем, что в ней в качестве опорного элеме1-1та II использован диод, а связь базы входного транзистора 9 со средним выводом входного резистивного делителя I ос; тцествляется через стабшштрон.

.

выгодно отличает заявляемое устройство от известного, так как позволяет существенно повысить его надеж11ость в аномальном режиме эксплуатации с отключенной аккумуляторной батареей и улучшить массо-габаритные показатели за счет применения в шпи обратной связи миниатюрного конденсатора с малым рабочим напряжением.

Лабораторные испытания , проведенные на АО КЗАЭ и заводе показали высокую надежность регулятора напряжения, выполненного по предлагаемой схеме,

Источники информации:

1,Электрооборудование автомобилей; Справочнж, Москва, Транспорт, 1993г,, стр. 52, рис, 3.12.

2,Электрооборудование автомобилей: Справочнрш, Москва, Транспорт, 1993г., стр. 53, рис. 3.14.

Claims (1)

1. Регулятор напряжения генератора, содержащий силовой транзисторный ключ, включенный между минусовым выводом питания и выходным выводом регулятора, связанным с плюсовым выводом питания через обратно включенный гасящий диод, промежуточный транзистор, подключенный эмиттер-коллекторным переходом параллельно управляющему входу силового транзисторного ключа, эмиттером - к минусовому выводу питания, коллектором через первый резистор - к плюсовому выводу питания, входной транзистор с проводимостью, обратной проводимости промежуточного транзистора, подключенный коллектором через второй резистор к базе промежуточного транзистора, базой связанный со средним выводом резистивного делителя напряжения, крайние выводы которого подсоединены к плюсовому и минусовому выводам питения, эмиттером через опорный элемент к плюсовому выводу питания, цепь обратной связи из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подключенную одним выводом к выходному выводу регулятора, отличающийся тем, что другой вывод цепи обратной связи из последовательно соединенных резистора и конденсатора подключен к коллектору входного транзистора.