SU1005262A1 - Регул тор напр жени дл генератора переменного тока с выпр мителем - Google Patents

Description

Наиболее близким к изобретению  вл етс  регул тор напр жени  автомобильного генератора, содержащий стабилитрон защиты от перенапр жеНИИ и исполнительный усилитель, один

из входов которого соединен с опорным стабилитроном, а другой - со средней точкой резисторного делител 

подключенного к выводам выпр мител  В этом регул торе напр жени  используетс  р д дискретных элементов резисторный делитель, ограничительны резистор, опорный стабилитрон, к которому подключен один из входов исnojiHHTejibHoro усилител , р раничительную RC-цепь, выходной составной транзистор, коллектор которого подключен к ограничительному диоду и к обмотке возбуждени  генератора переменного тока. Дл  завдиты от перенапр жений используетс  мощный ста билитрон зЗ.

Конструктивные элементы такого устройства не св заны между собой по тепловому режиму, температурным коэффициентам и надежностным характеристикам . Так, в рабочем диапазоне температур устройства температурные коэффициенты .резисторного делител , ограничительного резистора, опорного стабилитрона и исполнительного усиЛи тел  различны по величине и знаку, что приводит к неуправл емому дрейфу и вьлходу напр жени  за установленные пределы регулировани . При возникновении высоковольтных импульсов перенапр жени  с большой крутизной фронтов в цепи питани  устройства мощный стабилитрон не устран ет воздействи  отдельных пиковых напр жений. Бросок напр жени  на . стабилитроне, приводит в этом случае к его перегрузке, а затем к параметрическому отказу и пробою. Таким образом, это устройство не имеет достаточно надежной защиты от перенапр жений. Точность регулировани  его недостаточна.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и точности регулировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем что дополнительно введены задающий источник тока, включенный между выводa ФI выпр мител , источник опорного напр жени , база первого транзистора которого подключена к выходу задающего источника тока, эмитт.ер к коллектору второго транзистора С противоположным типом проводимости и через ограничивающий резистор к одному из выводов выпр мител , а коллектор соединен с базой второго, транзистора , эмиттер которогоподключен ко второму входу исполнительного усилител  и к эмиттеру третьего транзистора того же типа проводимости, база и коллектор которого соединены между собой и подключены к базе и коллектору четвертого транзистора э литтepoм подключенного к базам п того и иестого транзисторов, эмиттеры которых соединены с другим выводом выпр мител , коллектор п того транзистора подключен к эмиттеру четвертого, а коллектор шестого - к базе второго транзистора.

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема регул тора напр жени .

Регул тор напр жени  содержит стабилитрон 1 защиты от перенапр жений , подключенный к одному из выводов выпр мител , исполнительный усилитель 2, задающий источник 3 тока, источник 4 опорного напр жени .

Исполнительный усилитель 2 включает дифференциальный каскад 5,.выхо которого подключен к обмотке возбуждни  б генератора и гас щему диоду 7. Делитель напр жени , .выполненный на резисторах 8 и 9, включен между выводами выпр мител  и подключен средней точкой к первому входу дифференциального каскада 5, второй вход которого подключен к источнику 4 опорного напр жени .

Задающий источник 3 тока, включенный между вьаводами выпр мител , содержит ограничительные резисторы 10 и 11, причем один из выводов резистора 10 подключен к аноду термокомпенсирующего диода 12 и базе тран зистора 13, эмиттер которого соединен с катодом диода 12 и выводом выпр мител , а коллектор - с цепью термокомпенсации на диоде 14 и резисторе 11. .

Источник 4 опорного напр жени  содержит первый транзистор 15, .база которого подключена к коллектору транзистора 13 задающего источника 3 тока, эмиттер первого транзистора 15 подключен к коллектору второго транзистора 16 с противоположным типом пpoвoди юcти и через ограничивающий резистор 17 к одному из выводов выпр мител , а коллектор - к базе второго транзистора. 16, эмиттер которого подключен ко второму входу дифференциального каскада 5 исполнительного усилител  2 и к эмиттеру третьего транзистора 18. того же типа проводимости, база и коллектор которого соединены между собой и подключены к базе и коллектору четвертого транзистора 19, эмиттером подключенного к базам п того транзистора 20 и шестого транзистора 21, эмиттеры которых соединены с даугйм выводом выпр мител  , причем коллектор п того транзистора 20 подключен к эмиттеру четвертого транзисторй 19, а коллектор шестого трсшзистора 2.1 - к базе второго транзистора 16. Регул тор напр жени  работает следующим образом. Регул тор работает как ключева  порогова  схема. При напр жении на выводах выпр мител  ниже номиналь ного напр жение на входе исполнитель ного усилител  2, подключенном к эмиттеру второго транзистора 16 источника 4 опорного напр .жени , будет .вьлие, чем на другом входе, соединенном с точкой соединени  резисторов .8 и 9 делител  напр жени . В.этом случае дифференциальный выходной кас кад 5 исполнительного усилител  2 находитс  в открытом состо нии и обеспечивает прохождение тока через обмотку возбуждени  6 генератора. При увеличений напр жени  на выводах выпр мител  вьше номинального напр жение на средней точке делител  напр жени  становитс  выиле напр  жени  на эмиттере третьего транзисто что приводит к запиранию диф ференциального выходного каскада 5 к прерыванию тока в цепи обмотки воз буждени  6 генератора, в результате чего напр жение на генераторе уменьшаетс , и схема возвращаетс  в исход ное состо ние. . Поскольку регул тор напр жени  работает в ключевом режиме, это при водит к иэменению тока, протекающег через стабилитрон 1, что, в свою оч редь, ведет к нестабильности величи ны опорного напр жени  и к изменени уровн  срабатывани  исполнительного усилител  2. Стабилизаци  тока в источнике 4 опорного напр жени  осуществл етс  следующим образом. При увеличении напр жени  на выво дах выпр мител  возрастает ток через ограничивающий резистор 10 и термокомпенсирующий диод 12, что приводит к возрастанию напр жени  на базе транзистора 13 источника 3 тока и к соответствующему увеличению его коллекторного тока, протекающего через Цепь термокомпенсации на резисторе 11 и диоде.14. Это приводит к возрас танию тока базы транзистора 15 и к соответствугацему увеличению тока через транзисторы 16, 18, 19 и 20. В результате этого возрастает напр жение , на базах транзисторов 20 и 21 и коллекторный ток транзистора 21. Это ведет к уменьшению тока базы транзистора 16 за счет перераспределени  тока транзистора 15 между баaoBfciM током транзистора 16 и коллекторным током транзистора 21, при этом происходит -также снижение потенциала базы транзистора 16 н- возвращение тока источника опорного напр жели  4 к исходной величине. При уменьшении напр жени  на выходах . выпр мител  стабилизаци  тока осуществл етс  аналогичным образом, Параметры эмиттерных переходов транзисторов 18, 19 и 20 выбираютс  таким образом, чтобы в процессе работы регул тора напр жени  в диапазоне , рабочих температур обеспечива- . лась полна  температурна  компенсаци  цепочки транзистора 18, 19 и 20, т.е. температурный дрейф цепочки транзисторов 18, 19 и 20 практически близок к нулевому. Температурный дрейф задающего источника 3 тока и транзистора 16 приводит, однако, к дрейфу тока через источник 4 опорного напр жени . Поскольку в интег- ральном исполнении характеристики транзисторов 20 и 21 согласованы (с точностью до 1%) во всем температурном диапазоне, то компенсаци  температурного дрейфа тока осуществл етс  описанным образом. Реализуема  точность регулировани  напр жени  не хуже ±0,5%. Таким образом, при работе регул тора напр жени  в различных эксплуатационных режимах генератора, а также в широком диапазоне температур напр жение на одном из входов исполнительного усилител  2 будет строго посто нным, что позвол ет обеспечить высокую точность регулировани  напр жени . При .возникновении пиковых иктульсов перенапр жени  в цепи питани  регул тора ток через транзистор 20 резко возрастает, что приводит к увеличению напр жени  на базах транзисторов 20 и 21 и к увеличению коллекторного тока транзистора 21. При этом транзистор 21 входит в режим насыще-, ни  вследствие резкого возрастани  его базового тока, напр жение на его коллекторе снижаетс  и- запирает транзистор 16. Ток через транзисторы 18, 19 и 20 прекращаетс . На транзисторе 21 рассеиваетс  мала  мощность, поскольку в режименасыщени  его коллекторный ток сравним с базовым током транзистора 16. Таким образом осуществл етс  защита источника и опорного напр жени  от импульсов перенапр жений . , Компенсаци  и зачшта источника опорного напр жени  при спецвоздействи х (радиации) также осу |}ествл етс  описанным образом. Регул тор напр жени  может быть реализован по интегральной технологии. Повышение точности регулировани  напр жени  генератора и защиты регул тора от перенапр жений позвол ет повысить эксплуатационную надежность системы генератор переменного тока регул тор напр жени  и значительно . улучшить их рабочие характеристики. Схемное построение регул тора напр 

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Регулятор напряжения для генератора переменного тока с выпрямителем, содержащий стабилитрон защиты . от перенапряжений.и исполнительный усилитель, первый вход которого соединен со средней точкой резисторного делителя, включенного между выводами выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений и точности регулирования, в него дополнительно введены задающий источник тока', включенный между вы-? водами выпрямителя, источник опорного напряжения, выполненный на первом, втором, третьем, четвертом, пятом и шестом транзисторах, причем база и к эмиттеру того же типа коллектор котособой и подклюпервого транзистора подключена к выходу задающего источника тока, эмиттер - к коллектору второго транзистора с противоположным типом проводимости и к одному из выводов выпря— 5 .мителя, а коллектор соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого подключен ко второму входу исполнительного усилителя третьего транзистора 10 проводимости, база и рого соединены между чены к базе и коллектору четвертого транзистора, эмиттером подключенного к базам пятого и шестого транзисторов, эмиттеры которых соединены с другим выводом выпрямителя, коллектор пятого транзистора подключен к эмиттеру четвертого, а коллектор шестого - к базе второго транзистора