SU1485377A1

SU1485377A1 - Источник питания

Info

Publication number: SU1485377A1
Application number: SU874248280A
Authority: SU
Inventors: Vladimir I Turchenkov
Original assignee: Turchenkov Vladimir
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1989-06-07

Description

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение начального возбуждения генератора переменного тока, повышение КПД и надежности работы источника питания. Устройство содержит· генератор переменного тока с якорной обмоткой 1 , подюиэченной к входу выпрямительного моста 2, и регулятор напряжения, включающий транзисторы 3, 6, 18, 19, резисторы 7, 9, 11,

12, 14, 15, 16, диод 13, конденсатор 17, первый 10 и второй 20 пороговые элементы, причем второй пороговый элемент выполнен с меньшей уставкой по напряжению, чем первый. Сущность изобретения заключается в таком выполнении регулятора напряжения, при котором в период начального возбуждения генератора переменного тока происходит минимальное потребление тока на управление регулятором напряжения, а также в использовании положительной обратной связи на транзисторе 18, уменьшающей динамические потери энергии в регуляторе ·напряжения. 1 ил.

8Ц „„ 1485377

10

I

3

1485377

4

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно> к автономным системам электроснабжения, и может быть использовано для $ регулирования напряжения синхронных генераторов.

Цель изобретения - улучшение начального возбуждения генератора переменного тока, повышение КПД и на- ιθ дежности работы источника питания.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема источника питания„

Устройство содержит генёратор пе- 15 ременного тока с многофазной якорной обмоткой 1, соединенной по схеме "звезда" и подключенной крайними силовыми выводами к входу выпрямительного моста 2, а нейтралью - к эмит- 20 теру первого транзистора 3, коллектор которого через обмотку 4 возбуждения генератора переменного тока соединен с первым выводом 5 выхода выпрямительного моста, а база связа- 25 на с коллектором второго транзистора 6 и через первый резистор 7 - с первым выводом выхода выпрямительного моста, подключенного вторым выводом 8 выхода к эмиттеру второго транзис- 30 тора 6 и к первому еыводу второго резистора 9, второй вывод которого связан с первым выводом первого порогового элемента 10 и через третий резистор 11 - с первым выводом четвер- 35 того резистора 12, связанного вторым выводом с первым выводом 5 выхода выпрямительного моста. Кроме этого, источник питания содержит диод 13, пятый 14, шестой 15 и седьмой 16 40

резисторы, конденсатор 17, третий 18 и четвертый 19 транзисторы, второй пороговый элемент 20 с уставкой, меньшей, чем уставка первого порогового элемента. Третий транзистор 18 45

подключен коллектором к первому выводу четвертого резистора 12, эмиттером к второму выводу четвертого резистора, соединенному через второй пороговый элемент с первым выводом 5 выхода выпрямительного моста, а базой через пятый резистор 14 - с эмиттером второго транзистора и через диод 13 - с коллектором четвертого транзистора 19 так, чтобы на- 55 правления проводимости диода и силовой цепи четвертого транзистора были одинаковы. Эмиттер четвертого Транзистора подключен к первому выводу 5 выхода выпрямительного моста, база - к второму выводу первого порогового элемента 10, а коллектор через шестой резистор 15 к базе второго транзистора 6. Связь базы первого транзистора 3 с коллектором второго транзистора 6 осуществлена через параллельно соединенные конденсатор 1 7 и седьмой резистор 16.

Источник питания работает следующим образом.

В период начального возбуждение генератора переменного тока первый 10 и второй 20 пороговые элементы не пропускают через себя ток, так как приложенное к ним напряжение меньше напряжений уставки этих элементов. При этом второй 6, третий 18, четвертый 19 транзисторы находятся в состоянии отсечки. Первый транзистор 3 находится в состоянии насыщения. Его ток базы протекает по цепи: нейтраль якорной обмотки генератора переменного тока - базоэмиттерный переход первого транзистора - седьмой 16 и первый 7 резисторы - масса - анодная группа диодов выпрямительного моста. Ток возбуждения генератора переменного тока течет от нейтрали якорной обмотки генератора переменного тока через переход эмиттер-коллектор первого транзистора, обмотку 4 возбуждения генератора переменного тока, анодную группу диодов выпрямительного моста к крайним силовым выводам якорной обмотки 1, увеличиваясь по .величине,

В ходе начального возбуждения генератора переменного тока управляющие и силовые цепи второго - четвертого транзисторов и второй - четвертый резисторы не потребляют тока, что уменьшает ток на выходе генератора переменного тока и облегчает начальное возбуждение генератора.

Одновременно с ростом тока возбуждения генератора переменного тока увеличивается его выходное напряжение и напряжение на выходе выпрямительного моста. Это напряжение через второй-четвертый резисторы прикладывается к второму пороговому элементу 20.

При определенном напряжении на выходе выпрямительного моста происходит

пробой второго порогового элемента,

что вызывает протекание базового то5

1485377

6

ка третьего транзистора по цепи: второй вывод 8 выхода выпрямителя - пятый резистор - базо-эмиттерный переход третьего транзистора 18 - второй пороговый элемент 20 - первый вывод 5 выхода выпрямительного моста и шунтирование открывшимся третьим транзистором четвертого резистора.

Часть напряжения на выходе выпря- ю мительного моста, равная сумме падений напряжений на третьем 11 и четвертом I2 резисторах и втором пороговом элементе 20 прикладывается к первому пороговому элементу 10. 15

При увеличении выходного напряжения генератора переменного тока выше определенного значения начинается пробой первого порогового элемента 10 и переход четвертого транзистора 20 19 и второго транзистора 6 в режим насыщения. Увеличение падения напряжения на первом резисторе 7, потенциала базы первого транзистора 3 и запирание последнего. В ходе откры- 25 тия четвертого транзистора его силовой переход через диод 13 шунтирует управляющую цепь третьего транзистора, переводя его в режим отсечки. Это увеличивает напряжение на четвертом 30 резисторе 12, первом пороговом элементе 10 тем самым ускоряет пробой первого порогового элемента, переход третьего и четвертого транзистора в режим насыщения, а первого тран- ₃₅

зистора в режим отсечки.

За счет быстрого переключения транзисторов уменьшаются потери в них, возрастает КПД источника питания, снижается перегрев транзисторов и до

повышается надежность их работы.

Дополнительно переход первого транзистора 3 в состояние отсечки ускоряется за счет предварительного заряда конденсатора 17, напряжением, 45 полярность которого увеличивает потенциал базы первого транзистора.

При запирании первого транзистора 3 начинает уменьшаться ток возбуждения генератора переменного тока и его 59 выходное напряжение, что приводит к возврату первого порогового элемента в исходное состояние, к открытию первого транзистора.

Процесс открытия и закрытия пер- 55 вого транзистора повторяется с большой частотой и выходное напряжение генератора переменного тока поддерживается постоянным.

Диод 13 предотвращает отпирание второго транзистора током базы, замыкающимся через базо-эмиттерный переход третьего транзистор.з 18 и второй пороговый элемент 20.

Таким образом, малые потери в источнике питания за счет переключения транзисторов обеспечивают высокий КПД и надежность работы источника питания, незначительный по величине выходной ток генератора переменного тока в период начального возбуждения позволяет облегчить процесс начального -возбуждения.

Claims

Формула изобретения

Источник питания, содержащий генератор переменного тока с многофазной якорной обмоткой, соединенной по схеме "звезда" и подключенной крайними силовыми выводами к входу выпрямительного моста, а нейтралью к эмиттеру первого транзистора, коллектор которого через обмотку возбуж дения генератора переменного тока соединен с первым выводом выхода выпрямительного моста, а база связана с коллектором второго транзистора и через первый резистор с первым выводом выхода выпрямительного моста, подключенного вторым выводом выхода к эмиттеру второго транзистора и к первому выводу второго резистора, второй вывод которого связан с первым выводом первого порогового элемента и через третий резистор - с первым выводом четвертого резистора, связанного вторым выводом с первым выводом выхода выпрямите.!!ьного моста диод, пятый и шестой резисторы, о т личающий ся тем, что, с целью улучшения начального возбуждения генератора переменного тока, повышения КПД и надежности работы источника питания, введены третий и четвертый транзисторы, второй пороговый элемент с уставкой, меньшей, чем уставка первого порогового элемента, третий транзистор подключен коллёкто ром к первому выводу четвертого резистора, эмиттером - ко второму выводу четвертого резистора, соединенномучереэ второй пороговый элемент с первым выводом выхода выпрямительного моста, а базой через пятый резистор - с эмиттером второго тран7

1485377

8

зистора и через диод - с коллектором четвертого транзистора так, чтобы направления проводимости диода и силовой цепи четвертого транзистора были одинаковы, эмиттер четвертого транзистора подключен к первому выводу выхода выпрямительного моста, база к второму выводу первого порогового элемента, а коллектор - через шестой резистор к базе второго транзистора.