SU892643A1 - Регул тор напр жени - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам регул торов напр жений, и может быть использовано дЛ  регулировани  напр жени  автотракторных генераторов с электромагнитным возбуждением.

Известны регул торы напр жени , имеющие устройства, обеспечивающие повышенную устойчивость схемы регул тора к возникновению в системе электропитани  колебаний низкой частоты 1.

Низка  частота колебаний, привод ща  к большим пульсаци м регулируемого напр жени , особенно про вл етс  в регул торах напр жени  с малой собственной рассеиваемой мощностью , рассчитанных на большие токи возбуждени  вследствие по влени  паразитных положительных обратных св зей по соединительным проводам из-за большой кратности тока возбуждени  и тока, собственно потребл емого регул тором.

Повышение частоты переключени  схемы в указанном регул торе напр жени  достигаетс  за счет введени  отрицательной обратной св зи, состо щей из нескольких резисторов и конденсатора.

Недостатками указанной схемы  вл етс  то, что некоторые из указанных резисторов включены в цепь обмотки возбуждени , что ухудшает самовозбуждение генератора, а также низка  технологичность конструкции ввиду малого сопротивлени  и большой мощности этих резисторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  регул тор напр жени , в котором отрицательна  обра:9|1а  св зь, повышающа  частоту переключени  схемы и повышакица  ее устойчивость к низкочастотным колебани м, выполнена за счет введени  конденсатора, нескольких резисторов и дополнительного транзистора, который работает в противофазе с выходным транзистором 2,

При этом закрытие выходного и открытие в св зи с этим дополнительного транзистора приводит к дополнительному уменьшению входного сигнала входного транзистора, что ускор ет закрытие последнего. При этэсрытии выходного транзистора протекают обратные процессы, ускор ющие открытие входного транзистора . В результате повышаетс  частота 30 переключени .

Однако получение необходимого эффекта св зано с введением в известную схему большого количества дополнительньк элементов, что понижает ее нгщежность и увеличивает габариты регул тора.

Цель изобретени  - упрощение и улучшение массо-габаритных характеристик устройства.

Поставленна  цель достигаетч;  тем, что в регул торе напр жени , содержащем регулируемый транзисторный элемент, включенный последовательно с обмоткой возбуждени  генератора , зашунтированной диодом, вхоной делитель напр жени  с двум  отводами , к одному из которых подключен стабилитрон, другим электродом соединенный с базой входного транзистора , коллектор которого св зан с управл ющим входом регулирующего элемента, цепь отрицательной обратной св зи, один из выводов которой подключен к другс  у отводу входного де; 1тел  напр жени , второй вывод упом нутой цепи обратной св зи подключен к коллектору входного транзистора .

Кроме того, в качестве элемента указанной цепи обратной св зи исползован полупроводниковый диод.

Причем в качестве элемента указанной цепи обратной св зи использован резистор,

На фиг. 1-4 показаны варианты принципиальной электрической схемы регул тора напр жени  в зависимости от варианта включени  обмотки возбуждени  генератора.

Регул тор 1 напр жени  включаетс  на генератор, который имеет статор 2 с выпр мителем и обмотку 3 возбуждени , котора   вл етс  нагрузкой регул тора напр жени .

Регул тор напр жени  содержит регулирующий транзистор 4, резистор 5 и диод 6 в цепи базы регулирущего транзистора,входной транзистор 7 , стабилитрон 8, входной делитель на резисторах 9-11, гас щий диод 12, включенный параллельно обмотке возбуждени , конденсаторы 13 и 14 обратных св зей, диод или резистор цепи отрицательной обратной св зи 15, вывод 16 дл  подсоединени  обмотки возбуждени  и вывод 17 дл  соединени  с плоским генератором . ,

Стабилитрон 8 включен между выводе делител  напр жени  и базой входного транзистора 7, коллектор которого через диод б св зан с управл нздим входе регулирующего транзистора 4. Цепь отрицательной обратной св зи 15 подключена одним выводом к колцектору входного транзистора , а другим - ко второму отводу упом нутого входного делител 

Регул тор напр жени  работает следующим образом.

До момента достижени  генератором заданного уровн  напр жени  и падени  напр жени  на резисторах 9-11 входного делител  недостаточно дл  прохождени  через стабилитрон 8 тока, необходимого дл  открыти  входного транзистора 7. Регулирующий транзистор 4 открыт током базы , протекающим через резистор 5 и диод 6. Транзистор 4 открыт, сопротивление его перехода эмиттерколлектор мало и по обмотке возбуждени  генератора 3 протекает ток.

Ток возбуждени  увеличиваетс  до тех пор, пока напр жение генератора не достигает заданного уровн , при котором ток через стабилитрон 8 становитс  достаточным дл  отпирани  входного транзистора 7.

Открытый переход коллектор-эмиттер входного транзистора 7 шунтирует входную цепь perупирующего транзистора 4. При этом транзистор 4 запираетс . Ток обмотки 3 возбуждени  не прерываетс , а благодар  наличию гас щего диода 12 постепенно уменьшаетс  до тех пор, пока напр жение генератора не достигнет уровн , при котором входной транзистор 7 закрываетс . Далее процесс повтор етс .

Поддержание напр жени  генератора на заданном уровне происходит за счет изменени  величины тока возбуждени  путем изменени  соотношени  времени открытого и закрытого состо ни  регулирующего транзистора 4.

Конденсаторы 12 и 13 обеспечивают четкость переключени  транзисторов схемы из одного состо ни  в другое.

Дл  увеличени  минимальной частот переключени  схемы из одного состо ни  в другое введена цеп-ь отрицательной обратной св зи 15, состо ща  из диода или резистора. Действие указанной цепи одинаково во всех приведенных схемах.

Рассмотрим подробно принцип действи  этой цепи на фиг. 1.

При закрытом входном транзисторе 7 потенциалы в схеме распределены таким образом, что ток через диод Г цепи обратной св зи 15 не протекает. При открывании входного транзистора 7 потенциал его коллектора понижаетс  и через диод цепи обратной св зи 15 начинает протекать ток. В результате этого резистор 11 шунтируетс  и напр жение на нижнем плече 10 и 11 входного делител  напр жени  9-11 дополнительно понижаетс , что ускор ет закрытие входноготранзистора 7 При закрытии входного транзистора 7 прекращаетс  протекание тока через диод цепи обратной св зи 15 за счет увеличени  потенциала коллектора входного транзистора 7, шунтирование резистора 11 устран етс , дополнительно возрастает напр жение на резисторах 10 и 11 входного делител  напр жени  9, 10, 11 что ускор ет открытие входного транзистора 7 и т.д.

Отличие принципа действи  схемы, приведенной на фиг. 2, состоит в том, что при закрытом входном транзисторе 7 ток, протека  по цепи плюс генератора, резисторы 5, 11 и резистор 15 цепи обратной св зи, содает на последнем дополнительное падение напр жени , еще более усиливакхцее действие обратной св зи.

Изобретение позвол ет при упрощении схемы устройства и уменьшении его габаритов при соотношении резисторов 9 и 10 приблизительно 3:1 получить изменение уровн  регулируемого напр жени  при любых возможных сочетани х оборотов и нагрузок генератора - 0,22 В, и диапазон частот 150-350 Гц - при использовании в качестве цепи обратной св зи диода , и 0,28 В и 200-600 Гц - при использовании резистора.

Claims (3)

1. Регул тор напр жени  дл  автотракторных генераторов, содержащий регулирующий транзисторный элемент.

включенный последовательно с обмоткой возбуждени  генератора, зашунтированной диодом, входной делитель напр жени  с двум  отводами, к одному из которых подключен стабилитрон, . другим электродом соединенный с базой входного транзистора, коллектор которого св зан с управл ющим входом регулирующего элемента, цепь отрицательной обратной св зи, один из выводов которой подключен. к другому отводу указанного входного делител  напр жени , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  и улучшени  массо-габаритных характеристик , второй вывод упом нутой цепи отрицательной обратной св зи подключен к коллектору входного транзистора.

2.Регул тор по п. 1 ,отл-ич .ающийс  тем, что в качестве элемента указанной цепи обратной св зи использован полупроводниковый диод.

3.Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что в качестве элемента указанной цепи обратной св зи использован резистор.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3193755, кл. 32228 , 1976.

2. Патент США № 4129819, кл. 32228 , 1978.

r h-«-i