Регулятор напряжения вентильного генератора Советский патент 1987 года по МПК H02P9/30 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения автомобипеГ, сельскохозяйственных машин и других автономных объектов, содержащих вентильный генератор и аккумуляторную .батарею.

Цель изобретения - повышение надежности работы регулятора напряже- путем исключения зависимости работы защиты от индуктивности соединительных проводов.

f5

30

35

На чертеже представлена электрическая схема источника питания.

Регулятор содержит вентильный генератор 1, аккумуляторная батарея 2 и регулятор напряжения вентильного генератора, содержащий выходной тран- зисторньй ключ 3 п-р-п-проводимости, подключенный эмиттером к минусовому выводу 4 регулятора, коллектором - через гасящий диод 5 к плюсовому выводу 6г регулятора, входной транзистор 7 п-р-п-проводимости, подсоединенный. 25 эмиттером к минусовому выводу регулятора, базой - к аноду измерительного стабилитрона 8, а коллектором через ограничительньй резистор 9 - к плюсовому вьгооду регулятора, резистив- ный делитель напряжения на резисторах 10, 11, подключенный крайними вьгоодами между плюсовым и минусовым вьгеодами регулятора, а средним 12 - к катоду измерительного стабилитрона 8, транзистор 13 защиты п-р-п-проводимости, соединенный коллектором с коллектором входного транзистора 7, базой через последовательно соединенные резистор 14 защиты и конденсатор 15 защиты - к коллектору выходного транзисторного ключа 3, а эмиттером - к минусовому вьгооду регулятора, вентиль 16, подключенный катодом к месту соединения резистора 14 защиты с конденсатором 15 защиты, а анодом к эмиттеру дополнительного транзистора 17 и через первьй резистор 18 к минусовому вьшоду регулятора, коллектор дополнительного транзистора объединен с коллектором выходного транзисторного ключа 3, база которого связана с коллектором входного транзистора 7, выводы гасящего диода предназначены для соединения с обмоткой 19 возбудителя вентильного генератора. Регулятор также содержит второй резистор 20, включенный между базой выходного транзисторного

13041662

ключа 3 и коллектором входного транзистора 7.

Регулятор напряжения вентильного генератора работает следующим образом.

5 При отсутствии короткого замыкания обмотки возбуждения вентильного генератора в промежутках времени, когда напряжение вентильного генератора меньше регулируемого уровня, выходной

О транзисторньй клк 3 и дополнительньй транзистор 17 открыты, а входной транзистор 7 и транзистор 13 защиты закрыты, конденсатор 1 защиты разряжен. При повышении напряжения вентильного генератора до регулируемого уровня измерительный стабилитрон 8 побивается, обеспечивая протекание тока базы входного транзистора 7. В этом случае входной транзистор 7 от20 крывается, вых:одной транзисторный ключ 3 и дополнительный транзистор 17 загкрываются, ток возбуждения и напряжение вентильного генератора снижаются. При этом измерительный стабилитрон 8 переходит в непроводящее состояние, закрывая входной и открывая дополнительный транзистор и выходной транзисторный ключ. Процесс открывания и закрывания выходного транзисторного ключа в этом режиме протекает непрерывно, а регулируемое напряжение поддерживается на заданном уровне.

При закрытии выходного транзисторного ключа потенциал его коллектора повьЕпается, конденсатор 15 защиты заряжается через резистор 14 защиты и управляющий переход транзистора 13 защиты, транзистор защиты переходит в открытое состояние на время заряда конденсатора защиты. При открытии выходного транзисторного ключа и дополнительного транзистор1а конденсатор защиты разряжается через 45 эмиттер-коллекторный переход дополнительного транзистора 17 и вентиль 16. При отсутствии короткого за:мыка- ния обмотки возбуждения вентильного генератора работа транзистора защиты не сказывается на состоянии выходного транзисторного ключа и регулируемом напряжении.

40

50

55

При коротком замыкании обмотки 19 возбуждения вентильного генератора напряжение на выходном транзисторном ключе устанавливается равным напряжению аккумуляторной батареи 2 и начинается процесс заряда конденсатора

щее состояние, закрывая входной и открывая дополнительный транзистор и выходной транзисторный ключ. Процесс открывания и закрывания выходного транзисторного ключа в этом режиме протекает непрерывно, а регулируемое напряжение поддерживается на заданном уровне.

При закрытии выходного транзисторного ключа потенциал его коллектора повьЕпается, конденсатор 15 защиты заряжается через резистор 14 защиты и управляющий переход транзистора 13 защиты, транзистор защиты переходит в открытое состояние на время заряда конденсатора защиты. При открытии выходного транзисторного ключа и дополнительного транзистор1а конденсатор защиты разряжается через эмиттер-коллекторный переход дополнительного транзистора 17 и вентиль 16. При отсутствии короткого за:мыка- ния обмотки возбуждения вентильного генератора работа транзистора защиты не сказывается на состоянии выходного транзисторного ключа и регулируемом напряжении.

25

55

При коротком замыкании обмотки 19 возбуждения вентильного генератора напряжение на выходном транзисторном ключе устанавливается равным напряжению аккумуляторной батареи 2 и начинается процесс заряда конденсатора

31

15 защиты. Транзистор 13 защиты при этом открывается, шунтируя управляющие переходы дополнительного транзистора и выходного транзисторного ключа. При этом дополнительньй транзис- тор и выходной транзисторный ключ закрьтаются. По окончании процесса заряда конденсатора 15 защиты транзистор 13 защиты закрьшается, открывая дополнительньй транзистор и вы- ходной транзисторньш ключ. После открытия дополнительного транзистора происходит разряд конденсатора 15 защиты. Далее процесс заряда и разряда конденсатора защиты повторяется в течение всего времени короткого замыкания. Выходной т ранзисторный ключ 3 при этом находится в режиме переключений, а так как сопротивление цепи заряда конденсатора защиты больше сопротивления цепи его разряда, то процесс разряда происходит в несколько раз быстрее процесса заряда и выходной транзисторный ключ пропускает через себя ток короткого за- мыкания, имеющий большую скважность и среднее значение , меньшее допустимого по тепловому ре - жиму.

Ввиду того, что дополнительный транзистор не связан с цепью управления выходного транзисторного ключа «апряжение на его открытом эмиттер- коллекторном переходе в случае .ко- роткого замыкания обмотки возбуждения вентильного генератора имеет минимальное значение. Конденсатор за- пщты в этом случае разряжается полностью, что повышает надежность и четкость работы защиты, делая независимой работу защиты от индуктивности цепи короткого замыкания. При этом повышается надежность работы регулятора напряжения.

Редактор М.Товтин Заказ 1322/56

Составитель А.Акимов

Техред И.Попович Корректор Е.Рошчо

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4.

64

Формула Iiзoбpeтeния Регулятор напряжения вентильного генератора, содержащий выходной транзисторный ключ п-р-п-проводимости, подключенный эмиттером к минусовому вьЕоду регулятора, коллектором через гасящий диод - к плюсовому выводу регулятора, входной транзистор п-р-п- проводимости, подсоединенный эмиттером к минусовому вьгооду регулятора, базой - к аноду измерительного стабилитрона, а коллектором через ограничительный резистор - -к плюсовому вьшоду регулятора, резистивный делитель напряжения, подключенный крайними вьшодами между плюсовым и минусовым выводами регулятора, а средним - к катоду измерительного стабилитрона, транзистор запщты п-р-п-проводимости, соединенный коллектором с коллектором входного транзистора, базой через последовательно соединенные резистор защиты и конденсатор защиты подключенный к коллектору выходного транзисторного ключа, а эмиттером - к минусовому выводу регулятора, вентиль, подключенньй кат.одом к месту соединения резистора защиты с конденсатором запи5ты, а анодом - к эмиттеру дополнительного транзистора и через первый резистор - к минусовому вьтоду регулятора, коллектор дополнительного транзистора объединен с коллектором выходного транзисторного кгаоча, база которого связана с коллектором входного транзистора, вьто- ды гасящего диода предназначены для соединения с обмоткой возбуждения вентильного генератора, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы регулятора, введен второй резистор, включенный между базой выходного транзисторного ключа и коллектором входного транзистора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения автомобилей, с/х машин и других транспортных средств. Целью изобретения является повышение надежности работы регулятора напряжения путем исключения зависимости работы защиты от индуктивности соединительных проводов. Регулятор напряжения вентильного г-ра 1 содержит выходной транзисторный ключ 3, гасящий диод 5, входной транзистор 7, измерительный стабилитрон 8, ограничительный резистор 9, резистивный делитель напряжения на резисторах 10, 11, транзистор 13 и конденсатор 15 защиты. Из-за отсутствия связи дополнительного транзистора 17 с цепью управления выходного транзисторного ключа 3 напряжение на его открытом эмиттерно-коллекторном переходе в случае к.з. обмотки возбуждения вентильного г-ра имеет мин. значение. Конденсатор 15 защиты в этом случае разряжается полностью, что повьшает надежность работы защиты, делая независимой работу защиты от индуктивности цепи к.з. 1 ил. (Л Г со о 4 mk С о:.