РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ГОКА Советский патент 1967 года по МПК H02P9/32 

Известны регуляторы папряжепия для генераторов постоянного и переменного тока, которые содержат регулирующий орган в виде транзистора, работающего в ключевом режиме, и измерительный элемент. Этот элемент имеет делитель напряжения, плечи которого составлены из активных сопротивлений, транзисторный усилитель и стабилитрон.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности регулирования. Достигается это тем, что последовательно с одним из активных сопротивлений указанного делителя напряжения включен дроссель. Другое активное сопротивление защунтировано цепочкой, состоящей из полупроводникового диода, активного сопротивления и коллекторно-эмиттерного перехода транзистора, база которого через Сопротивле 1ие подключена к коллектору транзисторного усилителя измерительного элемента.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого регулятора.

Обмотка возбуждения (ОБ) генератора запитывается между точками / и //. Регулирующим элементом является силовой триод Т, через эмиттерно-коллекторный переход которого замыкается цепь обмотки возбуждения. Схема регулятора обеспечивает ключевой режим работы триода.

Диод Д| ДЛЯ разряда индуктивности обмотки возбуждения при закрытом триоде Т во избежание перенапряжения и перегрева триода. Величина базового сопротивления R-i и активное сопротивление обмотки возбуждения находятся в соотношении, обеспечивающем насыщение триода Т по коллекторному току при закрытом триоде Т.,.

При открытом триоде Т обеспечивается активное запирание триода Гь Запирающий ток базы триода Т появляется в момент, когда падение напряжения на диоде Да от неуправляемого тока становится больше падения напряжения на сопротивлении R-2 и эмиттерноколлекторном переходе триода Т,.

Диод Да с большим динамическим сопротивлением осуществляет автоматическую защиту триода TI при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения генератора, например точки // на массу. В этом случае возрастание падения напряжения на диоде Да вызывает уменьшение тока базы и ограничение коллекторного тока триода TI. Таким образом, ток короткого замыкания не вызывает немедленного выхода из строя силового триода. Триод легко переносит работу Б таком режиме в течение времени, необходимого для срабатывания реле включения (на схеме не указано) и отключения регулятора и генератора от потребителей (в том чисоте и от аккумуляторной батареи).

Триод Тз открывается в момент пробоя стабилитрона СТ, когда регулируемое напряжение .выше заданного. Цепь базы триода Г., замыкается через эмиттерно-коллекторный переход триода Тз, который служит для усиления сигнала ошибки, поступающего со стабилитрона.

Соотношение сопротивлений и Rs обеспечивает (работу триода Т-2 в режиме насышения по коллекторному току при полностью открытом триоде Тз. Соотношение сопротивлений , Rt, RZ обеспечивает активное запирание триодов Гз и TS при отсутствии тока через стабилитрон. Подбором сопротивлений R и 7 осуществляется настройка и термокомненсация регулятора.

Пробой стабилитрона происходит в момент, когда падение напряжения «а сопротивлении 7 /превышает величину напряжения пробоя стабилитрона. В этот момент напряжение Ui-n превышает заданное. Для обеспечения четкого ключевого режима триодов TI, 7о и Г необходимо достаточно резкое возрастание и уменьшение тока базы триада Гз во время переходных процессов (открытие и закрытие триода). Для обеспечения ключевого режима триода TZ (а следовательно и TI и Го) служит устройство, формируюшее прямой фронт тока через стабилитрон. Оно содержит триод , сопротивления , Ra, Rio, диод Дз и дроссель Др. Дроссель Др включен последовательно с сопротивлением Rt и через него проходит весь ток измерительного устройства. Цепочка - сопротивление RS, коллекторно-эмиттерный переход триада 7,1 и диод Дз - включена параллельно R-. В исходном положении (до стробоя стабилитрона) триод T открыт и соотношение RS и обеспечивает его работу в режиме насыщения по коллекторному току. Уход характеристик триода Т при соответствующем выборе соиротивлений R, R- и RS практически не влияет па настройку регулятора. При пробое стабилитрона появляется коллекторный ток триода Тя и падение напряжения на сопротивлении RS возрастает. В связи с этим уменьшается так базы и коллекторный ток триода Т.). Соотношение напряжений в плечах делителя напряжения /-IV и /-/// изменяется в сторону уменьшения t/i-iv и возрастания ,

из-за изменения соотношения активных сопротивлений в плечах, а также (в основном) из-за ;появления падения напряжения обратной полярности на индуктивности Др (т. е. ток, по5 требляемый измерительным устройством, начинает уменьшаться). Увеличение напряжения t/ni-iv привадит к дальнейшему быстрому возрастанию тока через стабилитрон, увеличению тока базы триада Гз и закрытию триада . 10 Этот процесс происходит практически мгновенна в отрезок времени, сравнимый с постоянной вре.мени триода. Обратный процесс (закрытие триода Тз и открытие триода Т) происходит аналогичио.

5 Положительная обратная связь между триодами и Тз обеспечивает работу всех триодов в режиме переключений, а наличие индуктивности в плече /-IV делителя напряжения лоэволяет уменьшить сигнал ошибки. 0 Соотношения между дросселем Др и величинами активных сопротивлений е и RS в значительной мере определяет частоту переключений триодов. Сопротивление ю и диад Дз предназначены для активнаго запирания 5 триода Г4.

Таким образом, предлагаемый бесконтактный регулятор напряжения позволяет подбором дросселя Др уменьшить сигнал ошибки и обеспечить оптимальную частоту переключео ния триодов.

Предмет изобретения

Регулятор нанряжения для генераторов постоянного и перемеииого тока, содержащий регулирующий орган в виде транзистора, работающего в ключевом режиме, и измерительный элемент, включающий делитель напряжения, плечи которого составлены из активных

0 сопротивлений, транзисторный усилитель и стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, последовательно с одним из активных сопротивлений указаннога делителя напряжения включен

5 дроссель, а другое активное сопротивление зашунтировано цепочкой, состоящей из полупровадникового диода, активного сопротивления и коллекторно-эмиттерного перехода транзистора, база которого через сопротивление

0 подключена к коллектору транзисторного усилителя измерительного элемента.