Полупроводниковый регулятор напряжения для электрического генератора постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК H02P9/30 

(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

12 ПОСТОЯННОГО ТОКА

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковом регуляторе напряжения для электрического генератора, постоянного тока, содержащем силовой ключ с цепью управления, выход которого служит для подключения к цепи обмотки возбуждения электрического генератора, измерительный делитель напряжения и источник эталонного напряжения, входы которых подключены к выходному выводу, служащему для подключения к выходу электрического генератора, сравнивающий блок, входные выводы которого подключены к средней точке измерительного делителя напряжения и выходу источника эталонного напряжения, и корректирующую цепь с конденсатором, одна обкладка которого.подключена к одному из плеч измери.тельного, делителя напряжения, а другая служит для подключения к указанному выходному выходу, и резистором, новым является то, что регулятор снабжен коммутирующим транзистором, база которого.соединена с выходом сравнивающего блока, коллектор через резистор корректирующей цепи - с указанным выходным выводом, общая точка коллектора коммутирующего транзистора и резистора корректирующей цепи через дополнительно введенный резистор соединена с первой обкладкой конденсатора корректирующей цепи, а эмиттер коммутирующего транзистора соединен с цепью управления силового ключа, причем между коллектором коммутирующего транзистора и средней точкой измерительного делителя напряжения включен дополнительно введенный конденсатор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема полупроводникового регулятора напряжения для электрического генератора постоянного тока.

Регулятор содержит источник эталонного напряжения на стабилитроне 1 и резисторе 2, измерительный делитель напряжения на резисторах 3, 4, входы которых подключены к выходному выводу, сравнивающий блок на транзисторе 5, диоде б и резисторах 7, 8, входные выводы которого подключены к средней точке измерительного делителя напряжения и выходу источника эталонного напряжения, конденсатор 9 корректирующей цепи, дополнительно введенные резистор 10 и конденсатор 11, резистор 12 корректирующей цепи, коммутирующий транзистор 13, база которого соединена с выходом сравнивающего блока, коллектор через резистор 12 корректирующей цепи с выходным выводом, а эмиттер коммутирующего транзистора 13 соединен с цепью управления,состоящей из конденсатора 14, стабилитрона 15, реле самовозбуждения 16 с нормально-замкнутым контактом 17, силового ключа 18, диод 19, шунтирующий обмотку возбуждения 20 электрического генератора 21.

Устройство работает следующим образом. Самовозбуждение генератора происходит через силовой ключ 18, который благодаря контактам 17 реле 16 находится в режиме насыщения.

В момент срабатывания реле 16 несмотря на размыкание контактов 17 ток базы силового ключа сохраняется благодаря конденсатору 14.

Рост напряжения не прекратится и после заряда конденсатора, поскольку пробьется стабилитрон 15. По достижении напряжения на генераторе до требуемой величины вступает в работу регулятор с широтно-импульсным преобразованием сигнала ошнбки в величину тока возбуждения. Сигнал ощибки, выделяясь на источнике эталонного напряжения, поступает на входы сравнивающего блока, т. е. на эмиттер транзистора 5 и катод диода 6. Если напряжение генератора Vr еще не достигло номинального значения У,о„ , то потенциал на катоде диода 6 выще, чем на эмиттере транзистора 5. При этом диод 6 закрыт, транзистор 5 открыт, транзистор 13 закрыт (параметры стабилитрона IS выбраны так, что потенциал эмиттера транзистора 13 выще потенциала эмиттера транзистора 5), силовой ключ 18 открыт, и через него протекает ток возбуждения. Напряжение генератора растет и, когда станет ,, , транзистор 5 закрывается, транзистор 13 открывается и закрывает силовой ключ 18 потенциалом конденсатора.

Каскады на транзисторах 5 и 13 представляют собой усилитель с релейной характеристикой, и будучи охвачены гибкой обратной связью через резистор 12 и конденсатор И, образуют

щиротно-импульный модулятор. Широтно-импульсный режим у такого модулятора наблюдается в узкой зоне изменения входного напряжения, а за этой зоной модулятор работает в релейном режиме.

Формула изобретения

Полупроводниковый регулятор напряжения для электрического генератора постоянного тока, содержащий силовой ключ с цепью управления, выход которого служит для подключения к

цепи обмотки возбуждения электрического генератора, измерительный делитель напряжения и источник эталонного напряжения, входы которых подключены к выходному выводу, служащему для подключения к выходу электрического генератора, сравнивающий блок, входные выводы которого подключены к средней точке измерительного делителя напряжения и выходу источника эталонного напряжения, и корректирующую цепь с конденсатором, одна обкладка которого подключена к одному из плеч измерительного делителя напряжения, а другая служит для подключения к указанному выходному выводу, и резистором, отличающийся тем, что, с целью унификации регулятора для работы с генераторами с различной величиной тока возбуждения и повыщения КПД, регулятор снабжен коммутирующим транзистором, база которого соединена с выходом сравнивающего блока, коллектор через резистор корректирующей цепи - с указанным выходным выводом, общая точка коллектора коммутирующего транзистора

и резистора корректирующей цепи через дополнительно введенный резистор соединена с первой обкладкой конденсатора корректирующей цепи, а эмиттер коммутирующего транзистора соединен с цепью управления силового ключа, причем между коллектором коммутирующего

тр,анзисторь и средней точкой измерительного

делителя напряжения включен дополнительно введенный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 329645, кл. Н 02 Р 9/30, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР Н 470052, кл. Н 02 Р 9/30, 1972.