Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением Советский патент 1978 года по МПК H02P9/30 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схемам регуляторов напряжения для автотракторных генераторов с электромагнитным возбуждением.

Известны регуляторы напряжения, имеющие защиту от перенапряжений выходного составного транзистора l .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий выходной составной транзистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи, элементы защиты от перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения 2J .

В этой схеме защита 6т перенапряжений осуществляется с помощью цепочки, состоящей из стабилитрона и реэистора. Цепочка включается между положительным выводом регулятора и базой выходного транзистора. Для фильтрации пульсаций входного напряжения в схеме имеется конденсатор, включенный между коллектором и базой входного транзистора. Обратная связь

в схеме обеспечивается цепочкой, состоящей из последовательно включенных конденсатора и резистора. Недостатком такой схемы является

сложность и недостаточная технологичность. Она требует наличия в регуляторе напряжения двух конденсаторов и дополнительных элементов цепи защиты, один из которых является полупроводниковым прибором. При интегральном исполнении регулятора это усложняет технологию, что при массовом производстве регуляторов существенно повышает себестоимость.

Цель изобретения - упрощение регулятора .

Это достигается тем, что в предлагаемом регуляторе напряжения элементы защиты от перенапряжений и элементы фильтрации пульсаций напряжения выполнены в виде цепочки, содер ащей последовательно включенные конденсатор и резистор, причем конденсатор соединен с коллектором выходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором входного транзистора, а общий вывод конденсатора и резистора соединен не.посредственно с базой выходного составного транзистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора, где статориая обмотка 1 генератора соединена с силовьпл выпрямителем 2, а обмотка возбуждения 3 вклю чена в коллекторную цепь выходного составного транзистора 4, базой со единенного через резистор 5 с коллекторной цепью входного транзистора 6, Регулятор также содержит., цепочку из последовательно соединенных конденсатора 7 и резистора 5, резистор 8 положительной обратной связи и резистор 9, делитель напряжения, выпол ненный на стабилитроне 10 и резисторах 11, 12. Кроме того, в схеме имеется диод 13, включенный параллельно обмотке возбуждения. Регулятор напряжения работает сле дующим образом. До момента достижения генератором заданного уровн напряжения падение напряжения на резисторе 12 недостаточно для прохождения через стабилит рон 10 тока, необходимого для отпирания входного транзистора 6, шунтируюшего цепь управления выходного составного транзистора 4. Ток базы выходного составного транзистора 4 протекает по цепи: плюс генератора, резистор 9, резистор 5, переходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, общий минус ( масса) генератора. Выходной составной транзистор 4 находится в состоянии насыщения, сопротивление его перехода коллектор-эмиттер мало. При этом ток возбуждения генератора протекает по цепи: плюс генератора, обмотка возбуждения 3, переход коллектор-эмиттер составного тра зистора 4, общий минус {масса) генератора. Ток возбуждения увеличивается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет заданного уровня, когда ток через стабилитрон 10 становится достаточным для отпирания входного транзистора б. Переход коллекторэмиттер входного транзистора 6 шунтирует выходную цепь выходного составного транзистора 4 и последний запирается. Ток обмотки возбуждения 3 не прерьшается, а благодаря наличию диода 13 постепенно уменьшаете до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет уровня, при котором входной транзистор , отключается Далее процесс повторяется. Поддержание напряжения генератора на заданном уровне происходит за счет изменения величины тока возбуждения путем изменения времени открытого и закрытого состояния выходного составного транзистора 4. Фильтрация пульсаций напряжения обеспечивается в выходном каскаде ре гулятора с помощью конденсатора 7, к торь.:й создает отрицательную обратную связь на высоких частотах. Большой коэффициент усиления выходного составного транзистора позволяет применить конденсатор малой емкости и обойтись без фильтра во входных цепях регулятора. Для обеспечения требуемой частоты и четкого переключения транзисторов регулятор имеет цепочку положительной обратной связи, осуществляемую одним элементом - резистором 8. Конденсатор 7 в сочетании с резистором 5 образует цепочку, которая обеспечивает защиту выходного составного транзистора 4 от перенапряжений. При возникновении перенапряжений конденсатор 7 заряжается через переходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, включая его на время заряда, что исключает возникновение повышенного напряжения на коллекторе. Непосредственное подключение конденсатора 7 к базе выходного составного транзистора 4 обеспечивает гашение очень коротких импульсов перенапряжений, так как постоянная времени его заряда достаточно мала. Эффективность гашения перенапряжений повышается за счет резистора 5, препятствующего заряду конденсатора 7 через открытый входной транзистор 6. Резистор 5 может быть линейным или нелинейным. Применение нелинейного сопротивления повышает эффект снижения перенапряжений. Однако в этом случае ухудшается самовозбуждение генераторной установки, что нежелательно, особенно для тракторных генераторных установок, работающих в эксплуатационных условиях часто без аккумуляторной батареи. Формула изобретения Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий выходной составной транзистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи,, элементы защиты от перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения, отличаюиийс я тем, что, с целью упрощения схемы регулятора, элементы защиты от перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения выполнены в виде цепочки, состоящей из последовательно соединенных конденсатора и резистора, причем конденсатор соединен с коллектором выходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором входного транзистора, а общий вывод конденсатора и резистора

56379406

соединен непосредственно с базой вы- Патент СССР 321032, ходкого составного транзистора. кл. Н 02 Р 9/30, 1971.

Источники информации, принятые во 2, Патент Франции I 2104205, .внимание при экспертизе:кл. Н 02 I 7/00, 1969.