Регулятор напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02P9/30 

гулятора из-за гальванической связи схемы защиты и регулятора.

Целью изобретения является упрощение регулятора и повышение его надежности в работе.

Это достигается тем, что в регулятор напрянсения введены выпрямитель и магнитно-полупроводниковый автогенератор с трансформатором, снабженным дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого связана с выходом измерительного блока, а вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель подключена к базаэмиттерному переходу выходного транзистора.

Дополнительная обмотка трансформатора автогенератора одним выводом соединена с минусовым выводом источника питания, а другим выводом - с эмиттером выходного транзистора.

Кроме того, в магнитно-полупроводниковый автогенератор введены резистор, конденсатор и тиристор, а трансформатор снабжен второй первичной обмоткой, включенной встречно-последовательно основной первичной его обмотке, управляющий электрод тиристора соединен с выходом измерительного блока, анод его соединен со свободным выводом основной первичной обмотки трансформатора, свободный вывод второй первичной обмотки которого через резистор соединен с положительным выводом источника питания регулятора, а к общей точке соединения первичных обмоток подключена одна обкладка конденсатора, вторая обкладка которого соединена с катодом тиристора и минусовым выводом источника питания регулятора.

Измерительный элемент составлен из последовательно соединенных между собой резистора и термочувствительного резистора, включенных на входе измерительного элемента, и туннельного диода, анодом подключенного к общей точке соединения указанных резисторов, а катодом - к входу магнитно-полупроводникового автогенератора.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора напряжения; на фиг. 2 - принципиальная схема регулятора напряжения с выполнением магнитно-полупроводникового автогенератора на тиристоре; на фиг. За, б, в, г - временные диаграммы, поясняющие принцип действия.

Регулятор напряжения состоит из измерительного блока 1, выход которого подключен к входу магнитно-полупроводникового автогенератора 2. Трансформатор автогенератора содержит дополнительную обмотку 3, включенную последовательно в щину питания, а также выходную обмотку 4, подключенную к выпрямителю 5, выход которого подключен к входным электродам регулирующего выходного транзистора 6, в коллекторную цепь которого включена

обмотка возбуждения 7 и диод 8. Шины питания схемы регулятора подключены к клеммам аккумуляторной батареи 9, которая является источником питания. Измерительный блок выполнен на резисторах 10, И (фиг. 2) и терморезисторе 12. К выходу иЗлМерительного блока подключен туннельный диод 13, соединенный с магнитно-полупроводниковым автогенератором,

выполненным на трансформаторе 14 с первичными обмотками 15 и 16, вторичной обмоткой 17 и дополнительной обмоткой 3. Тиристор 18, входящий в состав автогенератора, соединен с обмотками 15 и 16 и управляющим электродом через токоограничивающий резистор 19 с дополнительной обмоткой 3. К общей точке соединения обмоток 15 и 16 подключен накопительный конденсатор 20, второй вывод которого соединен с катодом тиристора 18. Выходная (вторичная) обмотка трансформатора через выпрямитель на диодах 21 н 22 и резистор 23 подключена к база-эмиттерной цепи выходного транзистора 6, в коллекториую цепь которого включепа обмотка возбул дения 7, защунтированная диодом 8 и дополнительная обмотка 3 трансформатора 14. Регулятор напряжения работает следуюЩим образом.

В исходном состоянии, когда регулируемое напряжение соответствует номинальному значению, параметры измерительного блока, выполненного на резисторах 10, 11,

терморезисторе 12 и туннельном диоде 13, задают такими, при которых управляемый автогенератор вырабатывает переменное напряжение (фиг. 36), которое преобразуется выпрямителем 5 в постоянное (фиг.

3 в) и поддерживает выходной транзистор в открытом состоянии. По обмотке возбуждения 7 протекает ток, вызывая увеличение уровня регулируемого напряжения на клеммах аккумуляторной батареи 9 (фиг. 2)

и, соответственно, на выходе измерительного блока. В результате этого напряжение, приложенное к туннельному диоду 13, также увеличивается. Благодаря наличию на вольт-амперной характеристике туннельного диода падающего участка ток через диод уменьщается и при достижении определенного значения вызывает запирание тиристора 18. Генерация колебаний прекращается, в результате чего переменное напряжение на вторичной обмотке 4 падает до нуля, что вызывает падение до нуля напряжения на выходе выпрямителя и запирание выходного транзистора 6 (фиг. Зг). Обмотка возбуждения 7 генератора системы электропитания обесточивается, и напряжение на клеммах аккумуляторной батареи 9 начинает уменьшаться. Напряжение, приложенное к туннельному диоду, также уменьшается, что вызывает увеличение

его тока, и, следовательно, тока в цепи управляющего электрода тиристора 18. Ток туннельного диода 13 открывает тиристор 18, и в схеме автогенератора возникают автоколебания. Далее процесс протекает аналогично описанному. В случае BOSHIIKиовения короткого замыканпн в цепи обмотки возбуждения 7 ток, протекаюпиь через регулирующий выходиой транзистор 6 и ио дополнительной обмотке 3 трансформатора, резко увеличивается. Сердечник трансформатора намагничивается до насыщения, что приводит к срыву колебаиий в схеме автогенератора. Тиристор 18 остается постоянно открытым, а отсутствие переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора вызывает запирание регулирующего транзистора. В таком (запертом) состоянии регулирующий транзистор находится до тех пор, пока не будет устранено короткое замыкание и произведено повторное подключение схемы к регулируемому напряжению. В предложенном регуляторе упрощена схема за счет исключения элементов, не принимающих участие в регулировании напряжения, что повышает надежность его в работе как за счет упрощения, так и за счет обеспечения лучщего работы выходного транзистора. Формула изобретения 1. Регулятор напряжения, содержащий измерительный блок, вход которого подключен к источнику питания регулятора, выходной транзистор, соединенный коллектором с одним выводом обмотки возбуждения, шунтироваиной диодом, другой конец которой подключен к плюсовому выводу источника питания регулятора, от л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, введены выпрямитель и магнитно-полупроводниковый автогенератор с трансформатором, снабженным дополнительной обмоткой, первичная обмотка которого связана с выходом измерительного блока, а вторичная обмоТка трансформатора через выпрямитель подключена к база-эмиттерному переходу выходного транзистора, а дополнительная обмотка указанного автогенератора одним П1,1подом соединена с минусовым выводом источника питания, а другим выводом - с эмиттером выходного транзистора. 9.. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что в магнитно-полупроводниковый автогенератор введен тиристор, резистор и конденсатор, а трансформатор указанного автогенератора снаблсен второй первичной обмоткой, включенной встречио-иоследовательно основной первичной обмотке, причем управляющий электрод тиристора соединен с выходом измерительного блока, анод тиристора соединен со свободным выводом основной первичной обмотки трансформатора, свободный вывод второй первичной обмотки которого через резистор соединен с положительным выводом источника питаиия регулятора, к общей точке соединения первичных обмоток трансформатора подключена одна обкладка конденсатора, вторая обкладка которого соединена с катодом тиристора и минусовым выводом источника питания регулятора. 3. Регулятор по ип. 1 и 2, отл ич а ющ и и с я тем, что измерительный элемент составлен из резистора, терморезистора, соединенных последовательно и включенных на входе измерительного элемента, и туннельного диода, анодом иодключенного к точке соединения указанных резисторов, а катодом к входу магнитно-иолуироводникового автогенератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 432404, кл. G 3R, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 453780, кл. Н 02Р 9/30, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР №. 235835, кл. Н 02Р 9/30, 1969.

г4 1

а

U-. 5

Л

М/УЖ

A/WW.W