Регулятор напряжения Советский патент 1981 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к схемам регуляторов напряжения для автотракторных генераторов с электромагнитным возбуждением. Известны схемы регуляторов напряжения, имеющие конденсатор обратной связи. Конденсатор обратной связи в известной схеме включен между коллектором и базой входного транзистора и предназначен для филь трации входного напряжения ГО Однако при таком включении конденсатора обратной связи в станционарных режимах работы ген раторной установки без аккумуляторной батареи выходной транзистор рет улятора подвергается воздействию значительных, перенапряжений, что снижа ет надежность работы регулятора. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является регулятор напряжения, содержащий вх ной транзистор, база которого через стабилитрон соединена с входным делителем напряжения, регулирующий транзистор, например, составной конденсатор обратной связи, один вывод которого соединен с базой регулирующего транзистора. . В этой схеме конденсатор обратной связи включен между базой вводного транзистора и точкой соединения катода запирающего диода с базой промежуточного транзистора регулирующего элемента. При таком включении конденсатор обратной связи не только выполняет функции фильтрации входного напряжения, но и эффективно снижает уровень перенапряжений в стационарных режимах работы без аккумуляторной батареи f2j. Недостатком данной схемы является то, что Такое включение требует для получения необходимого уровня напряжения наличия конденсатора большой ёмкости, что нецелесообразно, особенно при интегральном исполнении регулятора. Цель изобретения - уменьшение га баритов регулятора напряжения. Поставленная цель достигается те что второй вывод конденсатора обрат ной связи подключен к точке соединения стабилитрона с входным делителем напряжения. На чертеже представлена принципиальная схема регулятора напряжения. Генератор напряжения содержит статор генератора с выпрямителем, обмотку возбуждения 2, являющуюся нагрузкой регулирующего элемента регулятора. Регулятор напряжения содержит ре гулирующий элемент, состояпщй из вы ходного транзистора 3 и промежуточн го транзистора 4, входной транзисто 5, управляющий выходным 3 и промежуточным 4 транзисторами, стабилитрон 6, управляющий входным транзис тором 5, входной делитель напряжения, состоящий из резисторов 7 и 8, резистор 9, запирающий диод 10, обеспечиваняций хорошее качество зап рания выходного 3 и промежуточного 4 транзисторов, резисторы 11-13 обеспечивающие тепловую устойчивость регулятора, гасящий диод 14, включенный параллельно обмотке возбуждения 2, конденсаторы связи 15 и 16. Регулятор напряжения работает сл дующим образом. До момента достижения генераторо заданного уровня напряжения, падение напряжения на резисторе 8 входного делителя недостаточно для прохождения через стабилитрон 6 тока, необходимого для отпирания входного транзистора 5. Выходной транзист 3 открыт током база-эмиттер, протекающий через резистор 9 и диод 10. Выходной транзистор 3 находится в состоянии насыщения, сопротивление его змиттер-коллекторного перехода мало. При зтом ток возбуждения генератора протекает по цепи, плюс генератор, обмотка возбуждения 2, переход эмиттер-коллектор выходного транзистора 3, общий минус гене ратора . Ток возбуждения увеличивается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет заданного уровня, при 74 котором ток через стабилитрон 6 становится достаточным для отпирания входного транзистора 5. Открытый переход эмиттер-коллектор входного транзистора 5 шунтирует входную цепь выходного транзистора 3. При зтом выходной транзистор 3 запирается. Ток обмотки возбуждения 2 не прерывается, а, благодаря наличию гасящего диода 14, постепенно уменьшается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет уровня, при котором входной транзистор 3 отключается. Далее процесс повторяется. Поддержание напряжения генератора на заданном уровне происходит за счет уменьшения величины, тока возбуждения путем уменьшения соотношения времени открытого и закрытого состояния выходного транзистора 3, чередующихся с определенной частотой. Конденсатор обратной связи 15 обеспечивает четкость переключения тран Открытозисторов схемы из состояния в состояние Закрыто, а также в состояние Закрыто, а также требуемую частоту переключения. Конденсатор обратной связи I6 фильтрует входное напряжение, а также снижает уровень перенапряжений в стационарных режимах работы без аккумуляторной батареи. Перенапряжения на выходном транзисторе 3 возникают в момент перехода его из состояния Открыто в состояние Закрыто, а величина их зависит от времени этого перехода. В данном изобретении уменьшение перенапряжений так же, как и в известной схеме достигается за счет того, что при переходе выходного транзистора 3 из открытого состояния в закрытое происходит изменение потенциалов на обкладках конденсатора обратной связи 16 и, протекающий в связи с этим ток перезаряда конденсатора 16 увеличивает ток базы транзистора 4, замедляя его закрытие и снижая перенапряжения. Изменение потенциалов на обкладках конденсатора обратной связи в обоих схемах одинаково по величине, однако в отличие от известной схемы в изобретении конденсатор обратной связи 16 дополнительно находится под напряжением, равным напряжению на стабилитроне 6, которое практически постоянно, так как стабилитрон 6 все время работает на ветви стабилиэации. Таким образом в изобретении конденсатор обратной связи 16 дополнительно находится под воздействием постоянной составляющей, равной напряжению стабилизации стабилитрона 6, а процессы перезаряда конденсатора обратной связи в обеих схемах происходят аналогично.

В известной схеме постоянная времени цепи перезаряда- конденсатора обратной связи определяется величиН9Й резисторов 12 и 13, а в предлагаемой - величиной резисторов 12 и 8, через которые происходит перезаряд конденсатора обратной связи 16. В регуляторе напряжения резистор 8 всегда имеет большую величину, чем резистор 13, поэтоиу в предлагаемой необходимая постоянная вермени цепи перезаряда может быть получена при меньшей величине емкости конденсатора обратной связи 16, чем-в известной схеме.

Поскольку модуляция напряжения в средней точке входного делителя при работе без аккумуляторной батареи значительная, то конденсатор обрат ной связи 16 не только эффективно снижает уровень перенапряжений, но и достаточно хорошо фильтрует входное напряжение.

. -

Формула изобретения .

Регулятор напряжения., содержащий входной транзистор, база которого

через стабилитрон соединена с входным делителем напряжения, регулирующий транзистор, например, составной конденсатор обратной связи, один вывод которого соединен с базой

регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов регулятора, второй вьШод конденсатора обратной связи подключен к точке соединения

стабилитрона с входным делителем напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании Я 1184891, кл. G 3 R, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 455442, кл. Н 02 Р 9/30, 1975.