Регулятор напряжения

 

t «ооюзнап утюг т.

О Л И Ж М-И Е

23378I

Соктз Советокиз

Социалистическиа

Реоауолик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства Л

Заявлено 07.Vill.1967 (Ko 1178084/24-7) Кл. 21с, 64/50 с присоединением заявки Ло

Приоритет

МПК Н 02р

УД К 621.313.12.072.2 (088.8) Комитет ло делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Опубликовано 24.Х11.1968. Бюллетень М 3 за 1969 г.

Дата опубликования описания 14Х.1969

Авторы изобретения

В. Н. Кондратьев, В. М. Акимов и А. С. Митрофанов

Заявитель Калужский завод автотракторного и мотоциклетного электрооборудования

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Известны регуляторы напряжения, например для генераторов постоянного тока, в которы.; регулирующий орган выполнен в виде составного транзистора, а измерительный элемент из делителя напряжения, стабилитрона и управляющего транзистора. Но в этих регуляторах силовой транзистор, являющийся частью составного транзистора, имеет низкую тепловую устойчивость при повышенных температурах окружающей среды, и в них кроме того, не обеспечивается четкий режим переключения транзистора.

Предло кенный регулятор отличается от известных тем, что в нем параллельно эммитерно-базовой цепи одного из транзисторов регулирующего органа включен эмиттерно-коллекторный переход дополнительного транзистора, база которого через стабилитрон и сопротивление соединена с коллектором другопо транзистора регулирующего органа. Такое выполнение регулятора позволяет повысить его надежность в работе.

На чертеже дана принципиальная схема предложенного регулятора.

Описываемый регулятор состоит из измерительного и регулирующего органов; сопротивления обратной связи R>, задающего релейность и частоту переключения транзисторов: сопротивлений R — R„R<, обеспечивающих нормальный ключевой режим транзисторов, диодов Дт и 7 и сопротивлений R;, и Ro для активного запирания компонентов составного транзистора, диода Дв, предназначенного для уменьшения перенапряжений на коллекто5 ре силового транзистора и дополнительного транзистора Тт, сопротивлений R;, R> и стабилитрона Дт, используемых для увеличения термоустойчивости, фронтов запирающихся импульсов и состоянии насыщения силового

10 транзистора.

Измерительный орган состоит,из делителя напряжения на сопротивлениях Ro и Rio, опорного элемента — стабплптрона Ро и управляющего транзистора Т2.

15 Регулирующий орган выполнен в виде составного транзистора, образованного из двух транзисторов Тз и Т4, причем транзистор Т, включен непосредственно в цепь возбуждения, а промежуточный транзистор Т, переходом

20 эмиттер — коллектор включен в цепь базы силового транзистора.

Регулятор работает следующим:образом.

По мере увеличения оборотов возрастает напряжение генератора. При этом стабилипрон

25 Дс закрыт и, следовательно, закрыт управляющий транзистор Т2 .измерительного органа и открыт составной транзистор. По обмотке возбуждения протекает ток возбуждения, н генератор самовозбуждается. Возрастающее на30 пряжение генератора через делитель, выпол. 233781

45 ненный на сопротивлениях R 9 — R <, прикладывается к стабилитрону Д . При дости>кении напряжения определенной величины стабилитрон Дс пробивается, управляющий транзистор Т., открывается, подавая положительный потенциал на базу промежуточного транзистора Т,„который, закрываясь, переводит в состояние отсечки силовой транзистор Т4. Ток возбуждения, а следовательно, и напряжение генератора начинают уменьшаться, в результате чего стабилитрон Д6 и управляющий транзистор Т, закрываются. Далее процесс повторяется. Напряжение регулируется как и в обычном вибрационном регуляторе за счет изменения соотношения времени открытого и закрытого состояния составного транзистора.

Описываемая схема обладает повышенной надежностью ра боты при высоких температурах окружающей среды, вследствие того, что управляющий транзистор — кремниевый и работает при малых токах .и напряжениях, и триоды составного транзистора активно запираются в состоянии отсечки: триод Т, — за счет падения на диоде gled от тока по цепи смещения через сопротивление R,-„ а триод

Т4 — за счет падения напряжения на диоде

Д от тока по цепи смещения через сопротивление R<.

Использование вместо сопротивления между полюсом схемы и базой силового транз гстор а дополнительного транзистора Т„который в состоянии отсечки силового транзистора Т4 открыт и представляет собой весьма малое сопротивление, а в состоянии насыщения силового транзистора закрыт и представляет бесконечно большое сопротивление регулятора, позволяет значительно повысить ее термоустойчивость. Цепь базы указанного транзистора включена через стабилитрон Д4 и сопротивление Я на коллектор проме>куточного транзистора Т>. Такое включение цепи базы транзистора Т, не случайно. Если бы цепь базы дополнительного транзистора Т1 была бы непосредственно связана с базой или эмиттером управляющего транзистора Т, то форма запирающего импульса на электродах эмнт5

30 тер †ба силового транзистора была бы не четкой и не прямоугольной, а с завалом. И тогда фронты импульсов тока и напря>кения на коллекторе имели бы значительную длительность, а на силовом транзисторе рассеивалась бы довольно значительная мощность.

Это объясняется тем, что управляющий транзистор Т> открывается согласно своей входной вольт-амперной характеристике. При непосредственной связи входа и выхода регулятора искажения, имеющиеся во входной цепи, передавались бы на выход. При включении цепи базы дополнительного транзистора Т, на коллекторе транзистора Т, этот дефект исчезает, так как непосредственная связь входа и выхода отсутствует, дополнительный транзистор Т1 открывается и входит в режим насыщения только после закрытия транзистора Т., В качестве транзисто|ра Т1 целесообразно использовать кремниевый транзистор.

Таким образом, применение дополнительного транзистора, цепь эмиттер — коллектор которого шунтирует входную цепь силового транзистора Т1, а цепь базы через стабилитрон Д;, и сопротивление R> соединена с коллектором транзистора Ть повышает те рмоустойчивость схемы, улучшает форму фронтов запирающих импульсов силового транзистора Т, улучшает состояние насыщения силового транзистора. т

Предмет изобретения

Регулятор напряжения, например, для генераторов постоянного тока, содержащий регулирующий орган, выполненный в виде составного транзистора, и измерительный элемент, выполненный в виде делителя напряжения, стабилитрона и управляющего транзистора, отлича ои ийсл тем, что, с целью повышения наде>кности регулятора, параллельно эмиттерно-базовой цепи одного из транзисторов регулирующего органа включен эмиттерно-коллекторный переход дополнительного транзистора, база кото рого через стабилитрон и сопротивление соединена с коллектором другого транзистора регулирующего органа.

233781

Составитель В. Пилипенко

Редактор П. И. Шлайи Текред А. А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 583!17 Тираж 440 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР й1осква, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2