Регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Социалистическик

Респу0лик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 64/50

Заявлено 22Х111.1966 (№ 1098919/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 05.VII 1.1970. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 12.XI.1970

МПК Н 02р 9/26

G 05f 5/00

УДЕ 621.313.12.024./025..072.2(088,8) Комитет по делам мзобретеиий и открытий ори Сосете тттииистрое

СССР

= 1

Автор изобретения

Н. П. Богданец

Алтайский завод тракторного электрооборудования

Заявитель

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ

ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Известные регуляторы напря>кения для генераторов постоянного и переменного тока, содержащие силовой транзистор в качестве регулирующего органа, измерительный элемент, выполненный в виде делителя напряжения, стабилитрона и транзистора, транзисторный усилитель, cJIQ?KHbl и малонаде>кны в э к сплу а та ци и.

С целью улучшения качества регулирования и повышения надежности в схему предложенного генератора включен вспомогательный транзистор, эмиттер которого соединен непосредственно с эмиттером силового транзистора, коллектор через сопротивления и эмиттерный переход транзисторного х силителя— с базой силового транзистора, а база вспомогательного транзистора подключена через соединенные последовательно емкость, зашунтированную сопротивлением, и диод к коллектору силового транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора.

Между клеммами «плюс» и «минус» подается выходное напря>кение генератора. Обмотка возбуждения генератора подключается к клеммам Ш и минус. Регулирующим элементом является мощный триод Т,. Цепь обмотки возбуждения замыкается через диод Лт, зашунтированный для улучшения самовозбуждения генератора сопротивлением R< и эмиттерно-коллекторным переходом триода Т,, Триод Т, работает в импульсном (ключевом) режиме. Активное запирание триода Т, ооеспечивается смещением потенциалов эмиттеря и оязы на диоде Д,. Напряжение смещения подается на базу через цепочку R, Д .. Цепь базы триода Тт замыкается через эмиттерноколлекторный переход триода Т. и сопротивление R.„. Соотношение величин сопротивлений

10 обмотки возоуждения и базового сопротивления Рз обеспечивает насьпцение триода Т, по т<оллекторттокту току. Триоды Т, и Тз работают в режиме переключений в противофазе. Ток эмиттера триода Т„ооеспечивает напряжение

15 смещения на диоде Д, при запертом триоле

Тт. Триод Т.. служит для усиления сигнала управления триодом Ть Цепь базы триода Тз замыкается через сопротивление /т . Соотношеттие сопротивлений R3, R ооеспечивяет на20 сыщение триода Т> по коллекторному току. В исходном состоянии (при отсутствии коллекторного тока триода Т. ) триоды Тз и Т, открыты и в них имеет место насыщение по коллекторному току. На обмотку возоужде25 пия подается ток. Триод Тз закрыт, так как падение напряжения на диоде 3т от тока эмиттера триода Тт, будучи приложено через цепочку R-„ Ст к переход1 эмиттер — база, создает запирающий ток базы. В режиме на30 сьтщенття падение напряжения на эмнттерна277913

55 коллекторном переходе триода Т> меньше потенциального барьера диода Д2, в связи с чем открывающий ток базы триода Тз не может иметь места, Измерительное устройство состоит из делителя напряжения на активных сопротивлениях

Ro, %, Rs и стабилитрона Ст,.

Когда постоянная составляющая выпрямленного напряжения возрастает выше номинального напряжения, происходит пробой стабилитрона Ст . Во избежание влияния переменной составляющей выпрямленного напряжения и случайных пиков напряжения на срабатывание стабилитрона делитель напряжения совмещен с фильтрующим устройством на емкостях С2 H Cs.

При срабатывании стабилитрона Ст открывается триод Т„возрастает падение напряжения на сопротивлении R4 и уменьшаются токи базы триодов Т2 и Т>. Возрастает падение напряжения на эмиттерно-коллекторном переходе триода Т>. В момент, когда падение напряжения на триоде Т> превзойдет по величине противо-э.д.с. диода Дз, начинает заряжаться конденсатор С> и появляется отпирающий ток базы триода Тз. Появляется коллекторный ток триода Тз, возрастает падение напряжения на сопротивлении Rq, и триоды Т> и Т2 переходят в состояние «Закрыт». Описанный процесс происходит практически мгновенно за время, сравнимое с постоянной времени триодов.

Таким образом обеспечивается практически прямой обратный фронт импульса коллекторного тока через триоды Т> и Т2, Диод Д4 служит для гашения энергии поля обмотки возбуждения и предохраняет триод Т> от перенапряжения в момент разрыва коллекторного тока. Такой процесс происходит не только в случае пробоя стабилитрона, но и при повышении падения напряжения на эмиттерноколлекторном переходе триода I вследствие перегрузки, в частности при коротком замыкания в цепи обмотки возбуждения, т. е. триод

Т, выполняет две функции: обеспечивает работу триодов Т> и Т2 в режиме переключений и одновременно является бесконтактным реле защиты регулирующего триода Т, от перегрузки.

После запирания эмиттерно-коллекторного перехода триода Т, на емкости С> устанавливается напряжение немного меньше номинального. В промежуток времени, пока ток заряда емкости С>, проходящий через переход эмиттер — база триода Тз, обеспечивает насыщение триода Тз по коллекторному току, триоды

Т и Т2 закрыты, и ток на обмотку возбуждения не поступает. Этот интервал времени определяется величиной емкости, которая под5

35 бирается таким образом, чтобы пауза между импульсами тока возбуждения была оптимальной с точки зрения теплового режима триода и регулировочной характеристики системы. Пауза должна быть не меньше, чем продолжительность импульса стабилитрона, которая определяется постоянной времени обмотки возбуждения.

Как только ток заряда емкости С> становится меньше тока, обеспечивающего насыщение триода Т, по коллекторному току, возрастает падение напряжения на эмиттерно-коллекторном переходе триода Тз и уменьшается падение напряжения на сопротивлении R3, открываются триоды Т и Т>, а триод Тз переходит в состояние «Закрыт». Активное запирание триода Тз, помимо смещения на диоде Д, форсируется в первый момент напряжением на емкости С . Величина сопротивления R,подбирается таким образом, чтобы постоянная времени разряда емкости С> на это сопротивление была не больше, чем минимальная по условиям регулирования ширина импульса тока коллектора триода Т„чтобы перед очередным «опрокидыванием» схема пришла в исходное состояние. Применение триода Т, работающего в противофазе с регулирующим триодом, обеспечивает ключевой режим работы силовых триодов и осуществляет автоматическую защиту регулирующего триода от перегрузки. Сигналом для срабатывания триода

Тз и «опрокидывания» схемы является повышение падения напряжения на регулирующем триоде выше определенного, заданного выбором диода Дз с определенным потенциальным барьером. Время возврата схемы в исходное состояние определяется параметрами емкости

С> и сопротивления R.-.

Предмет изобретения

Регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока, содержащий силовой транзистор в качестве регулирующего органа, измерительный элемент, выполненный в виде делителя напряжения, стабилитрона и транзистора, транзисторный усилитель, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения надежности, в схему регулятора включен вспомогательный транзистор, эмиттер которого соединен непосредственно с эмиттером силового транзистора, коллектор через сопротивления и эмиттерный переход транзисторного усилителя — с базой силового транзистора, а база вспомогательного транзистора подключена через соединенные последовательно емкость, зашунтированную сопротивлением, и диод к коллектору силового транзистора.

277913

Составитель В. Круглова

Редактор Н. П. Белявская Техред 3. Н. Тараненко Корректор Л. Л. Евдонов

Заказ 3211/13 Тирахк 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Тгя ография, пр. Сапунова, 2

Регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока Регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока Регулятор напряжения для генераторов постоянного и переменного тока 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам электроснабжения транспортных средств, и может быть использовано в системах регулирования напряжения генераторов переменного и постоянного токов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания специальных и бытовых маломощных электронных устройств

Изобретение относится к релейному регулятору тока, который применяется, например, в ИКМ-приборах в устройствах дальней связи в качестве стабилизированных источников тока в схемах занятости в c-проводах

Изобретение относится к электронной технике и может использоваться в микроэлектронных датчиках температуры и источниках опорного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания радиоаппаратуры

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках электропитания
Наверх