Регулятор напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii >849407 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 03.09.79 (21) 2814539/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень М27

Дата опубликования описания 30. 07. 81 (51)М. Кл.

Н 02 P 9/30

Воударотеаииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) Удй 621. з1з. .12.024.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.М. (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

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 фильтрации входного напряжения (1).

Однако при таком включении конденсатора обратной связи в станционарных режимах работы генераторной установки без аккумуляторной батареи выходной транзистор регулятора подвергается воздействию значительных перенапряжений, что снижает надежность работы регулятора.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является 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.

В этой схеме конденсатор обратной связи включен между базой входного 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 (2).

Недостатком данной схемы является то, что такое включение требует для получения необходимого уровня напряжения наличия конденсатора большой, емкости, что нецелесообразно, осо3 849407 4 бенно при интегральном исполнении регулятора.

Цель изобретения — уменьшение габаритов регулятора напряжения.

Поставленная цель достигается тем

5 что второй вывод конденсатора обратной связи подключен к точке соединения стабилитрона с входным делителем напряжения.

На чертеже предстаВлена принци- 10 пиальная схема регулятора напряжения.

Генератор напряжения содержит статор генератора с выпрямителем, обмотку возбуждения 2, являющуюся нагрузкой регулирующего элемента регулятора, Регулятор напряжения содержит ре-. гулирующий элемент, состоящий из выходного транзистора 3 и промежуточно20 го транзистора 4, входной транзистор

5, управляющий выходным 3 и промежуточным 4 транзисторами, стабилитрон 6, управляющий входным транзистором 5, входной делитель напряжения, состоящий из резисторов 7 и 8, резистор 9, запирающий диод 10, обеспечивающий хорошее качество запирания 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 следующим образом.

До момента достижения генератором заданного уровня напряжения, падение напряжения на резисторе 8 входного делителя недостаточно для прохождения через стабилитрон 6 тока, необходимого для отпирания входного транзистора 5. Выходной транзистор

3 открыт током база-эмиттер, проте- 45 кающий через резистор 9 и диод 10.

Выходной транзистор 3 находится в состоянии насыщения, сопротивление

его эмиттер-коллекторного перехода мало. При этом ток возбуждения генератора протекает по цепи, плюс генератор, обмотка возбуждения 2 переход эмиттер-коллектор выходного транзистора 3, общий минус генератора.

Ток возбуждения увеличивается до тех пор, пока напряжение генератора не достигнет заданного уровня, при

f ! 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 этом 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 эа счет уменьшения величины тока возбуждения путем уменьшения соотношения времени открытого и закрытого состояния выходного транзистора 3, чередующихся с определенной частотой.

Конденсатор обратной связи !5 обеспечивает четкость переключения транзисторов схемы из состояния "Открыто" в состояние "Закрыто", а также требуемую частоту переключения.

Конденсатор обратной связи 16 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 иэ состояния "Открыто" в состоянйе "Закрыв то, а величина их зависит от времени этого перехода.

В данном изобретении уменьшение перенапряжений так же, как и в из вестной 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

1конденсатора 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 б, которое практически постоянно, так как стабилитрон

6 все время работает на ветви стаби7, 6 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; состав" ной конденсатор обратной связи, один вывод которого соединен с базой регулирующего транзистора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов регулятора, второй вывод конденсатора .обратной связи подключен к точке соединения стабилитрона с входным делителем напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

У 1184891, кл. 6 3 R, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 455442, кл. Н 02 P 9/30, 1975.

5 84940 лизации. 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 об- 1( ратной связи определяется величиной резисторов 12 и 13, а в предлагаемой — величиной резисторов 12 и 8, через которые происходит перезаряд конденсатора обратной связи 16. В 1S регуляторе напряжения резистор 8 всегда имеет большую величину, чем резистор 13, поэтому в предлагаемой необходимая постоянная вермени цепи переэаряда может быть получена 20 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—

849407

Составитель Т.Ершова

Редактор А.Шандор ТехредТ. Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 6111/73 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.,4/5

Филиал ЛПП Патент",.r. Ужгород, ул. Проектная, 4