Регулятор напряжения для генераторов

287 67 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РвспуОликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 01. Ч.1969 316 559 Г 24-7) л. 21 с, 645 с присоединением за ПриоритетОпубликовано 19.Х 1.1970. Бюллетень35Дата опубликования описания 21,1.1971 МПКН 02 р 9 3 Комитет по делам изоОрвтвний и открыти при Соввтв Министров СССРК 621.313.12,07 (088.8 торыобретения Кондратьев, Т. Н. Тринитатова, С. А. Когииов и Р. А. Вот аявитель жск авод автотракторного и мотоциклетного электрооборудования РЕГУЛЯТОР НАП НИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ едставлена принципиальнем а,регулятора. Основныятома являются следующорган, состоящий из де,на сопротивлениях 1 Яеорый служит фильтромьсаций нацряжения; иснапряжения - стабилищего цранзисто,ра Ть На чертеже пр электрическая сх элементами регул Измерительный теля напряжения дросселе Др, кот сглаживания пу. ника эталонного на Дт, управляю"и для про.30 В известковых регуляторах напряжения для генераторов, содержащих силовой транзистор в цепи возбуждения генератора, измерительный ортан в виде делителя напряжения, стабилитрона и управляющего транзистора, и це 1 пь 5 обратной овязи между коллекторной цепью силового транзистора и цепью стабилитрона изхтерительного органанедостаточно быстро форсируются фронты переключений схемы, а также происходит значительное увеличение 10 мощности рассеивания в силовом транзисторе в случае низкого коэффициента усиления схемы, что существенно уменьшает температурный потолок регулятора,В предложенном регуляторе этп недостатки 15 устраняются за счет того, что указанная цепь обратиной овязи содержит полупроводниковый элемент с нелинейной вольтасмперной характеристикой и элементы с линейной характеристикой. 20 Регулирующий орган, состоящий пз силового транзистора Т.,промежуток эмиттер - коллектор;которого включен;последовательно вцель возбуждения, генератора,Сопротивления Иъ Р 4, обеспечивающие заданный, режим юаботы транзисторов схехты.Сапротивление Я.; совместно с диодом Д,обеспечивающие активное запирание силового транзистора Те в состоянии отсечки.Диод Дз, снижающий,перенапряжение наколлекторе транзистора Т при переключениях схемы.Полупроводниковый диод Д совместно снапрузочным сопротивлением Я включеннымпоследовательно с диодом, и сопротивлениемЯт, включенным параллельно диоду, образуют цепь ооратной связи по напряжению, которая эффективно обеспечивает релейность,работы схемы.В качестве нелинейного элемента цепи об,ратной овязи могут быть использованы другие полупроводннковые элементы, обладающие нелинейной вольтамперной характеристикой, птаприхтер стабилитрон.Принцип работы регулятора состоит в следующем.При увеличении оборотов генератора на:пряжение,на етого зажимах,растет, так как сидовой транзистор открыт и по его цепи эмиттер - коллектор и диоду Дз проходит ток об.мотки возбуждения генератора. В это,время стабилитрон Д 1 и управляющий транзистор Т, закрыты. При эпределенных оборотах напряжение генератора достигает такой величины, при которой его часть, прилокенная к стаоилитрону, оказывается,достаточной для пробоя стабилитрона Дь при этоы открывается управляющий транзистор Т 1 и через его промекуток эмиттер - коллектор на базу транзистора Т., подается положительный нотенциал по отношению к эмиттеру, транзистор Т, закрывается, ток в обмотке возбуждения и,соответственно нанрякение генератора уменьшаются до тех пор, пока управляющий транзистор не закроется, а силовой откроется. При этом в обмотку возбуждения генератора онова пойдет ток, и нацряжение генератора начнет вновь возрастать. Далее процесс повторяется. Регулирование происходит за счет изменения соотношения,времени открытого и закрьпого состояния силового транзистора в зависимости от нагрузки и скорости вращения ротора генератора.Роль цепи обрагной связи при рабоге,регулятора состоит в следующем: нелинейный элемент обратиной связи диод Д 4 выключен в цепь таким образом, что при открытом транзисторе Т, он закрыт, и так как величина сопротивления К, невелика, то сопротивление обрагной связи определяется сопротивлением Л 7, шунтирующим диод, которое достаточно велико. При этом напряжение на концах цепи об,ратной связи близко к напряжению питания схемы, а ток цепи обратной связи, пропорциональный напряжению на концах цепи, направлен от коллектора силового гранзистора Тг к дросселю. Напряжение в делителе перераспределяется в сторону уменьшения етого на стабилитроне. При этом рабочая точка стабилитрона смещается в сторону,меньших токов, благодаря чему фиксируется закрытое состояние управляющего транизстора Т, и открытое состояние силового транзистора Т. При закрытом транзисторе Т полярность напрякенияприкладываемого к цепи обратной связи, меняется, а величина его уменьшается в несколько раз, При этом диод Д 4 открыт, а сопротивление цепи обратной связи, резко уменьшается, так как нагрузочное сопротивление Й ограничивающее ток через диод и определяющее глубину обратной связи в прямом включении диода, невелико. Оно задает ток обратной связи при смене полярности напрякения, благодаря чему стабилизируется насьицение управляющего транзистора и ча. стота работы схемы. При этом ток в цепи об 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55,ратной связи идет в направлении к коллектору силового транзистора, нанружая стабилитрон и сдвигая его рабочую точку в сторону ббльших токов, чем при высокоомной линейной обратной связи, обеспечивая тем самым определенную степень насыщения управляющего транзистора Т,. Следовательно, несмотря на онижение,напряжения при запирании силосного транзистора, управляющий гранзистор остается открытым и насыщенным в течение большего времени, чем нри линеиной обратной связи, благодаря чему обеспечивается надежное запирание силового транзистора и снижается тепловая мощность, рассеиваемая в нем, что особенно существенно при низком коэффициенте усиления управляющего 11 ранзистора и,работе генераторной установки на большую напрузку.Другое преимущество схемы с нелинейной обратной связью сказываегся при формировании переднего, наиболее затяжного фронта. При отпирании силового транзистора, в отличие от линейной обратной связи, сопротивление цепи нелинейной связи, резко меняется уже,при небольшом повышении потенциала на,коллекторе силового транзистора, так как нелинейный элемент-диод, в соответствии с вольтамперной характеристикой, закрывается в прямом нацравлении. При этом его ток и соответственно базовый ток управляющего транзистора резко уменьшаются, благодаря чему форсируется переключение схемы и снижается тепловая мощность, рассеиваемая в момент прохождения фронта, Таким образом, нелинейная обратная связь по наприкению значительно улучшает релейность работы,схе. мы, благодаря чему существенно повышается надежность регулятора при повышенных температурах окружающей сроды.Предмет изобретенияРегулятор напряжения для генераторов, содержащий силовой транзистор в цепи возбуждения генератора, измерительный орган в виде делителя напряжения, стабилитрона и у 1 правляющего транзистора, и цепь ооратной связи, включенной между коллекторной цепью силового транзистора и цепью стабилитрона измерительного органа, отличающийся тем, что, с целью улучшения качесгва регули,рования и сиикения тепловой мощности, рассеиваемой в силовом транзисторе, указаиная цепь обратной связи содержит полупроводниковый элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой и элементы с линейной ха. ,р актер исти кой.Составитель В. Кругловаактор К. Шанаурова Техрсд Л. Я. Левина Корректор Т. А. ДжаманкуловЗаказ 39503 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 ография, пр. Сапунова, 2