Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк Авторскому саидетельстау Ссноз Севетекнк Социалиетичесних Республик(и)637940 6) Дополнительное к авт, свил(22) Заявлено 14,08,75 (21) 2165976/07 2 Р 9/30 присоединением заявки И Государственный комитетСовета Министров СССРпо дедам изобретенийи открытий(43) Опубликовано 15.12:78 азоллетеиь(45) Дата опубликования описания 20,12,УДК 621. 313.12,) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ тносится к областив частности к схеяжения для автотраов с электромагнит ход- кон- не Изобретение оэлектротехники, мам регуляторов напр кторных генераторным возбуждением.Известны регуляторы напряжения, имеющие защиту от перенапряжений выходного составного транзистора 11) .Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являет-. ся регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий выходной составной транзистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи, элементы защиты от перенапряжений и Фильтрации пульсаций напряжения 2 .В этой схеме защита От перенапряжений осуществляется с помощью цепоч ки, состоящей из стабилитрона и реЗистора. Цепочка включается между положительным выводом регуЛятора и базой выходного транзистора. Для фильтрации пульсациЯ входного напряжения в схеме имеется конденсатор, включенный между коллектором и базой входного транзистора. Обратная связь в схеме обеспечивается цепочкой, состоящей из последовательно включенных конденсатора и резистора.Недостатком такой схемы являетсясложность и недостаточная технологичность. Она требует наличия в регуляторе напряжения двух конденсаторов и дополнительных элементов цепи защиты, один из которых является по лупроводниковым прибором. При интегральном исполнении регулятора это усложняет технологию, что при массо" вом производстве регуляторов сущест" венно повышает себестоимость.15 Цель изобретения - упрощение регулятора.Это достигается тем, что в пред"лагаемом регуляторе напряжения элементы защиты от перенапряжений.н эле 20 менты Фильтрации пульсаций напряжения выполнены в виде цепочки, содержащей последовательно включенные конденсатор и резистор, причем конденсатор соединен с коллектором вы" 25 ходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором в ного транзистора, а общий вывод денсатора и резистора соединен .посредственно с базой выходного ЗО тавного транзистора.5 10 15 20 25 40 45 о"65 На чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулятора, где статорная обмотка 1 генератора соединена с силовым выпрямителем 2, а обмотка возбуждения 3 включена в коллекторную цепь выходногосоставного транзистора 4, базой соединенного через резистор 5 с коллекторной цепью входного транзистора6. Регулятор также содержит, цепочкуиз последовательно соединенных кон"денсатора 7 и резистора 5, резистор8 положительной обратной связи и резистор 9, делитель напряжения, выполненный на стабилитроне 10 и резисторах 11, 12. Кроме тога, в схеме имеется диод 13, включенный параллельнообмотке возбуждения.Регулятор напряжения работает следующим образом.До момента достижения генераторомзаданного уровня напряжения падениенапряжения на резисторе 12 недостаточно для прохождения через стабилитрон 10 тока, необходимого для отпирания входного транзистора б, шунтируюшего цепь управления выходногосоставного транзистора 4.Ток базы выходного составноготранзистора 4 протекает по цепи:плюс генератора, резистор 9, резистор 5, переходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, общийминус (масса) генератора, Выходной составной транзистор 4 находитсяв состоянии насыщения, сопротивление его перехода коллектор-эмиттермало. При этом ток возбуждения генератора протекает по цепи: плюс генератора, обмотка возбуждения 3, пере"ход коллектор-эмиттер составного транзистора 4, общий минус (масса 1 ф)генератора,Ток возбуждения увеличивается дотех пор, пока напряжение генераторане достигнет заданного уровня, когдаток через стабилитрон 10 становитсядостаточным для отпирания входноготранзистора б, Переход коллекторэмиттер входного транзистора б шунтирует выходную цепь выходного составного транзистора 4 и последнийзапирается. Ток обмотки возбуждения3 не прерывается, а благодаря наличию диода 13 постепенно уменьшаетсйдо тех пор, пока напряжение генератора не достигнет уровня, при котором входной транзистор ф отключается.Далее процесс повторяется.Поддержание напряжения генераторана заданном уровне происходит засчет изменения величины тока возбуждения путем изменения времени открытого и закрытого состояния выходногс,составного транзистора 4. Фильтрация пульсаций напряженияобеспечивается в выходном каскаде регулятора с помощью конденсатора 7, ктор:.и создает отрицательную обратную 37940 4связь на высоких частотах. Большойкоэффициент усиления выходного составного транзистора позволяет применить конденсатор малой емкости иобойтись беэ Фильтра во входных цепях регулятора. Для обеспечения требуемой частоты и четкого переключения транзисторов регулятор имеет цепочку положительной обратной связи, осуществляемую одним элементом - резистором 8,Конденсатор 7 в сочетании с резистором 5 образует цепочку, которая обеспечивает защиту выходного состав" ного транзистора 4 от перенапряженийПри возникновении перенапряжений конденсатор 7 заряжается через пере" ходы база-эмиттер выходного составного транзистора 4, включая его на время заряда, что исключает возникновение повышенного напряжения на коллекторе.Непосредственное подключение конденсатора 7 к базе выходного составного транзистора 4 обеспечивает гашение очень коротких импульсов перенапряжений, так .как постоянная вре" мени его заряда достаточно мала. Эффективность гашения перенапряжений повышается эа счет резистора 5, препятствующего заряду конденсатора 7 через открытый входной транзисторб. Резистор 5 может быть линейнымили нелинейным. Применение нелинейного сопротивления повышает эфФектснижения перенапряжений. Однако в этом случае ухудшается самовозбуждение генераторной установки, что нежелательно, особенно для тракторныхгенераторных установок, работающихв эксплуатационных условиях частобеэ аккумуляторной батареи. Формула изобретения Регулятор напряжения для генераторов с электромагнитным возбуждением, например, автотракторного типа, содержащий. выходной составной тран" эистор в качестве регулирующего элемента, входной транзистор, по цепи управления соединенный с цепочкой обратной связи,. элементы защиты От перенапряжений и фильтрации пульсаций напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения схемы регулятора, элементы защиты от перенапряжений и Фильтрации пульсаций напряжения выполнены в виде цепочки, состоящей иэ последовательно соединенных конденсатора и резисто" ра, причем конденсатор соединен с коллектором выходного составного транзистора, резистор соединен с коллектором входного транзистора, а об"щий вывод конденсатора и резистора61, Патент СССР 9 321032,кл. Н 02 Р 9/30, 1971.2, Патент Франции 9 2104205,кл.Н 02 У 7/00, 1969. 637940 оставитель О.Бойцовехред Н.Бабурка Корректор П.Макаревич дактор Н.Каменск э 7132/46 Тираж 850 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, %-35РаушсПодписное стров СССР 4/5 иал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен непосредственно с базой выходного составного транзистора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: вета Миниоткрытийая наб.,