Регулятор напряжения

рн 752732 Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 300780. Бюллетень Йо 28Дата опубликования описания 300780 51)м, Кл, Н 02 Р 9/30 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах для регулирования напряжения электрических машин, преимущест,венно для генераторных установоктранспортных средств.Известны .схемы регуляторов напряжения, имеющие защиту выходного транзистора от короткого заьжкания в цепи обмотки возбуждения генератора.Защита осуществляется с помощью устройства, содержащего диоды и резисторы, один иэ которых включается вцепь обмотки возбуждения генератора.сигнал защиты является функцией тока 15короткого замыкания 11 . При такойсхеме возможны ложные срабатыванияв нормальных, неаварийных режимах,особенно при минусовых температурах,когда ток возбуждения повышается изэа снижения активного сопротивленияобмотки возбуждения. Кроме того, наличие дополнительного сопротивленияв цепи обмотки возбуждения ухудшаетсамовоэбуждение автотракторного генератора,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор напряжения, содержащий вход- ЗО ной транзистор, база которого через стабилитрон соединена с входным делителем напряжения, выходной транзистор, коллектор которого подключен к обмотке возбуждения генератора и транзистор защиты от короткого замыкания ИНедостатком данной схемы является наличие повторного включения;(дре- безга 1 при коротком замыкании в цепи обмотки возбуждения, что существенно снижает четкость защиты регулятора и, соответственно, надежность генераторной установки.Повторное включение защиты Лребезг) происходит из-за того, что входная цепь транзистора защиты при включении входного транзистора регулятора шунтируется его переходом эмиттер-коллектор. При этом транзистор защиты отключается, затем снова включается и т.д. При такой нечеткой работе защита выходного транзистора регулятора малоэффективна. Цель. изобретения - повышение надежности,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительный промежуточный транзистор защиты35 и резистивный делительнапряжения,причем коллектор основного транэисто"ра защиты соедицвн с коллектором входного транзистора, база соединена содним плечом реэистивного делителя,второе плечо которого подключено к 5коллектору выходного транзистора, ксредней точке которого присоединенколлектор промежуточного транзистора,база промежуточного транзистора соединена с базой входного транзистора, 1 ра эммитеры всех указанных транзисторов соединены между собой.На чертеже представлена принципиальная регулятора.Генератор имеет статорную обмотку 1)5силовой выпрямитель 2, к выходу которого подключен вход регулятора напряжения, и обмотку 3 возбуждения, являющуюся нагрузкой выходного транзисторарегулятора,Регулятор напряжения содержит выходной транзистор 4, регулирующий токв обмотке возбуждения, резистор 5 идиоды б,в цепи базы выходного транзистора, резистор 7, исключающий режим обрыва базы выходного транзистора, входной транзистор 8, управляющий выходным транзистором 4, измерительную цепьсостоящую из стабилитрона 9,дросселя 10 и резисторов 1.1,12 и13, резистор 14 обратной связи, гасящий диод 15, включенный параллельнообмотке 3 возбуждения, устройство защиты, сбдержащее транзистор 16 защиты, эмиттер-коллектор которого включен параллельно эмиттеру-коллекторувходного транзистора 8, резисторы 17и 18, промежуточный транзистор 19 защиты, управляющий транзистором 16, резистор 20, ограничивающий базовый токтранзистора 19, конденсатор 21, служащий для предовращения ложных срабатываний защиты при кратковременныхвсплесках напряжения (например, приотключении аккумуляторной батареи).Регулятор напряжения работает следующим образом. 45До момента достижения генераторомзаданного уровня напряжения падениенапряжения на резисторе 12 входногоделителя 10,11 и 12) недостаточнодля прохождейия через стабилитрон 9 5 Отока , необходймого для отпираниявходного транзистора 8. Выходной транзистор 4 открыт током база-эмиттер,протекающим через резистор 5 и диоды 6. Выходной транзистор 4 находится в состоянии насыщения, сопротивле,ние его перехода эмиттер-коллектор мало.При этом ток возбуждения генеРаторапротекает по цепиуплюс"генератора,обмотка 3 возбуждения переход коллектор- эмиттер выходного транзистора 404, общий минус (масса 1) генератора.Ток воэбуждения.увеличивается дотех пор, пока напряжение генераторане достигнет заданного уровня, при котором ток через стабилитрон 9 стано вится достаточным для отпирания вхс ного транзистора;8,Открытый переход коллектор-эмиттер входного транзистора 8 шунтирует входную цепь выходного транзистора;4При этом выходной транзистор 4 запирается, Ток обмотки 3 возбуждения не прерывается,а благодаря наличию гасящего диода 15 постепенно уменьшается до тех пор,пока напряжение генератора не достигнет уровня, при котором входной транзистор 8 отключается. Далее процесс повторяется.Поддержание напряжения генератора на заданном уровне происходит эа счет изменения величины тока возбуж- дения путем изменения соотношения времени открытого и закрытого состояния выходного транзистора 4, чередующихся со значительной частотой.Резистор 13 обеспечивает устойчивый режим работы стабилитрона 9 измерительной цепи регулятора.Резистор 14 является резистором положительной обратной связи. Он определяет четкость фронтов выходного транзистора 4 при переключении из одного состояния в другое, а также требуемую частоту переключения.Транзисторы 16 и 19 осуществляют защиту выходного транзистора 4 от короткого замыкания в цепи обмотки возбуждения.Транзистор защиты 16 включается только в том случае, когда напряжение на переходе эмиттер-база транзистора 16 защиты достаточнодля его, включения, когда промежуточный транзистор 19 невключен.При нормальной работе схемы оба эти условия одновременно не соблюдаются, Если открыт выходной транзистор 4,а входной транзистор 8 закрыт, то напряжение не переходе эмиттер-коллектор выходного транзистора 4 недостаточно для включения транзистора 19 защиты. Если же выходной транзисторзакрыт, а входной транзистор 8 открыт, то входная цепь транзистора 16 защиты шунтируется переходом эмиттерколлектор промежуточного транзистора 19.При коротком замыкании обмотки Э возбуждения к цепи эмиттер-коллектор выходного транзистора 4 приложено пбпное напряжение сети, следовательно, это же напряжение будет приложено к базовой цепи транзистора 16 защиты.Кроме того, в этом аварийном режиме входной транзистор 8 заперт, так как стабилитрон 9 не пропускает достаточный для его включения ток базы. При этом заперт и промежуточный транзистор 19 (протекание тока короткого замыкания через выходной транзистор 4 возможно лишь при запертом входном транзисторе 8 регулятора).При коротком замыкании обмотки 3 возбуждения транзистор 16 защиты отпирается, шунтируя входную цепь выходного транзистора 4, отключая его и осуществляя таким образом его защиту от короткого замыкания в цепи 5 обмотки 3 возбуждения. Защита выходного транзистора 4 от коротких замыканий в цепи обмотки возбуждения не имеет повторных включе- ф ний (дребезгаф) . Включение транзистора 16 защиты, шунтирующего входную цепь выходного транзистора 4, происходит очень четко.В отличии от известного устройства входная цепь транзистора 16 защиты при включении входного транзистора 8 регулятора шунтируется переходом змиттер-коллекторне входцрго транзистора 8 регулятора, а промежуточного транзистора 19 защиты, который включается только при запирании входного транзистора 9 регулятора, Такое включение транзисторов 16 и 19 защиты полностью исключает дребезг при отключении выходного транзистора 4 регулятора в случае короткого эаьыкания в цепи обмотки возбуждения генератора, поскольку в этом аварийном режиме входной транзистор 8 регулятора находится в отключенном состо- З 6 янин.Технико-экономическая эффективност предлагаемого устройства состоит в повышении надежности работы защиты,что увеливает срок службы регулятора и всей генераторной установки,формула изобретенияРегулятор напряжения, содержащий входнойтранзистор, база котОрого через стабилитрон соединена с входным делителем напряжения, выходной транзистор, коллектор которого подключен к обмотке возбуждения генератора и транзистор защиты, о т л и ч а ющ и й с я тем что, с целью повышения надежности, введены дополнительный промежуточный транзистор защиты и резистивный делитель напряжения, причем коллектор основного транзистора защиты соединен с коллектором вход" ного транзистора, база соединена с ьдним плечом резистивного делителя, второе плечо которого )Dодключено к коллектору выходного транзистора, к средней точке которого присоединен коллектор промежуточного транзистора, база промежуточного транзистора соединена с базой входного транзистора, а эмиттеры всех указанных транзисторов соединены между собой.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 1337058,кл. В,62 О, 19742. Патент ФРГ Р 1337056,кл. В 62 О, 1974.752732 Лебеде СоставителРедактор Е. Дорошенко. Техред Н,Гр Корректор аказ 47 б 1/17 Подписное П Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Филиал Тираж ЦНИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Ж, Рауш