Полупроводниковый регулятор напряжения

Полупроводниковый регулятор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистнческих

Республик 728206 (61) Лополннтельное к авт. свнд-ву (22)Заявлено27.12.76 (21) 2436167/24 07 (5! )М. Кл.

Н 02 P 9/30

Н 02 7 7/14 с присоединением заявки ¹

Государстевкный комитет

СССР (23) П риоритет (53)УДК 629 11 .066.6 21.31 3, . 1 2.025:6 21. .316.722 (088.8) Опубликовано 15.04.80. Бюллетень №14 до делам кэобретений и открытий

Дата опубликования описания 17.04.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Ардашев и В. Г. Мезрин (7!) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ РЕГУЛЯТОР

НАПРЯЖЕНИЯ,1

Изобретение относится к эпектротехнике. Регулятор может быть испопьзован дпя регулирования напряжения генераторов постоянного тока. Известны регупяторы напряжения дпя генераторов постоянного тока ипи переменного тока с выпрямленным выходным напряжением, содержашие измеритепьный орган, вход которого шунтирован конденсатором дпя обеспечения возможности работы без аккумуляторной батареи, усипитепь мощности, соединенный с измери-. тельным органом и воздействующий на обмотки возбуждения генератора (1).

Недостатками данных регуляторов являются сильная зависимость от температуры, вызванная температурным изменением параметров входящих элементов, а также низкая надежность при работе без аккумуляторной батареи, т.к. фипьтруюший конденсатор зашишает от перенапряжений только измерительный орган.

Кроме того, усилитель мошности имеет низкую частоту переключения из а бопьшой постоянной времени, определяемой, наличием -фипьтруюшего конденсатора и отсутствием обратной связи между усиГ питепем и измерительным органом °

В другом из известных регуляторов

5 за счет выполнения измерительного орга.— на на одйопереходном транзисторс устранен недостаток, связанный с низкой частотой переключения, а дпя защиты усилителя мошности от перенапряжения устанавпивается дополнительная фнпьтруюшая цепочка (21. Напичие дополнительного фильтра успожняет такой регулятор и снижает его энергетические показатели.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор, содержащий одновибратор с импульсным управлением, соединенный выходной клеммой с одним из полюсов источника постоянного тока через обмотку возбуждения, измерительный орган, воздействующий на управляющую цепь одновибратора через усипитепь мошности, охваченный отрицательной обратной связью с одно5

20 токе, либо фазным циклом генератора переменного тока при создании схемы одновибратора с испол сованием управляемого выпрямителя на одном или нескольких тиристорах. Если к моменту выключения одновибратора напряжение источника постоянного тока оказывается выше уставки измерительного органа, то включение одновибратора не происходит (в противном случае происходит повторное включение) и обмотка возбуждения обесточи35 вается до тех пор, пока напряжение источника .постоянного тока не окажется ниже уставки измерительного органа, что вызывает включение одновибратора ана логично вышеописанному.

Регулирование напряжения генератора обеспечивается благодаря чередованию включейного и выключенного состояний одновибратора. Соотношение указанных состояний определяет среднее значение" тока в обмотке возбуждения, а соответ ственно и выходное напряжение. Поскольку шина питания 9 усилителя мощности 8 подключена к входу измерительного ор-0 гана, зашунтированного конденсатором

5 входной цепочки 6, то перенапряжения, возникающие в основном от системы за--, жигания при работе системы без аккумуляторной батареи, гасятся конденсагором, защищая тем самым усилитель мощности, что повышает надежность регулятора в целом. Кроме того, с увеличением тока нагрузки растет количество включений одновибратора от энергии, 3, 72 вибратором, и входную цепочку измерительного органа, включающую в себя фильтрующий конденсатор, шунтируюший вход измерительного органа (31.

Недостатком этого регулятора являет ся отсутствие защиты усилителя мощ ности от высокочастотных перенапряжений, возникающих в цепи питания, либо вызывающих ложные срабатывания усили теля, выполненного на тиристоре, либо вййодящих из строя усилитель, выполнен нь.й, например, на транзисторе. Кроме того, напряжение на нагрузке, питающейся от генератора, имеет падающую характеристику с увеличением нагрузки, обусловленную увеличением постоянной времени на застания выходного напряжения генератора, и увеличением .падения напряжения в питающих нагрузку проводах, что вызывает снижение среднедействуюшего значения напряжения на нагрузке.

Мелью изобретения является повышение, надежности работы и улучшение регули— . ровочных характеристик регулятора.

Это досгигается подключением шины питания усилителя мощности к обшей точке соединения фильтруюшего конденсатора и входа измерительного органа.

На чертеже приведена принципиальная схема регулятора напряжения.

Выходная клемма 1 одновибратора 2 подключена к одному из полюсов источника постоянного тока через обмотку возбуждения 3 генератора 4. Фильтрующий конденсатор 5 входной цепочки 6 подключен параллельно входу измерительного органа 7, воздействующего через усилитель мощности 8 на управляющую

- цепь одновибратора 2. Усилитель мощности шиной питания 9 подключен к входу измерительного устройства, защунтированного конденсатором.

Регулятор работает следующим образомю

При снижении напряжения источника постоянного тока снижается напряжение на фильтруюшем конденсаторе 5 входной цепочки 6. При напряжении на конденсаторе S ниже уставки измерительного opra на 7 носледний обеспечивает подачу электрического сигн аа íà управляющую цейь одновибратора 2 через усилитель мощности 8. Усилитель мощности, подключенный шиной питания 9 к конденсатору 5, начинает расходовать запасенную конденсатором энергию, обеспечивая тем самым дальнейшее снижение напряжения на конденсаторе, что приводит к положи8206 4 тельному эффекту, вызывая появление положительной обратной связи между измерительным органом и усилителем мощности. Энергия, запасенная конденсатором

5, расходуется в управляемую цепь одновибратора через усилитель мощности 8 в течение очень короткого отрезкавремени, определяемого временем запуска одновибратора, и исчисляется десятками микросекунд. После включения одновибратора 2 отрицательная обратная связь, введенная между ним и усилитемем мощности, обеспечивает закрытие последнего, предотвращая тем самым дальнейший разряд конденсатора. Включенный одновибратор подсоединяет обмотку возбуж» дения. 3 генератора 4 к источнику постоянного тока по ней начинает протекать ток, что приводит к повышению напряжения источника постоянного тока. Время включенного состояния одновибратора определяется либо его внутренними связями при реализации схеМы на постоянном

06 6

2 ником постоянного тока, содержащий од« новибратор с импульсным управлением, соединенный выходной клеммой с одним из полюсов источника !постоянного тока через обмотку возбуждения, измерительный орган, воздействующий.на управ ляющую цепь одновибратора через усилитель мощности, охваченный отрицатель ной обратной связью с одновибратором, и входную цепочку измерительного органа, включающую в себя фильтрующий конденсатор, шунтирующий вход измерительного органа, отличающийся тем, что, с целью, повышения надежности регулятора и улучшения сго регулировочных характеристик, шина питания усилителя мощности подключена к общей точке сое динения фильтрующего конденсатора и входа измерительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3609513, кл. 322-28, 1971.

2; Пекоргийе Ж. Управляемые вентили и их применение, M., Знергия", 1971, с. 224.

3. Патент Франции % 2689259, кл. Н 02 Р 9/30, 1975.

7282 накопленной на конденсаторе (ток обмотки возбуждения является функцией тока нагрузки возбуждения), а следовательно, увеличивается и расход энергии конденсатора, который компенсируется в системе авторегулирования повышением выходного напряжения генератора. Соотношение сопротивления заряда входной цепочки и величины емкости фильрующего конден, сатора определяет характеристику выход- 10 ного напряжения генераторной установки.

При снижении температуры окружающей среды также происходит повышение выходного напряжения генератора, .положительно сказывающееся на эксплуатаций

15 аккумуляторных батарей, вследствие уве личения времени запуска одновибратора, увеличивающего расход энергии на конден- саторе. При сопротивлении входной цепочки 62 Ом и величине фильтрующего, конденсатора 10-20 мкф регулятор напряжения, изготовленный согласно изобретению, обеспечивает стабильное" выходное напряжение, не зависящее от нагрузки и отрицательного температурного коэф25 фициента напряжения входящих элементов.

Формула изобретения

Полупроводниковый регулятор напфяже- зо ния для генераторов, связанный с источi !

-1 t

) ! ! ! .

t !

Х !

) (!. ! ) ЦНИИПИ Заказ 1149/51

Тираж 783 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул, Проектная,4