Бесконтактные транзисторные регуляторы напряжения. Бесконтактные транзисторные регуляторы напряжения
 Скачать 134.1 Kb.
|
|
Бесконтактные транзисторные регуляторы напряжения. Эти регуляторы получили наибольшее распространение на автомобилях. Число вибрационных и контактно-транзисторных регуляторов, находящихся в эксплуатации, сокращается. Схема генераторной установки с бесконтактным транзисторным регулятором напряжения достаточно проста Бесконтактный регулятор напряжения  Рис. 1 Бесконтактный регулятор напряжения Бесконтактный регулятор напряжения содержит транзистор VT1, который выполняет функции контактов в контактно-транзисторном регуляторе. Управление транзистором VT1 производится посредством резисторов Rl, R2 и стабилитрона VD1. При напряжении генератора меньше регулируемого значения напряжение на резисторе R1, включенном параллельно стабилитрону VD1, меньше значения, соответствующего рабочему пробою стабилитрона. Стабилитрон при этом ток не проводит, следовательно, ток базы транзистора VT1 равен нулю. Транзистор VT1 в данном случае закрыт, а транзистор VT2 открыт. При достижении напряжением генератора регулируемого значения напряжение на резисторе R1 повышается до значения, при котором стабилитрон пробивается, т. е. его сопротивление в обратном направлении резко уменьшается. В результате возникает ток базы транзистора VT1, протекающий по цепи: положительный вывод генератора — переход эмиттер-база транзистора VT1 — стабилитрон VD1 — резистор R2 — отрицательный вывод генератора. Транзистор VT1 при этом открывается, транзистор VT2 запирается, а ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются. Вследствие этого напряжение на стабилитроне снижается ниже напряжения стабилизации, и он запирается, прерывая ток базы транзистора VT1. Транзистор VT1 запирается, а транзистор VT2 переключается в открытое состояние и т. д. Соотношение величин сопротивлений резисторов R1 и R2 определяет уровень регулируемого напряжения. Генератор Г250 и регулятор напряжения РР350. Генераторная установка (рис. 2) предназначена для питания потребителей на номинальное напряжение 12 В. Бесконтактный регулятор РР350 устроен аналогично регулятору на рис. 1. Основной отличительной особенностью является наличие третьего транзистора. Такое усложнение схемы позволяет получить повышенную точность регулирования. Резисторы R1, R10, R2, R9, R11, Rк и активное сопротивление дросселя L1 выполняют функции делителя напряжения. Подбор их осуществлён таким образом, чтобы пробой стабилитрона VD1 (Д814А) происходил в момент, когда напряжение генератора достигнет порога регулирования. Для этой цели при сборке подбирают резисторы R1 и R2, которые являются подстроечными. Р  аботает регулятор следующим образом. Рис. 2 Схема системы электроснабжения автомобиля с транзисторным регулятором напряжения РР350: 1 – регулятор РР350; 2 – генератор Г-250; 3 – аккумуляторная батарея При неработающем двигателе и замкнутых контактах выключателя зажигания Q1 напряжение между выводами «+» и «масса» регулятора равно напряжению аккумуляторной батареи. Оно меньше порога регулирования и напряжение на плече делителя напряжения R1, R2 меньше напряжения пробоя стабилитрона VD1. Стабилитрон закрыт и по резистору R3 ток не протекает. Вследствие этого потенциалы эмиттера и базы транзистора VT1 (П302) одинаковы и он закрыт. При этом транзистор VT2 (П214В) открыт током базы, протекающим по цепи: вывод «+» - резистор R4 – диод VD2 (КД202Г) – переход ЭБ транзистора VT2 – резистор R7 – вывод «массы». Транзистор VT3 (П217) открыт вследствие того, что при протекании тока через резистор R4 потенциал базы меньше потенциала эмиттера. В результате по обмотке возбуждения протекает ток по цепи: вывод «+» батареи – амперметр РА – диод VD3 – переход ЭК транзистора VT3 – выводы «Ш» регулятора и генератора – обмотка возбуждения генератора – корпус автомобиля – отрицательный вывод АКБ. После пуска двигателя, когда напряжение генератора выше ЭДС батареи, питание всех потребителей осуществляется от генератора. При возрастании напряжения генератора до порога регулирования происходит пробой стабилитрона VD1, по резистору R3 протекает ток, и транзистор VT1 открывается. Открытый транзистор VT1 шунтирует вход транзистора VT2, и он закрывается. При этом прерывается ток базы транзистора VT3, он запирается, и ток возбуждения протекает через резистор R5. Сила тока возбуждения уменьшается, напряжение на выходе генератора становится меньше. Вследствие этого напряжение на стабилитроне становится меньше напряжения стабилизации. Ток в цепи стабилитрона прекращается, транзистор VT1 переключается в закрытое состояние, а транзисторы VT2 и VT3 - в открытое. Затем процесс циклически повторяется аналогично тому, как это происходит в вибрационном регуляторе напряжения. Ток самоиндукции, возникающий в обмотке возбуждения при резком уменьшении тока возбуждения, проходит через гасящий диод VD4, что предохраняет транзистор VT3 от пробоя. Диод VD2 обеспечивает активное запирание транзистора VT2, диод VD3 – транзистора VT3. Дроссель L1 служит для сглаживания пульсаций напряжения, подаваемого на стабилитрон VD1. Терморезистор Rк служит для компенсации повышения сопротивления дросселя и изменения характеристик полупроводников при нагреве. С увеличением температуры сопротивление резистора уменьшается таким образом, что суммарное сопротивление плеча делителя, в которое включены резистор Rк и дроссель L1, несколько уменьшается. Благодаря этому уровень регулируемого напряжения при повышении температуры уменьшается, что улучшает режим заряда АКБ. Резистор обратной связи R8 обеспечивает уменьшение продолжительности переключения схемы, что уменьшает нагрев транзисторов. Кроме того, наличие обратной связи обеспечивает снижение частоты переключения схемы до необходимой величины. Без резистора обратной связи частота переключения определяется пульсациями напряжения, которые будут воздействовать на стабилитрон даже при наличии дросселя. Частота может достигать нескольких килогерц, что приводит к увеличению мощности потерь в транзисторах, т.е. к их перегреву. При наличии резистора обратной связи частота переключения схемы уменьшается до 50-300 Гц. Недостатком РР362 и РР350 является невысокая температурная стойкость применяемых в них германиевых транзисторов. А.М. Резник, Электрооборудование автомобилей, с. 51-52 |