Зачем нужен в генераторе переменного тока регулятор напряжения? виды регуляторов напряжения
1. Генератор приводится в действие движком и работает в переменном высокоскоростном режиме. При увеличении скорости генератора без нагрузки напряжение на его выходе может достигать 140 В.
Ясно, что генератору нужен некий регулирующий орган, который полностью может быть реализован не базе современной электроники.
2. Регулятор напряжения управляет магнитным полем ротора методом включения и выключения тока возбуждения. Таким макаром, в обмотках статора поддерживается неизменное напряжение на уровне приблизительно 14.2 В.
Регуляторы старенькых моделей автомобилей были релейного типа, в текущее время они вытесняются полупроводниковыми устройствами. Регулятор релейного типа описан ниже в этом разделе.
3. Работу полупроводникового регулятора разглядим на примере облегченной схемы регулятора Bosh EE14V3 (см. рис. 3.19).
Питание обмотки возбуждения генератора осуществляется от усилителя мощности на базе транзисторов Т2 и ТЗ. Транзисторные усилители, собранные по таковой схеме, дают большой коэффициент усиления по току и находят применение также в системах зажигания.
Рис. 3.19. Электрический регулятор напряжения.
Усилитель мощности управляется транзистором Т1. Когда напряжение на выходе генератора ниже требуемого уровня 14.2 В, стабилитрон ZD находится в не проводящем состоянии и на базу транзистора Т1 управляющее напряжение не поступает. Через резистор R6 на базу транзистора Т2 подается огромное положительное напряжение, по этому транзистор открыт (т.е. ток течет от эмиттера к коллектору. Если открыт транзистор Т2, то открыт также и транзистор Т3, так как ток эмиттера Т2 подается прямо на базу Т3. Ток подается на обмотку возбуждения генератора и его выходное напряжение растет. Когда напряжение генератора добивается 14.2 В, напряжение на делителе R1-R2-R3 также растет. Когда напряжение в точке соединения резисторов R2, R3 добивается напряжения пробоя стабилитрона ZD, последний перебегает в проводящее состояние и пропускает напряжение на базу транзистора Т1. Падение напряжения на транзисторе резко миниатюризируется и запирает транзистор Т2. Закрывается также и транзистор ТЗ, потому ток возбуждения на ротор поступать перестает и напряжение на обмотках статора миниатюризируется. Падение напряжения генератора длится до момента запирания стабилитрона ZD, после этого цикл регулирования повторяется. Напряжение генератора, таким макаром, колеблется около уровня 14.2 В.
Детали схемы:
4. В момент запирания транзистора ТЗ в обмотке ротора появляется высочайшее напряжение самоиндукции.
Для понижения перенапряжения в обмотке ротора в схему включен диодик D3, который шунтирует обмотку ротора, т.е. действует как куцее замыкание, снижая напряжение на обмотке до нуля.
По этим же законам индукции при включении транзистора ТЗ ток в обмотке ротора будет возрастать не одномоментно, а по экспоненте, как показано на рис. 3.20.
Рис. 3.20. Изменение тока возбуждения.
Ток возбуждения будет падать и нарастать таким макаром, чтоб на выходе генератора поддерживалось требуемое неизменное напряжение. Заметьте, что при большой скорости вращения генератора средний уровень тока возбуждения миниатюризируется. Резистор R1 и конденсатор С образуют фильтр, снижающий пульсации напряжения на входе регулятора. Диоды D1 и D2 имеют в проводящем состоянии падение напряжения, зависящее от температуры. Они работают как температурные компенсаторы так, что выходное напряжение генератора поддерживается на этом же уровне, совместно с тем, в зимнее время они малость увеличивают выходное напряжения, чтоб восполнить завышенные издержки электроэнергии на освещение и подогрев (см. рис. 3.21).
Рис. 3.21. Черта регулятора напряжения.
Резистор R7 играет роль оборотной связи: он передает на вход каскада управления конфигурации напряжения на коллекторе транзистора ТЗ, что позволяет ускорить включение и выключение выходного каскада усилителя мощности и повысить точность работы устройства.
5. Регуляторы могут производиться по гибридной технологии, когда обыденные резисторы и конденсаторы смешиваются с интегральными микросхемами. Плюсы таких устройств – уменьшение размеров и увеличение надежности за счет понижения числа проводов и их соединений (см. рис. 3.22) - обеспечивают им все более обширное распространение. Механизмы работы таких устройств остаются прежними.
1. Печатная плата каскада управления
2. Усилитель мощности
3. Резистор
4. Защитный диодик
5. Соединительные провода
Рис. 3.22. Регулятор, выполненный по гибридной технологии.
