Принцип действия регулятора напряжения

Напряжение генератора определяется тремя факторами – частотой вращения ротора, силой тока, отдаваемой генератором в нагрузку и величиной магнитного потока, создаваемого током обмотки возбуждения. Чем выше частота вращения ротора и меньше нагрузка на генератор, тем выше напряжение генератора. Увеличение тока в обмотке возбуждения увеличивает магнитный поток и с ним напряжение генератора; снижение тока возбуждения уменьшает напряжение. Все регуляторы напряжения стабилизируют напряжение изменением тока возбуждения.

Блок–схема регулятора напряжения представлена на рисунке 4.

1 – регулятор; 2 – генератор; 3 – элемент сравнения;

4 – регулирующий элемент; 5 – измерительный элемент

Рис. 4. Блок–схема регулятора напряжения

Регулятор 1 содержит измерительный элемент 5, элемент сравнения 3 и регулирующий элемент 4. Измерительный элемент воспринимает напряжение генератора 2 и преобразует его в сигнал, который в элементе сравнения сравнивается с эталонным значением напряжения. Как правило, регулирующий элемент - транзистор, измерительный – делитель напряжения, элемент сравнения – стабилитрон. Если напряжение на делителе меньше заданного – транзистор открывается и ток обмотки возбуждения растет, а если больше – транзистор закрывается.

Если функции регулятора расширены, то и число подсоединений его в схему растет, например, для температурной компенсации регулируемого напряжения он подключен к датчику температуры, встроенному в аккумуляторной батареи.

В современных регуляторах напряжения для управления транзистором используется широтно-импульсная модуляция, смысл которой заключается в том, что транзистор бывает полностью открыт или полностью закрыт, но соотношение времени нахождения в этих крайних состояниях меняется. При этом транзистор не бывает частично открытым, когда на нем выделяется большое количество тепла.