устройство для контроля величины регулируемого напряжения электронного регулятора напряжения

Формула изобретения

1. Устройство для контроля величины регулируемого напряжения электронного регулятора напряжения, содержащее генератор треугольных импульсов и сопротивление нагрузки, одна клемма которого соединена с выходом генератора треугольных импульсов, а другая с его входом, отличающееся тем, что в него введены осциллографическое устройство с усилителем развертки и с усилителем сигналов и делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора треугольных импульсов и с входом усилителя сигналов осциллографического устройства, вход усилителя развертки которого соединен с выходом делителя частоты.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него введен вольтметр пиковых значений, вход которого соединен с выходом генератора треугольных импульсов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для контроля величины регулируемого напряжения и может быть использовано для контроля и настройки регуляторов напряжения систем электроснабжения транспортных средств.

Известны устройства для контроля и настройки бесконтактных регуляторов напряжения [1] [2]

Устройство [1] состоит из стабилизатора напряжения, вольтметра и сопротивления нагрузки, а устройство [2] из генератора треугольных импульсов, вольтметра и сопротивления нагрузки. В обоих случаях проверяемые регуляторы напряжения и вольтметры подключены к выходам соответственно стабилизатора и генератора треугольных импульсов. Недостатком устройства [1] является необходимость двух источников питания и возможность проверки только регуляторов напряжения, работающих соответственно с генераторами, один вывод обмотки возбуждения которых подключается к корпусу. Общие недостатки обоих устройств способ контроля регулируемого напряжения по колеблющимся стрелкам вольтметра, что не позволяет точно определять величину срабатывания и отпускания проверяемых регуляторов напряжения и величину регулируемого напряжения.

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля транзисторных регуляторов напряжения [3] Оно содержит источник питания постоянного тока и компенсационный стабилизатор, который управляется замыкающим ключом. Выходы стабилизатора и цепи управления ключа соединяются соответствующими клеммами регулятора напряжения. Устройство совместно с регулятором напряжения работает в автоколебательном режиме, поддерживая на выходе стабилизатора среднее напряжение, равное напряжению срабатывания устройства, т. е. стабилизатор совместно с замыкающим ключом представляют генератор изменяющегося напряжения (генератор треугольных импульсов).

Измерение величины регулируемого напряжения производится по прибору с медленно колеблющейся стрелкой. Недостатками данного устройства являются низкая точность измерения величины срабатывания регулятора напряжения и пределов срабатывания и отпускания регулятора напряжения, которые определяют качество электроэнергии, вырабатываемой генератором, кроме того, колебания стрелки не позволяют определить стабильность переключений регулятора напряжения, которая может быть нарушена при возникновении колебательных процессов в регуляторе напряжения.

Цель изобретения повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены делитель частоты, осциллографическое устройство с усилителем развертки и усилителем сигналов, вольтметр пиковых значений, подключенные к генератору треугольных импульсов таким образом, что выход генератора треугольных импульсов подключен к входам делителя частоты, вольтметра пиковых значений, усилителя сигналов осциллографического устройства и сопротивлению нагрузки, а выход делителя частоты к усилителю разверки осциллографического устройства, причем вторая клемма сопротивления нагрузки подключена к выходу генератора треугольных импульсов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается наличием новых элементов: деления частоты, вольтметра пиковых значений и осциллографического устройства и связями между элементами, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Возможность проверки напряжения срабатывания регулятора напряжения с высокой точностью, возможность определения пределов срабатывания и отпускания и стабильности переключения регулятора напряжения при возникновении колебательных процессов позволяет сделать вывод о соответствии устройства критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит генератор треугольных импульсов 1, выход которого подключен к сопротивлению нагрузки 2, вольтметр пиковых значений 3, делитель частоты 4, осциллографическое устройство 5, включающее в себя усилитель сигналов 6 и усилитель развертки 7, причем выход генератора треугольных импульсов 1 подключен к входам вольтметра пиковых значений 3, делителя частоты 4 и усилителя сигналов 6 осциллографического устройства 5, вход генератора треугольных импульсов 1 подключен к второй клемме сопротивления нагрузки 2, а выход делителя частоты 4 подключен к входу усилителя разверки 7 осциллографического устройства 5.

Устройство работает следующим образом: проверяемый регулятор напряжения 8 своими клеммами "+", "-" и "ш" подсоединяется к одноименным клеммам устройства.

При подключении устройства к сети генератор треугольных импульсов 1 подает возрастающее напряжение на вход регулятора напряжения 8. При достижении напряжением генератора треугольных импульсов 1 величины срабатывания регулятора напряжения 8 последний срабатывает (его выходной транзистор закрывается) и подает сигнал на вход генератора треугольных импульсов 1. При этом напряжение последнего начинает уменьшается. При снижении напряжения до величины отпускания регулятора 8, силовой транзистор регулятора напряжения 8 открывается и прекращает подачу сигнала на вход генератора треугольных импульсов 1. Напряжение на выходе генератора треугольных импульсов 1 вновь начинает возрастать, и далее описанный процесс повторяется с определенной частотой. С выхода генератора треугольных импульсов 1 сигнал подается на входы делителя частоты 4, вольтметра пиковых значений 3 и усилителя сигналов 6 осциллографического устройства 5. Делитель частоты 4 снижает частоту импульсов генератора треугольных импульсов 1 в несколько раз и подает обработанный сигнал со своего выхода на вход усилителя развертки 7 осциллографического устройства 5.

Так как частота сигналов на усилителе развертки 7 осциллографического устройства 5 меньше частоты сигналов, чем на усилителе сигналов 6 осциллографического устройства 5, на экране осциллографического устройства 5 наблюдается устойчивая картина импульсов, число которых соответствует числу деления частоты в делителе частоты 4, амплитуда импульсов будет равна разности напряжений срабатывания и отпускания регулятора напряжения 8, а разность между нулевым и максимальным значением амплитуды импульсов будет соответствовать напряжению срабатывания регулятора напряжения 8 и одновременно фиксироваться вольтметром пиковых значений 3, т. е. наблюдая сигнал на экране осциллографического устройства 5, можно определить уровень регулируемого напряжения, разброс параметров отпускания и срабатывания регулятора напряжения 8, стабильность переключения регулятора напряжения 8 (отсутствие колебательных процессов в регуляторе 8) по количеству наблюдаемых испульсов.

Таким образом, применение в устройстве вольтметра пиковых значений позволяет определить точное значение напряжения регулирования, на которое настроен регулятор напряжения, а применение делителя частоты и осциллографического устройства наблюдать переходные процессы в регуляторе напряжения, а именно стабильность переключенмй регулятора, т. е. отсутствие колебательных процессов, которые вызываются не величиной напряжения генератора, а изменением параметров элементов схемы регулятора; разность напряжений срабатывания и отпускания регулятора напряжения, которая определяет качество электрической энергии, вырабатываемой генератором автомобиля, что расширяет функциональные возможности устройства.