Стабилизированный источник постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, Содержащий уоилитёль мощности,- подключенный через сетевые фильтр и выпрямитель К входным клеммам, а выходом через выходные выпрямители, фильтры и стабилизаторн - к выходным клеммам, задающий генератор, выходом соединенный с управляющим входом усилителя мощности, а входом - с выходом параметрического стабилизатора, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого через первый резистор подключена к входным клеммам, а вторичная через вспомогательный выпрямитель и фильтр - к клеммам питания релаксационного генератора, выполненного на однопереходном тракзисторе с времязадающей ЙС-цепочкой, причем вход параметрического стабилизатора через первый диод и второй резистор подсоединен к выходу одного из выходных стабилизаторов, а через тиристор тиристорного оптрона - к выходу вспомогательного фильтра; светодиод тиристорного оптрона подключен к выходу релаксационного генератора , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности , уменьшения потерь мощности при включении и уменьшения габаритов устройства, в него введен транзисторный ключ, коллектор транзистора которого через времяэадающий резистор соединен с эмиттером однопереходного транзистора релаксационного генератора и через ограничительные резисторы - с управляющими входами ртабилизатороз, база транзис (Л тора транзисторного ключа через последовательно соединенную цепочку, состоящую из конденсатора и паргшлельно включенных резистора и диода, подключена к одному из выводов вспомогательного фильтра, а эмиттер транзистора транзисторного ключа подключен к аноду тиристора тиристорного оптрона и к другому выводу вспомоо ьо о N:) гательного фильтра, который через последовательно соединенные второй диод и третий резистор соединен с выходом одного из выходных выпрямите1Лей . tn

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5)) G 05 F 1/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3468405/24-07 (22) 14. 07. 82 (46) 07 ° 02 ° 84 ° Бкит. Р 5 (72) Л.Г.Смелянский и Н.И.Землянский (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 656036, кл. G 05 F 1/56, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР..

)) 789981, кл. G 05 F 1/56, 1980. (54)(57) СТАБИЛИЗИРОВАННЬ)Й ИСТОЧНИК

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий усилитель мощности, подключенный через сетевые фильтр и выпрямитель к входным клеммам, а выходом через выходные выпрямители, фильтры и стабилизаторы - к выходным клеммам, задающий генератор, выходом соединенный с управляющим входом усилителя мощности, а входом — с выходом параметрического стабилизатора, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого через первый резистор подключена к входным клеммам, а вторичная через вспомогательный выпрямитель и фильтр - к клеммам питания релаксационного генератора, выполненного на однопереходном тран- зисторе с времязадающей QC-цепочкой, причем вход параметрического стабилизатора через первый диод и второй резистор подсоединен к выходу одного иэ выходных стабилизаторов, а через тиристор тиристорного оптрона — к выходу вспомогательного фильтра; светодиод тиристорного оптрона подключен к выходу релаксационного генератора, отличающийся тем, что, с целью повьыения надежности, уменьшения потерь мощности при включении и уменьшения габаритов устройства, в него введен транзисторный ключ, коллектор транзистора которого через времяэадающий резистор соединен с эмиттером однопереходного транзистора релаксационного генератора и через ограничительные резисторы — с управляющими вхо- Я дами Стабилизаторов, база транзистора транзисторного ключа через последовательно соединенную цепочку, состоящую из конденсатора и параллельно включенных резистора и диода, подключена к одному иэ выводов вспо- ф могательного фильтра, а эмиттер транзистора транзисторного ключа под ключен к аноду тиристора тиристорного оптрона и к другому выводу вспомо .гательного. фильтра, который через последовательно соединенные второй диод и третий резистор соединен с вы ходом одного иэ выходных выпрямите;лей.

10 12025

Изобретение относится к электро- оптрона подсоединен к выходу вспомотехнике, в частности к преобразова- гательного фильтра, светодиод тирис1. телям напряжения, и может быть ис- торного оптрона подключен к выходу пользовано для питания различных ра- релаксационного генератора С23. диоэлектронных устройств, к которым Недостатками известного устройстпредъявляются повышенные требования 5 ва являются низкая надежность и к их массе, габаритным размерам и большие потери мощности при включекоэффициенту полезного действия. нии. За счет того, что усилитель

Известен стабилизированный источ- мощности подключается сразу на полник постоянных напряжений, содержащий ную нагрузку, его включение затрудусилитель мощности, подключенный че- 1О нено, оно неустойчиво, а потери мощрез сетевые фильтры и выпрямитель йости при включении на его транэиск входным клеммам, а выходом через торах максимальны. Большие габариты выходные выпрямители, фильтры и . фильтра вспомогательного выпрямителя разнополярные стабилизаторы напря- из-за увеличения расхода мощности жения — к выходным клеммам, зада- 35 при включении. ющий генератор, выходом соединен- Кроме того, периодическое включеный с управляющим входом усилителя ние устройства в случае перегрузки мощности, а входом подключенный к по току или короткого замыкания на выходам параметрического стабилиза- выходе одного или нескольких стабилитора, вспомогательный трансформатор, 2О заторов снижает надежность устройстпервичная обмотка которого через ва, а при длительной перегрузке может резистор подключена к входным клем- вывести его из строя. мам, а вторичная через вспомогатель- Цель изобретения - повышение наный выпрямитель и фильтр — к клеммам дежности, уменьшение потерь мощности питания первого релаксационного re- y5 при включении и уменьшение габаритов нератора, транзисторные и тиристор-. устройства. ные ключи, разделенные диоды и допол- Поставленная цель достигается нительный релаксационный генератор, тем, что в стабилизированный источник который через тиристорный ключ свя- цостоянного напряжения, содержащий зан с входом одного из стабилизато- усилитель мощности, подключенный черов напряжения С13 . реэ сетевые фильтр и выпрямитель к

Недостатками устройства являютсяг входным клеммам, а выходом через высложность и низкая надежность из-за ходные выпрямители, фильтры и стабибольшого числа коммутирующих элемен- лиэаторы — к выходным клеммам, задаютов, наличия двух релаксационных ге- щий генератор, выходом соединенный с нераторов, низкий КПД из-за ностоян- З5 управляющим входом усилителя мощносного шунтирования транзисторным ти, а входом — с выходом параметриключом вспомогательного выпрямителя ческого стабилизатора, вспомогательи фильтра, а также ограниченная воз- ный трансформатор, первичная обмотка можность применения устройства, по- которого через первый резистор подакольку необходимо наличие раэнопо- 40 ключена к входным клеммам, а вторичяярных источников питания. ная через вспомогательный выпрямитель

Наиболее близким к предложенному и фильтр — к клеммам питания релаксаявляется Стабилизированный источник ционного генератора, выполненного на постоянного напряжения, содержадций однопереходном транзисторе с времяусилитель мощности, входом через се- 45 задающей Rc-цепочкой, причем. вход тевые фильтры и выпрямитель подклю- параметрического стабилизатора через ченный к входным клеммам, а выходом первый диод и второй резистор подсое-через выходные выпрямители, фильтры динен к выходу одного иэ выходных и стабилизаторы — к выходным клем-.: стабилизаторов, а через тиристор тимам, задающий генератор, выходом 50 ристорного оптрона - к выходу вспомосоединенный с управляющим входом гательного фильтра, светодиод тирисусилителя мощности, а входом - с тарного оптрона подключен к выходу выходом параметрического стабилиза- релаксационного генератора, введен тора, всйомогательный трансформатор, транзисторный ключ, коллектор транпервичная обмотка которого через эистора которого через времязадающий первый резистрр подключена к входным резистор соединен с эмиттером однопеклеммам, а вторичная через вспомога- реходного транзистора релаксационного тельный выпрямитель и фильтр - к генератора и через ограничительные клеммам питания релаксационного ге-. резисторы - с управляющими входами нератора, выполненного на однопере- стабилизаторов, база транзистора ходном транзисторе с времязадающей 60 транзисторного ключа через последоваRC-цепочкой, причем вход параметри- тельно соединенную цепочку, состояческого стабилизатора через первый щую из конденсатора и параллельно диод и второй резистор подключен к включенных резистора и диода, подклювыходу одного из выходных стабилиза-, чена к одномУ иэ выводов вспомога" торов, а через тиристор тиристорного Я тельного фильтра, а змиттер транэис1072025 тора транзисторного ключа подключен Стабилизированный источник посто-. к аноду тиристора тиристорного оптро- янного наПряжения работает следующим на и к другому выводу вспомогатель- образом. ного фильтра, который через последо- При включении его в сеть переменвательно соединенные второй диод и ного напряжения наприме 220 В р р зистор соединен с выходом 5 тотой 50 Гц, это напряжение через одного иэ выходных- выпрямителей. резистор 8 посту поступает на первичную

На чертеже приведена схема стаби- обмотку трансформатора 7 и через селизированного источника постоянного тевые фильтры и выпрямитель 2 на вхо напряжения. усилителя 1 мощности. На выходе кон- тель на вход

10 денсатора 10 появляется постоянное

Устройство. содержит усилитель 1 мощности, входом через сетевые фильтр транзи напряжение, что приводит к включению транзисторного ключа 18 и заряду кон-. и выпрямитель 2 подключенный к вход- денсато денсатора 14 релаксационного генераным клеммам, а выходом через выход- тора 11 через времязадаюций резисные выпрямители 3 с фильтрами на вы- 15 то 13 О ходе и стабилизаторы 4 — к выходным тор . дновременно через резисто ы ре реэ резисторы

20 напряжение поступает на управляюклеммам, задающий .генератор 5, выхо- щит входы стабилизаторов 4, не поэводом соединенный с управляющим входом ляет им включиться до выключения усилителя 1 мощности, а входом — с транзистора 19 транзисторного ключа выхбдом параметрического стабилизато а б вс тора, вспомогательный трансформа- 14 уровня сраб уровня срабатывания релаксационнотор 7, первичная обмотка которого го генератора 11 происходит включение через резистор 8 подключена к входным клеммам, а вторичная через вспо- Постоян » стоянное напряжение конденсатора могательный выпрямитель 9 и фильтр (10 чере чер з открытыи тиристор тиристор релаксационного генератора 11, выного оптрона 7 подается на параметрический стабилизато б. 3 аю и полненного на однопереходном транрический стабилизатор . Задающий гезисторе 12 с времяэ ом трай нератор 5 начинает генерировать пряс времяэадающей РС-цемо гольные у . импульсы. Под действием, сатора, причем вход па30 поступающих сиги в управления уси литель 1 моцности начинает преобрараметрического стабилизатора б через резистор. 16 подсоединен к зовывать постоянный так в переменный и на выходах выпрямителей 3 появляютвыходу одного из выходных стабилизаторов 4 ся напряжения,. одно из которых через торов, а через тиристор тиристор- ио 24 птрона - к выходу вспомога- 35 диод 4, резистор 25 и тиристор-тиристорного оптрона 17 поступает на фильтра, светодиод тирис- вход параметрического стабилизатора торного оптрона 17 подключен к выхо- б а с его ых а с его выхода — на задающий геду релаксационного генератора 11 нератор 5 б

I р, о еспечивая питание постранзисторный ключ 18, коллектор леднего до тех до" ех пор, пока не выключиттранзистора 19 которого, через время- 4О ся транзисторный ключ 18 и не включазадаюций резистор 13 соединен с эмит- тся стабилиэато ы 4 на тером о нопе ехо д пер ходного транзистора литель 1 мощности включается в нена12 релаксационного гене ато а 1". го генератора 1". и груженном состоянии и продолжает ра.с управляюи ми вхо а через ограничительные резисторы 20 — ботать практически практически на холостом ходу °

Управляюшдми входами стабилизаторов . „ Так как включение усилителя 1 мо носощноср ез после ов те р ра 19 которого че- ти происходит на холостом хо д а льно соединенную це- кочастотные выпрямители 3 оду, высс»почк состоя тели в момент и

Vg цую из конденсатора 21 включения не нагружены а ружены, а время, в . 22 и дио а 23 по параллельно включенных резистора течение кото о ечение которого конденсатор 10 и диода, подключена к одному должен обеспечивать энергией задаюиз выводов вспомогательного фильтра 5О ций гене ато 5.

10 а эммите т и генератор . сокращено до миниа эммитер транзистора 19 которо- мума, тогда емкость конденсатора 10 го подключен к ано у ти исто а ти- н ду тиристора ти- резко уменьшается и составляет единиристорного оптрона 17 и к другому цы микрофарад. Базовый ток транэиското ый че ез выводу вспомогательного фильтра 10,, тора 19 транзисторно о к 18 р р последовательно соеди- 55 текает через конденсатор 21 и резисненные диод 24 и резисто 25 сое ид р и ор 25 соеди- тор 22. По мере заряда конденсатора нен с выходом одного иэ выходных вы- 21 происходит уменьшение базового топрямителей 3, резисторы 26-29. ка транзистора 19, и при определенном уровне напряжения на кондеисатоСтабилизаторы 4 имеют общую вы- 60 ре 21 происходит выключение транзис- ходную точку и соединены между собой тора 19 и прекращается поступление так, что при перегрузке или коротком напряжения через резисторы 20 на замыкании на выходе любого из этих управляюцие входы стабилизаторов 4. стабилизаторов их напряжение умень- Происходит включение стабилизаторов шается до нуля. 4, и на их выходах иоявляются стаби1072025

) лизированные напряжения. Параметрический стабилизатор 6 начинает питаться с выхода одного иэ стабилизаторов 4, который имеет более высокое напряжение, чем напряжение на выхо.дах выпрямителей 9 и 3 (от которого питается параметрический стабилиза» тор 6). Ввиду того, что потенциал анода тиристора тиристорного оптрона

17 становится ниже, чем его катода, последний выключается. При перегруз- ® ке или коротком замыкании на выходе одного или нескольких стабилизаторов

4 выходные напряжения их уменьшается.

Задающий генератор 5 выключается, усилитель 1 мощности прекращает pa6o-. 55 ту, на входы стабилизаторов 4 напряжение не поступает. Стабилизированный источник полностью отключается. Ввиду .того, что транзисторный ключ 18 находится в .выключенном состоянии, повтор7П ное включение задающего генератора не произойдет. При отключении стабилизи.рованного источника от питающей сети конденсатор 21 разряжается через резисторы 26 и 27, вторую и первую базу 25 однопереходного транзистора 12, реэистор 28 и диод 23, после чего стабилизированный источник готов к повторному включению.

Таким образом, предложенный стабилизированный источник постоянного напряжения по сравнению с известным имеет следующие преимущества: устойчивое включение усилителя мощности; минимальные потери на транзисторах усилителя мощности в момент включе-. ния, так как он включается практически на холостом ходу; повышенную надежность работы усилителя мощности из-за отсутствия в устройствах большого числа коммутирующих элементов.

Кроме того, устройство проще по конструкции as-за отсутствия в нем большого числа коммутирующих элементов, а также в связи с уменьшением емкости конденсатора фильтра вспомогательного источника пита.ния с сотен до единиц микрофарад, обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку для работы устройства не требуются раэнополярные стабилизаторы напряжения, 1072025

Составитель С. Горбачева

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Тепер Корректор А.Тяско

»»»

Заказ 125/40 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.475

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная; 4