Транзисторный стабилизатор повышенных напряжений

 

ТРАНЗИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОВЫШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий усилитель постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения второй вход - с первым выводом стабилитрона , а выход - с управляющим входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а выход - к второму выводу стабилитрона , первый вход измерительного делителя напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора отличающийся тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора и уменьшения его размеров, первьй вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму выводу стабилитрона. (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) А

Su)) С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЗФ (21) 3389359/24-07 (22) 04.01.82 (46) 15.08.84. Бюл. М - 30 (72) Ю.Я. Дусавицкий (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) 1. Додик С. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. M., "Советское радио", 1980, с. 297-298, рис. 6.1.3.

2. Там же, с. 298, рис. 6.14. (54) (57) TPAH3HCIOPHbIA СТАБИЛИЗАТОР

lI0BbImKHHblX НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий усилитель постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения, второй вход — с первым выводом стабилитрона, а выход — с управляющйм входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а выход — к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительного целителя напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора отличающийся тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора и уменьшения его размеров, первый вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму выводу стабилитрона.

1 1108

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам, предназначенным для питания электротехнических устройств, например электронно-лучевых трубок. 5

Известен транзисторный стабилизатор повышенных напряжений, содержаший регулирующий транзистор, включенный последовательно с нагрузкой, усилитель постоянного тока, 10 кремниевый стабилитрон, измерительный делитель напряжения C1J.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является стабилизатор1 содержащий регулирующий транзистор (фактически состоящий иэ шести транзисторов), усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения — кремниевый стабилитрон, 2п измерительный делитель напряжения на двух резисторах, при этом первый вход усилителя постоянного тока соединен с выходом измерительного делителя напряжения, второй вход — с вторыми выводом стабилитрона, первый вывод стабилитрона соединен с вторым входом измерительного делителя напряжения и с первым выходным зажимом стабилизатора, выход усилителя постоянного тока соединен с управляющим входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а вь ход — к первому выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения подключен к объединенным вторым входному и выход— ному полюсам стабилизатора, второй вывод стабилитрона соединен также с первым выводом балластного резистора, 40 второй вывод которого соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора С2 3.

Недостатком такого стабилизатора

45 является низкий коэффициент полезного действия при малых токах нагрузки.

Транзисторные стабилизаторы повышенных напряжений с высоким КПД необходимы для создания малогабаритных устройств отображения информации на экранах электронно-лучевых трубок, Все яноды ЭЛТ рационально подключать к on,Hoìó источнику питания, 55 вырабатывающему и высокое (10-25 кВ) и повышенны» (!00-700 В) напряжения.

Для к,эжяой ЭПТ требуется несколько повыяя «ных напряжений при токах

411 1 нагрузки не более 1-2 мА. Нагрузкой, как правило, являются делители напряжения, т.е. ток нагрузки в процессе работы устройства изменяется незначительно. Практически повышенные напряжения снимаются с дополнительных обмоток высоковольтного трансформатора, малая мощность которого ограничивает и мощность номиналов повышенных напряжений.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия стабилизатора и уменьшение его размеров. Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном стабилизаторе повышенных напряжений, содержащем усилитель постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения, второй вход — с первым выводом стабилитрона, а выход — с управляющим входом регулирующего транзистора, сйловой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а выход — к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора. первый вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму выводу стабилитрона.

Такое включение обеспечивает нормальный режим работы стабилитрона вследствие обтекания его током нагрузки стабилизатора.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Транзисторный стабилизатор повышенных напряжении содержит усилитель 1 постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя 2 напряжения, второй вход — с первым выводом стабилитрона 3, а выход — с управляющим входом регулирующего транзистора 4, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора. Выход регулируюшего транзистора 4 соединен с вторым выводом стабилитрона 3.

Первый вход измерительного делителя 2 напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора.

1108411

Составитель H. Ворновицкая

Редактор Л. Веселовская Техред А.Бабинец Корректор N. Демчик

Подписное

Заказ 58ЬЗ/33 Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Первый вывод стабилитрона 3 соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора.

Второй вход измерительного делителя 2 напряжения подключен к второму выводу стабилитрона 3.

Стабилизатор повышенных напряжений работает следующим образом.

К входным полюсам стабилизатора подводится напряжение постоянного тока первичного истопника, Выходное напряжение, подаваемое на нагрузку, снимается с выходных полюсов. Первый выходной и второй входной полюса отрицательной полярности объедине" ны между собой и фактически представляют собой один полюс. Выходное напряжение равно входному эа вычетом напряжения на регулирующем транзисторе 4 и стабилитроне 3.

Принцип действия стабилизатора состоит в том, что всякое изменение входного напряжения компенсируется противоположным измеиением напряжения на регулирующем транзисторе 4.

Предположим, например, что в процессе работы стабилизатора произошло скачкообразное увеличение входного напряжения. С учетом определенной инерционности схемы это

30 приведет к увеличению выходного напряжения. Напряжение на выходе измерительного делителя 2 напряжения также увеличится,так как он включен на сумму двух напряжений — выходного напряжения и напряжения стабилитрона 3. Напряжение на стабилитроне

3 остается неизменным, поэтому изменение напряжения между входами усилителя 1 постоянного тока вызывает запирание регулирующего транзистора

4, т.е. увеличение напряжения на этом транзисторе и уменьшение напряжения на выходе стабилизатора. Таким образом, .выходное напряжение возвращается к исходному (с определенной остаточной нестабильностью) несмотря на то, что входное напряжение осталось увеличенным.

По сравнению с прототипом предлагаемый стабилизатор имеет более высокий КПД.

По предлагаемой схеме стабилизируется напряжение 500 В при токе нагрузки 0,5 мА. К этому напряжению подключ ется делитель напряжения с током 0,3 мА, с которого снимается напряжение 350 В при токе нагрузки

0,01 мА.

Практически повышение КПД позволяет уменьшить размеры стабилизатора, так как при более высоком

КПД уменьшается ток потребления от первичного источника, т.е. уменьшается сам источник, уменьшаются размеры трансформатора, фильтра и др.