Стабилизатор напряжения
Изобретение относится к вторичным источникам питания и предназначено для питания нагрузок постоянного тока. Цель изобретения - увеличение КЩ стабилизатора напряжения.Это достигается путем включения на выход двухполупериодного-мостового выпрямителя 1 последовательно феррорезонансного колебательного контура (ФКК), состоящего из конденсатора 8 и трансформатора 10. С выхода ФКК выпрямленное напряжение через ключевой транзистор 13 запитывает нагрузку 5.Транзистор 13 открыт в период, -когда регулирующий транзистор 3 заперт . В результате энергия, накопления в конденсаторе 16,питает нагрузку 5 в период,когда транзистор 3 заперт , что позволяет увеличить время поддержания напряжения на нагрузке на заданном уровне. В результате снижается частота переключения регулирующего транзистора 3 в 1,5- 2 раза,что и позволяет увеличить КПД стабилизатора.1 ил. (Л с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (Ю 4 С 05 Р 1 56! ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3978328/24-07 (22) 21. 11.85 (46) 30. 11.87. Бюл. ))- 44 (75) Ш.Х.Максудов (53) 621 ° 316 ° 722. 1(088.8) (56) PoMam Э.N. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1981.
Авторское свидетельство СССР
Р 1013926, кл. G 05 F 1/56, 1981. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания и предназначено для питания нагрузок постоянного тока. Цель изобретения — увеличение КПД стабилизатора напряжения.Это достигается путем включения на выход двухполупериодного мостового выпрямителя 1 последовательно феррорезонансного колебательного контура (ФКК), состоящего из конденсатора 8 и трансформатора 10. С выхода ФКК выпрямленное напряжение через ключевой транзистор 13 запитывает нагрузку 5.Транзистор 13 открыт в период, -когда регулирующий транзистор 3 заперт. В результате энергия, накопле- ния в конденсаторе 16,питает нагрузку 5 в период, когда транзистор 3 заперт,что позволяет увеличить время поддержания напряжения на нагрузке на заданном уровне. В результате
1 снижается частота переключения регулирующего транзистора 3 в 1,52 раза,что и позволяет увеличить
КПД стабилизатора.1 ил.
13
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания радиоаппаратуры.
Целью изобретения является повышение КПД стабилизатора напряжения.
На чертеже показана принципиальная схема стабилизатора напряжения.
Стабилизатор напряжения содержит однофазный двухполупериодный мосто. вой выпрямитель 1, вход 2 которого подключен к входным выводам, к положительному потенциалу выхода выпрямителя 1 подключен коллектор регулирующего транзистора 3 (тип транзистора п-р-n), эмиттер которого через .линейный дроссель 4 подключен к одному выводу для подключения нагрузки 5, другой вывод которого подключен к отрицательному потенциалу выхода выпрямителя 1. Анод диода 6 и одна обкладка конденсатора 7 подключены к отрицательному потенциалу выхода выпрямителя 1, катод диода 6 подключен к дросселю 4 и эмиттеру транзистора 3, другая обкладка конденсатора 7 подключена к дросселю 4 и нагрузке 5.
Последовательно включенные конденсатор 8 и первичная обмотка 9 нели,. нейного трансформатора IО с вторичной обмоткой 11 подключены к выходным выводам однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя 12, выход которого связан с отрицательным выходом выпрямителя 1 и. с коллектором транзистора 13 (тип п-р-n),à .эмиттер связан с эмиттером транзисто.ра З,дросселем 4 и катодом диода 6.Па- раллельно нагрузке 5 подключен вход узла 14 сравнения, выход которого подключен к входу мультивибратора
15. Первый выход мулътивибратора 15 подключен между базой и эмиттером транзистора. 13,второй выход — между базой и эмиттером транзистора З.Выход выпрями геля 1 подключен к питающим клеммам мультивибратора 15.К выходным клеммам выпрямителя 12 подключен конденсатор 16.
При подключении входа 2 выпрямителя 1 к напряжению сети с частотой у на его выходе образуется выпрямленное напряжение,которое питает мультивибратор 15, вследствие чего на левом плече мультивибратора образуется напряжение на его нагрузке,которого запитывает базоэмиттерный переход транзистора 3. Это при55964 2 водит к появлению тока нагрузки, который протекает через дроссель 4 к нагрузке 5.
Выходной ток выпрямителя 1 описывается в аналитическом виде как
2I /3 — (4I g/33T) сов 2 t (4I д/151Т ) cos 1О где I g - амплитуда тока; 2I
41,1/ЗЭ - амплитуда тока второй 15 гармоники. Постоянная составляющая вьжодного тока выпрямителя 1 через Pe2I> гулирующий транзистор 3 питает наг2о рузку.Ток второй гармоники (4I g/. /33) cos 2ий питает феррорезонансный .колебательный контур, состоящий из последовательно включенных конденсаторов 8 с первичной обмоткой 9 нели25 нейного трансформатора 10. При определенных соотношениях параметров цепи (8,9) в феррореэонансном колеба- . тельном контуре возбуждается, устойчивое автопараметрическое колебание ЗО на частоте 21, вследствие чего по контуру возникает сквозной ток на частоте 2с0. Иэ-за насыщения сердечника нелинейного трансформатора 1О наводится ЭДС на вторичную обмотку 11.Стабилизированный ток выпрямляется выпрямителем 12 и заряжает конденсатор 16 ° При увеличении напряжения на нагрузке 5 от заданного номинального в узле 14 сравнения вырабатывается II сигнал, который воздействует на муль. тивибратор.. Мультивибратор переходит в другое устойчивое состояние, тем самым транзистор 3 запирается, а транзистор 13 открывается.В этом случае питание нагрузки 5 обеспечивается за счет энергии, накопленной на энергоемких элементах 4 и 7.Поддержание напряжения на нагрузке 5 на заданном уровне обеспечивается за счет протекания циркулирующего тока по замкнутому контуру 4,5,6. Дальнейшее поддержание напряжения на нагрузке 5 на заданном стабилизирующем 55 уровне обеспечивается эа счет разрядного тока конденсатора 16, который 1 протекает через транзистор 13,дроосель 4 и нагрузку 5. Длительное время источник питания с выпрямителем Процесс снова повторяется,т.е. транзистор 13 заперт и идет заряд конденсатора 16 от выпрямителя 12, в это время через транзистор 3 протекает ток к нагрузке 5 через дроссель. 4. Составитель С.Чернышева Редактор И.Рыбченко ТехредА.Кравчук Корректор Г.Решетник Ю Заказ 5793/42 Тираж 863 Подписи ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 и Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 135 12 не может обеспечить мощностью нагрузку 5, что видно иэ аналитической зависимости гармонического состава. В связи с недостаточной мощностью второго источника питания с выпрямителем l2 напряжение на нагрузке 5 уменьшается,что приводит к формированию импульса в узле 14 сравнения, который воздействует на мультивибратор 15, в результате чего последний переходит в другое устойчивое состояние,транзистор 13 закрывается,а транзистор 3 открывается. Таким образом, в период, когда тран— зистор 3 заперт, нагрузка 5 обеспечивается питанием от энергии, накопленной в элементах 4 и 7,а также разрядным током конденсатора 16, за счет чего увеличивается время закрытого состояния регулирующего транзистора 3, т.е. снижается частота его переключения,тем самым повьппается КПД стабилизатора до 987.. С другой стороны, отпадает надобность применения дорогостоящего высокочастотного регулирукпцего транзистора, так как возникает возможность снизить частоту переключения в 1,5-2 раза. 5964 Формула иэ обретения Стабилизатор напряжения, содержащий первый мостовой выпрямитель, вход 5 которого соединен с входными выводами,а выход через регулирующий транзистор и фильтр связан с выходными рыводами,цепь из первого конденсатора и первичной обмотки нелинейного трансформатора, подключенная к выходу первого мостового выпрямителя,, вторичная обмотка нелинейного трансформатора подключена к входу второго мостового выпрямителя, второй конденсатор,одна обкладка которого соединена с одним иэ выходных выводов второго мостового выпрямителя, одним из выходных выводов первого мостово го выпрямителя и общей шиной, блок управления, включающий узел сравнения, входом соединенный с выходными выводами, отличающийся тем,что, с целью увеличения. КПД, вторая обкладка второго конденсатора 25 подключена к другому выходному выводу второго мостового выпрямителя,куда также подключен один силовой электрод введенного ключевого транзистора, другой силовой электрод которого соединен с общей точкой реГулирующего транзистора и фильтра, причем фильтр выполнен на диоде,дрос" селе и конденсаторе, а в блок управления введен мультивибратор,вход . которого соединен с выходом узла сравнения, а соответствующими выходами— управляющими электродами регулирующего и ключевого транзисторов.
