Стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение габаритов и стоимости. Цель достигается введением в схему второго сумматора 17, электронного реле 16, дросселя 15 и датчика тока 18. Цепь из последовательно соединенных датчика тока, дросселя и управляющей обмотки 12 магнитного усилителя 4 зашунтирована диодом 14, включенным во встречном направлении. При этом достигается сокращение потерь в управляющей цепи в стабилизаторе за счет обеспечения работы транзистора 10 в режиме переключения. Для этого используется наличие переменной составляющей в токе управления, протекающем в обмотке 12. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1Я1 4 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гкнт сссР

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4377829/24-07 (22) 15,02.88 (46) 30.11,89. Бюл. И - 44 (72) В.Н.Бродовский, Е.А.Титова .и В.Я,Туровский (53) 621, 316. 722, 1 (088. 8) (56) Источники электропитания на полупроводниковых приборах, Проектирование и расчет/Под ред,С.Д,Додика и

Е,И.Гальперина, Сов. радио, 1969, с. 366-369, Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник/Под ред, Г, С.Найвельта,-М,: радио и связь, 1985, с. 210. (54) СТАБИЗП1ЗАТ()Р НАПРЯЖЕНИ (57) Изобретение относится к вторич„„Я0„„1525690 А1

2 ным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение габаритов и стоимости, Цель достигается введением в схему второго сумматора 17, электронного реле 16, дросселя 15 датчика тока 18. Цепь из последовательно соединенных датчика тока, дросселя и управляющей обмотки 12 магнитного усилителя 4 зашунтирована диодом 14, включенным во встречном направлении, При этом достигается сокращение потерь в управляющей цепи в стабилизаторе за счет обеспечения работы транзистора 10 в режиме переключения.

Дпя этого используется наличие переменной составляющей в токе управления, протекающем в обмотке 12. 2 ил, 1525690

Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано при разработке стабилизированных источников питания.

Цель изобретения — повышение коэф,фициента полезного действия и уменьшение его габаритов и стоимости.

На фиг, 1 приведена схема предлагаемого стабилизатора напряжения; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу, Стабилизатор напряжения содержит источник 1 переменного напряжения, подключенный через рабочие обмотки

2 и 3 магнитного усилителя 4 к вхо,,ду диодного выпрямителя 5, выход ко торогоо подключен к выходным выводам стабилизатора, К выходным выводам стабилизатора подключен также конден- 20 сатор 6 и измеритель 7 напряжения, выход которого подключен к одному входу первого сумматора 8, к друго,му входу которого подключен источник 9 опорного напряжения. Выход первого 25 сумматора 8 связан с базой управляю, щего транзистора 10, коллекторно-эмит; терний переход которого через соеди,.ненную с ним последовательно управляю,щую цепь 11, содержащую управляющую, обмотку 12 магнитного усилителя 4, подключен к выходу источника 13 пос;.тоянного напряжения, Стабилизатор напряжения снабжен шунтирующим диодом 14, : дросселем 15,электронным реле 16, вто рым сумматором 17, датчиком 18 тока, выход которого подключен к одному иэ входов второго сумматора 17, к другому входу которого подключен выход первого сумматора 8. Выход второго сумматора 17 40 подключен к входу электронного реле

16, выход которого подключен к базе управляющего транзистора 10. При этом дроссель 15 и измерительная цепь датчика 18 тока включены в управляющую 45 цепь 11 последовательно с управляющей обмоткой 12 магнитного усилителя

4, управляющая цепь зашунтирована подключенным к ней встречно диодом 14.

На фиг, 2 приняты обозначения: 1„напряжение на обмотке 12 управления;

U — напряжение коллекторно-эмиттеркз ного перехода управляющего транзистора 10; U — напряжение на дросселе

4р

15; i — ток обмотки 12 управления;, 5S ток управляющего транзистора 10;

i> — ток шунтирующего диода 14; сигнал задания на ток обмотки 12 управления; t — время, Стабилизатор напряжения работает

:следующим образом.

На схему одновременно поступают напряжения питания от источника 1 переменного напряжения и источника

13 постоянного напряжения, При этом через дроссельные обмотки 2 и 3 магнитного усилителя 4 протекает переменный ток, который выпрямляется диодным выпрямителем 5, заряжает конденсатор 6 и создает на выходе стабилиэ атора постоянное напряжение. При этом выходное напряжение стабилизатора поддерживается на заданном уровне и при воздействии дистабилиэирующих факторов (изменение нагрузки, величины напряжения источника 1 и т.д,), Дпя этого в стабилизаторе осуществляется регулирование тока обмоток 2 и

3 путем соответствующего изменения тока управления в цепи управляющей обмотки 12 магнитного усилителя 4, Для увеличения коэффициента полезного действия стабилизатора напряжения эа счет сокращения потерь в управляющей цепи в стабилизаторе органиэована работа транзистора 10 в режиме переключения, Для этого используется наличие переменной составляющей в токе управления i> протекающем в управляющей обмотке 12. Возникновение этой переменной составляющей обусловлено переменным напряжением lg трансформируемым с дроссельных обмоток 2 и 3 магнитного усилителя 4 в обмотку 12 управления (фиг. 2a), Амплитуда этой составляющей тока определяется величиной трансформируемого напряжения 1, его частотой и индуктивностью дросселя 15.

Для создания контура автоматичес" кого регулирования выходного напряжения стабилизатора на его выходе ус1 танавливается измеритель 7 напряжения, Напряжение выхода измерителя 7 напряжения сравнивается с напряжением источника.9 опорного напряжения, Сравнекие производится с помощью сумматора !О. На его выходе формируется сигнап U. çàäàíèÿ тока управляющей об" мотки 12 (фиг, 2г)..и соответственно тока в цепи дроссельных обмоток 2 и

3. Эти токи в установившемся режиме имеют постоянные значения, Выходное напряжение сумматора 8 поступает на первый вход второго сумматора 17, а на его второй вход поступает сигнал с выхода датчика 18 тока, пропорци1525690 ональный реальному току управляющей обмотки 12 магнитного усилителя 4.

Шарнирно-модулированный сигнал для управления транзистором 10 формирует5 ся на выходе электронного реле 16, Полярность выходного напряжения этого реле определяется знаком выходного напряжения сумматора 17, Выходной сигнал реле 16 поступает на базу тран-10 зистора 10, вынуждая его работать в режиме переключения, Коллекторно-эмиттерное напряжение управляющего транзистора 10 приведено на фиг, 2б, При этом к дросселю 15 прикладывается напряжение U< форма которого показана на фиг. 2в, Форма тока в управляющей обмотке 12 определяется напряжением U><Ä Эпюра этого тока приведена на фиг, 2г, Частота переключения 20 управляющего транзистора 10 равна удвоенной частоте напряжения источника 1 переменного напряжения. В те моменты, когда управляющий транзис-. тор закрыт, ток.управления i у про- 25 должает протекать по управляющей обмотке 12 магнитного усилителя 4 в том же направлении, замыкаясь по шунтирующему диоду 14, Эпюры токов уп-. равляющего транзистора 10 и шунтирую-, 3p ,щего диода 14 приведены соответственно на фиг, 2д, е. Дпя сглаживания пульсаций выпрямленного тока дроссе: ных обмоток 2 и 3 магнитного усилителя 4 на выходе стабилизатора напряже- 35 ния включен конденсатор 6.

Регулирование выходного напряжения в стабилизаторе происходит следующим образ ом.

При отклонении выходного напряжения щ от заданного значения происходит соответствуницее изменение выходного напряжения измерителя 7 напряжения, Это приводит к изменению сигнала рассогласования на выходе первого сумма- 45 тора 8, являющегося сигналом U эа1м дания тока управляющей обмотки 12, Изменение сигнала U. приводит к иэмене У нию скважности выходного напряжения реле 16 и, следовательно, к изменению соотношения открытого и закрытого состояний управляющего транзистора 10.

Соответственно изменяется ток i ynМ равляющей обмотки 12 магнитного усилителя 4. Это приводит к изменению тока дроссельных обмоток 2 и 3 ° что, в свою очередь, приводит к ликвидации отклонения выходного напряжения от заданного значения.

Формул а.из обретения

Стабилиз атор напряжения, содержащий, магнитный усилитель, рабочие обмотки которого подключены к выводам для подсоединения источника питания переменного напряжения и связаны с входом диодного выпрямителя, выход которого свя-. зан с выходными выводами, к которым подключен конденсатор и вход измерителя напряжения, выход которого подключен к одному входу первого сумматора, к другому входу которого подсоединен источник опорного напряжения, транзистор, силовыми электродами через управляющую обмотку магнитного усилителя связанный с выходом источника постоянного напряжения, и диод, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повыше-. ния КПД, уменьшения: габаритов и стоимости, в него введены дроссель, электронное реле, второй сумматор и датчик тока, причем выход датчика тока соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, а выход через электронное реле соединен с управляю" щнм электродом транзистора, при этом цепь из последовательно соединенных датчика тока, дросселя и управляющей обмотки магнитного усилителя эашунтирована диодом, включенным во встречном направлении.

1525690 и. г;„

Составитель С. Чернышева редактор Л.Пчолинская Техред M.Äèäbtê

Коррекор МеХаксимишинец

Заказ 7226/44 Тираж 788 Подписное

3НИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Р производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101