Стабилизированный преобразователь постоянногонапряжения

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.IV.1969 (№ 1321564 26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.IX.1970. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 11.XII.1970

1<л. 21ат, 35/14

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 02m 7/04

G 051 1/46

УД1 621.314:6 21.316.722.1 (0SS.8) Автор изобретения

В. Н. Парадизов

Заявитель

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к источникам электропитания для радиоэлектронной аппаратуры.

При больших изменениях напряжения пигающей сети в известных преобразователях используются стабилизаторы напряжения, регулирующий элемент которых работает в ключевом режиме.

Однако схема управления регулирующим элементом стабилизатора содержит большое количество транзисторов, наличие которых усложняет и удорожает устройство, а также понижает его надежность.

С другой стороны, существуют упрощенные схемы ключевых стабилизаторов, имеющих небольшое число элементов. Такие схемы непригодны для нагрузок с большими изменениями величины тока.

Цель изобретения заключается в сокращении числа транзисторов, используемых в преобразователе со стабилизацией на пряжения, в упрощении схемы и обеспечении стабильности выходного напряжения преобразователя в условиях работы на нагрузке с большими изменениями величины тока.

В предлагаемом преобразователе это достигается путем исполнения схемы управления ключевым регулирующим элементом стабилизатора в виде тиристора. Тиристор включен между базой регулирующего транзистора и концом обмотки трансформатора преобразователя, подключенной к катодам диодов двухполупериодного выпрямителя, питающего базовые цепи регулирующего транзистора, и уп5 равляется с помощью делителя напряжения, выполненного из резисторов и конденсаторов, а также с помощью трансформатора, первичная обмотка которого присоединена к резисторам, введенным в цепи эмиттеров транзистс10 ров преобразователя.

Схема преобразователя со стабилизацией напряжения изображена на чертеже.

Преобразователь состоит из собственно преобразователя 1 на транзисторах 2, 3 и транс15 форматоре 4 и из стабилизатора, содержащего регулирующий транзистор 5, фильтр б и схему управления.

В схему управления входят двухполупериодньш выпрямитель на диодах 7 и 8, подкл1о20 ченных катодами к концам 9 и 10 обмотки 11 трансформатора, с конденсатором 12; резистор

18, предназначенный для первичного запуска схемы; резистор 14, служащий для ограничения тока базы триода 5, и тирнстор 15. Последний присоединен катодом к базе регулирующего триода 5, а анодом — к концу 9 обмотки 11 и управляется с помощью делителя напряжения, выполненного на резисторах 1б, 17, 18 и конденсаторе 19. Причем цепочка нз резисторов 17, 18 (один из которых имеет отри282446

15 го

Зо

3 цательный температурный коэффициент), а также Коа еНсаТор 19 st диод 20 пара.а zeльны и включены между катодом и управляющим электродом тиристора, а цепочка резистора 1б включена между управляющим электродом и анодом тиристора.

1хроме того, схема управления имеет узел обратной связи 21 по току, состоящий из двух резисторов 22 и 28, включенных в эмиттерные цепи транзисторов 2, 8, и трансформатора 24, первичная обмотка которого соединена с концами резисторов 22 и 28, а вторичная— последовательно с резистором 1б.

Устройство работает следующим образом.

Стабильность напряжения обеспечивается за счет автоматического изменения длительности открытого и закрытого состояний триода.

Постоянный ток с выхода выпрямителя на диодах 7, 8 питает базовую цепь триода до полного его открытия. Но в те полупериоды, когда потенциал точки 9 превышает потенциал точки 10, открывается тиристор и, как следствие, на базу триода попадает потенциал, который в это время больше потенциала эмиттера, соединенного с серединой обмотки

11. Это приводит к полному закрытию триода до тех пор, пока не кончится полупериод колебаний в преобразователе, при котором потенциал точки 9 превышает потенциал точки 10.

В следующий полупериод, когда потенциал точки 9 станет меньше потенциала точки 10, триод откроется, а тиристор закроется под действием приложенного к нему обратного напряжения. Время непрерывно открытого состояния триода складывается из времени одного полного полупериода и начальной части следующего полу периода до момента открытия тиристора.

Промежуток времени между началом полупериода, в котором возможно открытие тиристора, и моментом его фактического открытия тем короче, чем больше напряжение между анодом и катодом тиристора, создаваемое за счет э.д. с. в обмотке 11, так как с ростом напряжения не только быстрее зарядится конденсатор 19 и поэтому быстрее будет достигнут тот уровень тока управляющего электрода тиристора, при котором спрямится вольт-амперная характеристика тиристора, но и сам уровень тока спрямления снизится. В результате с ростом напряжения время открытого состояния триода сокращается, а время закрытого состояния увеличивается, чем и осуществляется отрицательная обратная связь, обеспечивающая работу с коэффициентом стабилизации по напряжению порядка 100 npu изменениях напряжения питающей сети до

50%. Резистор 17 с отрицательным температурным коэффициентом со противления компенсирует влияние температурных изменений параметров тиристора на нестабильность выходного напряжения. Для переменных нагрузок используется обратная связь по току: переменное напряжение между концами резисторов 22 и 23, пропорциональное величине силового тока преобразователя, с помощью трансформатора 24, без выпрямления, вводится в цепь резистора 1б в такой фазе, чтобы это напряжение вычиталось из на пряжения, создаваемого обмоткой 11. При этом конденсатор

19 будет заряжаться медленнее, и поэтому открытие тиристора и закрытие триода запоздает на дополнительное время, пропорциональное силовому току преобразователя.

Предмет изобретения

1. Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения, содержащий схему управления с выпрямителем и узел обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления устройством, стабилизации и расширения его рабочего диапазона, в узле обратной связи использован тиристор, .переход катод — управляющий электрод которого зашунтирован параллельно соединенными конденсатором, резисторами и диодом, а переход управляющий электрод— анод — цепочкой из последовательно соединенных резистора и вторичной обмотки трансформатора обратной связи, при этом катод тиристора непосредственно, а аноды диодов выпрямителя через общий резистор связаны с базой транзистора регулирующего каскада стабилизирующего устройства.

2. Стабилизированный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что каждый из эмиттеров транзисторов преобразователя через соответствующие резисторы связан с фильтром, а между указанными эмиттерами включена первичная обмотка упомянутого тран "форматора.

282446

Составитель В. Егоров

Редактор Т. Юрчикова Техред А. А. Камышникова Корректор А. П. Васильева

Заказ 3548/11 Тираж 480 Подписное

ЦКИИ11И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2