Стабилизатор постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

tt» 510705

Соньз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.10.71 (21) 1705402/24-7 (51) М. Кл, (j 055 1/56 с присоединением заявки Ме (32) Приоритет 19.10.70 (31) WP Н02р/

/150750 (33) ГДР

Опубликовано 15.04.76. Бюллетень M 14

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и цткрытнй (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) Дата опубликования описания 16.06.76 (72) Авторы изобретен ия

И,ностр анцы

Куно Флегель и Гюнтер Айлерт (ГДР) Иностран|ное предприятие

Институт Фюр Нахрихтентехник (ГДР) (71) Зая|витель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯИИОГО ТОКА

Известен стабилизатор постоянного тока, содержащий преобразователь напряжения, на выходе которого включен регулирующий транзистор с органом управления, служащий одновременно датчиком сигнала управления регулятором частоты импульсов преобразователя напряжения.

Для повышения коэффициента стабилизации тока в широком диапазоне регулирования выходного напряжения в предлагаемом стабилизаторе регулятор частоты Hvlltt)ëüñîâ преобразователя напряжения выполнен в виде астабильного мультивибратора, вход которого подключен параллельно переходу коллекторэмиттер регулирующего транзистора, а выход через усилительный каскад — к первичной обмотке вспомогательного трансформатора, и двух моностабильных мультивибраторов, входы которых подключены в противофазе к выходным обмоткам указанного трансформатора, а выход каждого из этих мультивибраторов через свой усилительный каскад подключен к управляющему входу одного из двух транзисторов преобразователя напряжения.

На чертеже дана схема описываемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит преобразователь 1 напряжения, регулирующий транзистор 2 с органом 3 управления, регулятор 4 частоты импульсов преобразователя напряжения, астабнльный мультнвибратор 5, усилительный каскад 6,:вспомагательный трансформатор 7, моностабнльные мультивнбраторы 8 н 9, усилительные каскады 10 и 11, согласующие транс5 форматоры 12 и 13, вспомогательные источннкн 14 и 15 питания, диод 16 Зенера, конденсатор 17, выпрямитель 18, дроссель 19, рез1стор 20, дроссель 21 фильтра и высоковольтный трансформатор 22.

10 Регулирующий транзистор 2 с органом 3 управления представляет собой регулятор потерь.

Стабилизатор;>àáoòàåò следующим образом.

15 Напряжение на регулирующем транзисторе

2 воздействует на астабильный мультнвнбратор 5 так, что при возрастании напряжения на транзисторе 2 частота, а следовательно, н напряжение мультнвибратора 5 уменьшается.

20 Таким образом, ток в нагрузке поддерживается постоянным при изменении нагрузки. Выходные импульсы астабильного мультивнбратора 5 после усиления транзистором 6 и прохождения через трансформатор 7 для разде25 ления потенциалов дифференцируются. Дифференцированные импульсы в противофазе управляют двумя моностабильнымн мультивибраторами 8 и 9, выходные импульсы которых через соответствующие усилительные кас30 кады 10 н 11 и трансформаторы 12 и 13 уп510705

15

Зо

45 равляют мощными транзисторами преобразователя 1.

Выходные импульсы моностабильных мультивибраторов 8 и 9 имеют постоянную длительность, их частота повторения переменна и пропорциональна выходному напряжению, т. е. нагрузке.

Астабильньш мультивибратор 5, усилительный каскад б и трансформатор 7 рассчитаны так, что мультивибраторы 8 и 9 с одним устойчивым состоянием управляются таким образом, что проводящие состояния в мощных транзисторах никогда не перекрываются. При этом учитываются допуски времен nepexa;ta из одного состояния в другое мультивибраторов 8 и 9 с одним устой вшивым состоянием и сдвиг частоты астабильного мультивибратора 5.

При максимальном напряжении на выходе стабилизатора обеспечивается возможность работы с коэффициентом скважности, равным почти единице, так что импульсное выходное напряжение высоковольтного трансформатора

22 должно быть лишь немного больше максимального выходного напряжения стабилизатора. Так как регулятор частоты импульсов работает ка к аналоговая следящая система, требуется сравнительно немного средств фильтр ации.

Астабильный мультивибратор 5 регулятора

4 частоты импульсов и регулятор потерь питаются напряжениями вспомогательных источников 14 и 15. Остальные участки схемы могут питаться входным напряжением.

Постоянная времени регулятора потерь, который работает как прецизионный регулятор, существенно меньше, чем постоянная времени регулятора частоты импульсов, который работает как грубый регулятор. Таким образом, регулятор потерь работает как добавочный фильтр пульсаций, что уменьшает средства фильтрации. Параллельное подключение диода 16 Зенера и конденсатора 17 к промежутку. эмиттер-коллектор регулирующего транзистора 2 защищает этот транзистор от кратковременных перенапряжений. При длительных же перегрузках успевает сработать регулятор 4 частоты импульсов. Выбором более высокой частоты импульсов можно уменьшить необходимые средства фильтрации, Чтобы уменьшить потери на мощных транзисторах преобразователя 1, осуществлена задержка запирания диодов выпрямителя 18 путем включения в общую коллекторную цепь этих транзисторов дросселя 19 с параллельно включенным сопротивлением 20, что ограничивает максимальный ток коллектора во время переключения мощных транзисторов преобразователя. При открытом состоянии обоих транзисторов преобразователя через выпрямитель 18 протекает трансформированный первичный ток, а при запертом состоянии — ток. запасенный в дросселе 21. Появляющиеся при переключениях потери уменьшаются дросселем 19 и сопротивлением 20.

Падение напряжения на регулирующем транзисторе 2 поддерживается при помощи регулятора 4 частоты импульсов на одном и том же уровне, так что он в статическом режиме перегружен быть не может.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного тока, содержащий преобразователь напряжения, на выходе которого включен регулирующий транзистор с органом управления, и регулятор частоты импульсов преобразователя напряжения с датчиком сигнала упра вления,,в качестве которого использован указанный регулирующий транзистор, отличающий с я тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации тока в широком диапазоне регулирования выходного напряжения, регулятор частоты импульсов преобразователя напряжения выполнен в виде астабильного мультивибратора, вход которого подключен параллельно переходу коллектор — эмиттер регулирующего транзистора, а выход через усилительный каскад — к первичной обмотке вспомогательного трансформатора, и двух моностабильных мультивибраторов, входы которых подключены в противофазе к выходным обмоткам указанного трансформатора, а выход каждого из этих мультивибраторов через свой усилительный каскад подключен к управляющему входу одного из двух транзисторов преобразователя на пр яжения.

510705

Составитель В. Попов

Текред Т. Трусова

Корректор Л. Котова

Редактор А. Пейсоченко

Типография, пр. Сапуноза, 2

Заказ 1125/14 Изд. № 1265 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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