Стабилизатор напряжения

 

Союз Советскнк

СО4ивлйстнчеснив

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к.авт. свил-ву— (22) Заявлено 060876 (2)) 2395478/24-07 с присоединением заявки Ph (1ТЗ) Приоритет (43) Опубликовано 2,1277Дэтоллетень ph 47 (46) Дата опубликования описания 283,277 (и) 585486 (5l) N. Кл.

6 05 F 1/10

ГЕЕТДЕеЕТЕЕЕЕМ! ЕЕЮЕТЕТ

Вееете Меееетуее CCCP ее демя ееебретеей ю етефмтее (6З) УДК 621.316. . 722. 1 (088. 8) (72) Автор нзобретеннте

1,Л.Хренников

Pl) Заявитель (54) CTA$RHH3ATOP НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротех. нике и может быть испольэованО в источниках электропитания, например вы» числительных маари.

Известен стабилизатор напряжения, 8 у которого регулирующий элемент включен в цепь переменного тока f 1).

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения, содержащий .силовой трансформатор, в цепь )Q первичной обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последо вательно соединенных .транзисторах .с, объединенными Эмйттерами н двуХ Днодах,.шунтирующих коллекторно-эмиттер- ные переходы этих транзисторов, и управляющий узел,,вхрдсм подключенный к выходным выводам (21.

Недостатком известных, .стабилизаторов являетоя. низкий КПД н небольшая g) надежность..

Для повышения КПД и надежности стабилизатора напряжения, предлагаемый стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор, в цепь первичной 96 обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последовательно соеди ненных транзисторах c,îáúåäèíåííûìè эмнттерами и двух диодах, шунтнрующих ,коллекторно-эмиттерные переходы этих 30 транзисторов, и управляющий узел, входом подключенный к выходным выводам, снабжен дополнительным трансформатором, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, по крайней мере одним аналогичным регулирую" щим элементом, включенным между точкой соединения основного регулирующего элемента с одним иэ входных выводов и аоответствующей дополнительной отпайхой первичной обмотки силового трансформатора, и дополнительными олтронами по числу регулирующих элементов входные элементы которой в виде:последовательной: цепочки подключены к выходу. управляющего узла, а каждый выходной элемент дополнитель. ных оптронов включен"в соответствующий. регулирующий элемент между точкой соединения эмиттеров транзисторов и средним выводом одной из вторичных обмоток дополнительного трансформатора, крайние выводы которой через диоды соединены с базами этих транзистоpos, причем входные элементы оптронов кроме одного, относящегося к основному регулирующему элементу, шунтированы дополнительными резисторами.

Функциональная схема стабилизато ра напряжения дана на чертеже.

58 4 Я(Стабилизатор напряжения содержит регулирующие элементы 1-3, подключенные к отпайкам первичной обмотки си лового трансформатора 4, выпрямитель

5, управляющий узел 6, который состоит обычно из усилителя, опорного источника делителя, подключенных «< егo выходу, входные светоэлементы 7-9 оптронов (обычно светодиоды), резисторы

10, 11, шунтирующие светоэлементы 8, 9, трансформатор 12 с вторичными обмотками в каждом регулирующем элементе. В регулирующем элементе 1 имеются диоды 13-16, транзисторы 17, 18, резисторы 19, 20, выходной линейный фо тоэлемент 21 оптрона, (фотор<.--зистор, фототранзистор), имеющий световую связь с светоэлементом 7 (сзетоэлементы 8 и 9 имеют световую связь с фотоэлементом оптронов в регулирующих элементах 2 и 3) . Выпрямитель 5 может З1 отсутствовать, если внходноенапряжение стабилизатора — переменное. Диоды

13, 14 служат для пропускания силЬвого тока. Диоды 15, 16 — для защиты эмиттерных переходов транзисторов от пробоя обратным напряжение. Резисторы 19 20 способствуют лучшему запиранию транзисторов. Диоды 15, 16 и резисторы 19,20 могут отсутствовать, если параметры примененных транзисто- ;у ров допускают это.

Резистор 11 имеет меньшую величину сопротивления, чем резистор 10.

При максимальном значении входного напряжения прямоугольной формы работает регулирующий элемент 1, а регулирующие элементы 2 и 3 заперты.

При этом транзисторы 17, 18 (каждый в свой полупериод) пропускают входной ток трансформатора 4, задерживая при этом на участке коллектор-эмиттер излишек напряжения сети. При уменьшении выходного напряжения стабилизатора управляющий узел 6 увеличивает ток через светоэлементы 7-9 оптронов, в связи с чем увеличивается интенсивность их излучения, проводимость ваходиого элемента 21, а в связи с этим и проводимость транзисторов 17, 18.

Выходное напряжение возвращается к исходному значению. Ток через светоэлементы 8 и особенно через светоэле менты 9 при этом значительно меньше из-эа шунтирующего действия резисторов 10 и 11, в связи с чем регулирую. щие элементы 2 и 3 заперта. При значительном уменьшении входного напряжения транзисторы 17 и 18 входят в режим насыщения. Одновременно из-эа небольшого уменьшения выходного напряжения, выходной ток управляющего узла 6 увеличивается настолько, что увеличивается световой поток свето- . элемента 8 отпирает транзисторы регулирующего элемента 2. Открытае каждый в свой полупериод транзисторы 17

"H 18 при этом тока не пропускают изэа изменившейся полярности приложен)<ого к регулирующим элементу 1 напряжения. При дальнейшем уменьшении входного напряжения транзисторы регулирующего элемента 2 также насыщаются, и функции регулирования переходят к регулирующему элементу 3. Таким образом, потери мощности на регулирующем элементе уменьшены по сравнению с известным стабилизатором во столько раз, сколько регулирующих элементов использовано (для приведенной схемы — в 3 раза). При синусоидальном входном напряжении в зависимости от быстродействия контура обратной связи регулирующие элементы могут работать по очереди в течение каждого полупериода: при больших мгновенных значениях напряжения — регулирующий элемент 1, при меньших — регулирующий элемент 2, 3.

Уменьшение потерь мощности при этом еще больше. Увеличение надежности объясняется тем, что при выходе из строя (обрыве) элементов в регулирующем элементе 1 или 2, или обоих вместе стабилизатор продолжает функционировать с рассеянием на регулирующем элементе 3 большей мощности.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения, содержащий силовой трансформатор, в цепь первичной обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последовательно соединенных транзисторах с объединенными эмиттерами и днух диодах, шунтирующих коллекторно-змиттерные переходы этих транзисторов, и управляющий узел, входом подключенный к выходным выводам, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, он снабжен дополнительным трансформатором, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, по крайней мере одним аналогичным регулирующим элементом, включенным между точкой соединения основноуо регулирующего элемента с одним из с входных выводов и соответствующей дополнительной отпайкой первичной.обмотки силового трансформатора, и дополнительными оптронами по числу регулирующих элементов, входные элементы которых в виде последовательной цепочки подключены к выходу управляющего узла, а каждый выходной элемент дополнительных оптронов включен в соответствующий регулирующий элемент между точкой соединения эмиттеров транзисторов и средним выводом одной из вторичных обмоток дополнительного трансформатора, крайние выводы которой через диоды соединены с базами этих транзисторов, причем входные элемен585486

Составитель Л.Мордвинникова

Техред H.Aíäðåä÷óê Корректор А.Лакида

Редактор Т.Шагова

Заказ 5048/39 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты оптронов, кроме одного, относящегося к основному регулирующему элементу, шунтированы дополнительными резисторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Белопольский И ° И,, и др. Транзисторные стабилизаторы на повьааеиине, н высокие напряжения".- М., Энергия

1971, р. 4-3.

2. Белопольский И.H. и др. Транзисторные стабилизаторы на повыаенные и высокие напряжения, М., Энергия

1971, с. 15, дис. 2-2В.