Стабилизатор постоянного напряжения

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (it! 654943

Сова Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2468215/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з

G 05F 1/58 по делам изобретений (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (53) УДК 621.316.722. .1 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (72) Авторы изобретения

Ю. M. Головлев, В. В. Уманский и A. А, Горшков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Госу дарствониый комитет (23) П (23) Приоритет

Изобретение относится к электротехнике, а именно источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники. 5

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие, регулирующий элемент, преобразователь напряжения, высоковольтный трансформатор и выпрямитель, и сложную обратную связь (1). 10

Известен также стабилизатор постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, плюсовой вывод которого соединен с выходным выводом и верхним плечом резисторного делителя выход- 15 ного напряжения, нижним плечом соединенного с первым входом усилителя постоянного тока, и составной регулирующий .- л ем ент (2) .

Недостатком известных стабилизаторов является то, что регулирующий элемент состоит из нескольких последовательно соединенных транзисторов с эмиттерными повторителями, высоковольтной цепочки; распределяющей коллекторные напряжения на 25 каждом транзисторе регулирующего элемента поровну.

Отбор сигнала рассогласования непосредственно с выхода высоковольтного стабилизатора вызывает необходимость при- 30 мененпя дополнительных гальванических развязывающих устройств.

Целью изобретения является упрощение схемы повышения КПД и быстродействия защиты регулирующего транзистора и усилителя постоянного тока.

Для этого в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем высоковольтный выпрямитель, плюсовой вывод которого соединен с выходным выводом и верхним плечом резисторного делителя выходного напряжения, нижним плечом соединенного с первым входом делителя постоянного тока, и составной регулирующий элемент, минусовые выходы высоковольтного и низковольтного выпрямителей объединены и через дополнительно введенные последовательно соединенные резистор и обмотку реле подсоединены к общей шине, плюсовой выход низковольтного выпрямителя через последовательно соединенные регулирующий транзистор составного регулирующего элемента и разделительный диод подсоединен к общей шине, точка соединения эмиттера регулирующего транзистора и анода разделительного диода подключена ко второму входу усилителя постоянного тока, и минусовому выходу дополнительно введенного выпрямителя, плюсовой выход которого через переход коллектор-эмиттер согла654943 сующего транзистора составного регулирующего элемента подсоединен к базе регулирующего транзистора, дополнительно введен защитный диод, включенный между резисторами резисторного делителя выходного напряжения, причем катод подключен к нижнему плечу резисторного делителя выходного напряжения.

На чертеже представлен стабилизатор постоянного напряжения, принципиальная электрическая схема.

Стабилизатор содержит высоковольтный выпрямитель 1, низковольтный выпрямитель 2, регулирующий транзистор 3, резисторный делитель выходного напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5, точка соединения которых подключена к первому входу усилителя 6 постоянного тока, общий выход высоковольтного выпрямителя 1 и низковольтного 2 объединены и через резистор 7 и обмотку реле 8 подсоединены к общей шине, плюсовой выход низковольтного выпрямителя 2 через регулирующий транзистор 3 и разделительный диод 9 подсоединен к общей шине стабилизатора, точка соединения эмиттера регулирующего транзистора 3 и анода разделительного диода 9 подключена ко второму входу усилителя 6 и минусовому выходу дополнительно введенного выпрямителя 10, плюсовой выход которого через переход коллектор-эмиттер согласующего транзистора 11 подсоединен к базе регулирующего транзистора 3, дополнительно введен защитный диод 12, включенный между резисторами

4 и 5.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подаче сетевого напряжения на первичную обмотку трансформатора 13 на выпрямителях 1, 2, 10, 14 появятся соответствующие напряжения. Через резистор 7 происходит заряд конденсатора 15 до номинального значения, поэтому в первый момент все напряжение выпрямителя 1 приложено к резистору 7, так как напряжение высоковольтного выпрямителя 1 во много раз больше, чем напряжение на низковольтном выпрямителе 2, и оба выпрямителя включены встречно (минус с минусом), то разделительный диод 9 будет заперт, и через транзистор 3 ток проходить не будет.

Как только произойдет заряд конденсатора

15 и в стабилизаторе установится стационарный процесс, напряжение на резисторе

7 станет в 1,5 — 2 раза меньше напряжения на выпрямителе 2. Через транзистор 3 и диод 9 будет протекать ток, совпадающий по направлению с током нагрузки стабилизатора; 16 — корректирующий конденсатор.

Цепь отрицательной обратной связи стабилизатора построена таким образом, что при увеличении сетевого напряжения ток через транзистор 3 увеличивается, и падение напряжения на резисторе 7 также уве5

З5

65 личивается, сохраняя неизменным выходное напряжение стабилизатора.

При уменьшении сетевого напряжения все процессы в стабилизаторе будут протекать аналогично, но с противоположным знаком.

При перегрузках по току или коротком замыкании в цепи нагрузки происходит возрастание напряжения на резисторе 7, что приводит к автоматическому запиранию диода 9. Ток через регулирующий элемент 3 прекращается.

При токе нагрузки, равному току срабатывания реле 8, шунтированному диодом 17 происходит включение реле 18, которое своими замыкающими контактами 19 встает на самоподхват, а контактами 20 и питающего трансформатора 21 реле 18 разрывает цепь питания первичной обмотки.

При коротком замыкании в цепи нагрузки или при выключении высоковольтного выпрямителя происходит разряд конденсаторов 15 и 16, причем конденсатор 15 разряжается значительно быстрес, чем конденсатор 16. Это может привести к перенапряжениям на входе усилителя постоянного тока 6 и его выходу из строя. Для предотвращения этого явления в резисторный делитель между резисторами 4 и 5 установлен защитный диод 12, который не позволяте разряжаться конденсатору 16 через резистор 5.

Разряд конденсатора происходит только через резистор 4.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий высоковольтный выпрямитель, плюсовой вывод которого соединен с выходным выводом и верхним плечом резисторного делителя выходного напряжения, нижним плечом соединенного с первым входом усилителя постоянного тока, и составной регулирующий элемент, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью упрощения схемы, повышения КПД и быстродействия защиты регулирующего транзистора и усилителя постоянного тока, минусовые выходы высоковольтного и низковольтного выпрямителя объединены и через дополнительно введенные и последовательно соединенные резистор и обмотку реле подсоединены к общей шине, плюсовой выход низковольтного выпрямителя через последовательно соединенные регулирующий транзистор составного регулирующего элемента и разделительный диод подсоединен к общей шине, точка соединения эмиттера указанного регулирующего транзистора и анода разделительного диода подключена ко второму входу усилителя постоянного тока и минусовому выходу дополнительно введенного выпрямителя, плюсовой выход которого через переход коллектор-эмиттер согласующего транзистора составного регулирую654943

СССР

СССР

Составитель В. Косырев

Редактор Ю. Челюканов

Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Заказ 305/15 Изд. ¹ 238 Тираж 1014 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 щего элемента подсоединен к базе регулирующего транзистора, кроме того, дополнительно введен защитный диод, включенный между резисторами резисторного делителя выходного напряжения, причем катод подключен к нижнему плечу резисторного делителя выходного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

5 . ¹ 384099, G 05F 1/5б, 1971.

2. Авторское свидетельство № 383031, G 05F 1/58, 1971.