Стабилизатор постоянного напряжения

 

661530

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.77 (21) 2499947I24-07 (51) М. Кл

G 05 F 1/56 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный квинтет

СССР оо делам нзобретеннй н открытей (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79

53) УДК621.316. .722.1 (088.8) Ю Ф Сорокин (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

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

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие регулирующие транзисторы, включенные по схеме выпрямителя, усилитель постоянного тока и блок сравнения (1) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор пос-1в тоянного напряжения, содержащий регулирующие транзисторы, включенные по схеме выпрямителя, входами подсоединенные к рабочим выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а выходы объединены и подсоединены к выводу для подключения нагруз - 1 ки, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен блок сравнения (2).

Недостатками известного стабилизатора напряжения являются недостаточно высокая надежность из-за инверсного включения регулирующих транзисторов в непроводящий по о лупериод и выхода их из строя при коротком замыкании, а также недостаточно высокая стабильность и большая мощность управления из-за отсутствия согласующего транзистора.

Целью изобретения является повышение надежности и стабильности без уменьшения

КПД.

Для этого стабилизатор постоянного напряжения,содержа|ций регулирующие i ранзисторы, включенные по схеме выпрямителя, входами подключенные к рабочим выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а выходами объединенные и подсоединенные к выводу для подключения нагрузки, подсоединенный входом параллельно выводам для подключения нагрузки блок сравнения, характеризуется дополнительно тем, что базы упомянутых регулирующих транзисторов подключены к понижающим выводам вторичной обмотки упомянутого силового трансформатора через переход эмиттер-коллектор дополнительно введенных согласующих транзисторов той же проводимости, причем базы согласующих транзисторов подключены через последовательно соединенные резисторы, точки соединения которых через переход эмиттер-коллектор

661530

25 запуск стабилизатора напряжения. Как только напряжение на нагрузке становится больше напряжения на понижающих выводах вто- .

Формула изобретения вновь введенного транзистора, подсоединена к точке соединения общей шины и среднего вывода вторичной обмотки трансформатора и через разделительные диоды с противоположными повышающими выводами вторичной обмотки, причем упомянутые понижающие выводы вторичной обмотки трансформатора через диоды в проводящем состоянии и последовательно включенный резистор подсоединены к выходному выводу.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующие 1 и 2 транзисторы, силовой трансформатор 3, блок 4 сравнения, дополнительно введенные согласующие транзисторы 5 и 6, резисторы 7, 8, управляющий транзистор 9, разделительные диоды 10, 11, резистор 12 и запускающие диоды 13, 14, ограничительные резисторы 15, 16, шунтирующие диоды 17, 18, резистор 15 усилительного транзистора, усилительный транзистор 20, делитель напряжения на резисторах 21, 22, опорный источник 23 и резистор опорного источника 24.

Принцип работы стабилизатора напряжения заключается в следующем.

При подаче переменного напряжения от силового трансформатора 3, на выход выпрямителя, минуя закрытые регулирующие транзисторы 1, 2, через подключенную к понижающим выводам вторичной обмотки цепь запуска из диодов 13, 14 и резистора 12, подается напряжение, которое открывает транзисторы 20, 9 и 5, 6, 1, 2, т.е. происходит ричной обмотки, диоды 13, 14 закрываются и цепь запуска, отключаемая, не влияет на работу стабилизатора.

В полупериод, когда плюс переменного напряжения трансформатора 3 подается на эмиттер транзистора 1, а минус на эмиттер транзистора 2, регулирующий транзистор 1, база которого подключена через согласующий транзистор 5 к понижающему выводу вторичной обмотки, совместно с управляющим транзистором 9 и блоком сравнения, состоящего из усилительного транзистора 20, опорного источника 23 и делителя выходного напряжения 21, 22 образуют линейный стабилизатор напряжения, а регулирующий транзистор 2 и аналогично включенный транзистор 6 в этот полупериод закрыты положительным напряжением, подаваемым на базу транзисторов 6, 2 через диод 10 и 18 от повышающего отвода вторичной обмотки, в другой полупериод — наоборот.

Так как положительное напряжение на базе транзисторов 6, 2 больше, чем на коллекторе, то транзисторы 6, 2 закрыты как по переходу база-эмиттер, так и по переходу база-коллектор, что исключает инверсный

55 режим этих транзисторов и обеспечивает надежную работу транзисторов 1, 2, 5, 6.

При изменении выходного напряжения сигнал рассогласования, полученный в результате сравнения напряжения делителя 21, 22 и опорного источника 23, усиливается транзистором 20 и подается на базу управляющего транзистора 9, который либо увеличивает сопротивление регулирующих транзисторов 1, 2 при увеличении выходного напряжения, либо уменьшает сопротивление этих транзисторов при уменьшении выходного напряжения, чем и осуществляется стабилизация выходного напряжения.

Причем за счет подключения базы фгулирующих транзисторов 1 и 2 к понижающим выводам вторичной обмотки через согласующие транзисторы 5 и 6 коэффициент усиления регулирующего элемента такой же как у обычного линейного стабилизатора с согласующим транзистором, а падение напряжения на регулирующем элементе такое же как в линейном стабилизаторе без согласующего транзистора.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора напряжение на опорном источнике 23 уменьшается до нуля, транзистор

20, а следовательно, и транзисторы 9, 1, 2, 5, 6 закрываются, что и обеспечивает защиту регулирующих транзисторов 1, 2 от пробоя.

Кроме того, при замене в данном линейном стабилизаторе напряжения усилителя отрицательной обратной связи на широтноимпульсный модулятор с отрицательной обратной связью возможна широтно-импульсная стабилизация выходного напряжения, т.е. получается импульсный стабилизатор напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные по схеме выпрямителя регулирующие транзисторы, входами подсоединенные к рабочим выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а выходами объединенные и подсоединенные к выводу для подключения нагрузки, подсоединенный входом параллеЛьно выводам для подключения нагрузки блок сравнения, огличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабильности выходного напряжения, база каждого из упомянутых регулирующих транзисторов подключена к понижающим выводам вторичной обмотки упомянутого силового трансформатора через переход эмиттер-коллектор соответствующего из дополнительно введенных согласующих транзисторов той же проводимости, причем базы согласующих транзисторов объединены через последовательно соединенные резисторы, общая точка которых через переход

661530

Составитель В. Косырев

Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Тираж 1014 Подписное

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 2474/50

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4. эмиттер-коллектор вновь введенного управляющего транзистора, базой соединенного с выходом блока сравнения, подсоединена к точке соединения общей шины и среднего вывода вторичной обмотки силового трансформатора и через дополнительно введенные разделительные диоды с противоположными повышающими выводами вторичной обмотки, причем упомянутые понижающие выводы вторичной обмотки трансформатора через. дополнительно введенные запускающие дио- 10

6 ды в проводящем состоянии и последовательно включенный резистор подсоединены к выходному выводу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока, М., «Энергия», 1967, с. 53, рис 35.

2. Авторское свидетельство СССР № 253170, кл. G 05 F 1/56, 1969.