Источник питания переменного напряжения

 

ОП ИСАИ И

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Савез Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ау (22) Заявлено 220977(21) 2527337/24 0 с присоедимемием заявки Мо

М 7/537

F 1/44

Госуаарственныа помнет

СССР по ам ам нзобретонн и н отнрнтнй (23) Приоритет

Опубликовамо 0509.79. бюллетень Йо

Дата опубликования описание 050979

621. 316. . 1 (088. 8) (72) Автор

H3O6PBTBHHR

В. М. Терехин (71) Заявитель (54 ) ИСТОЧНИК IlHTAHHЯ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и промышленной электронике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и устройств связи.

Известны источники питания переменного напряжения (1) — (3).

Известные источники содержат стабилизатор постоянного напряжения и подключенный к его выходу преобразователь постоянного напряжения в переменное (1) и (2).

В известных устройствах в качестве регулирующего элемента применяет- 15 ся двух- или трехсоставной транзистор, что при обычном включении (коллекторы транзисторов объединены) снижает КПД устройства из-за увеличения потерь на переходах эмиттер — 20 база основного и согласующих транзисторов.

Известен также источник питания, который содержит стабилизатор постоянного напряжения с регулирующим эле- ? ментом на составном транзисторе, коллектор силового транзистора которого подключен к одной входной шине, эмиттер соединен с одним иэ входов преобразователя постс янного напря- 3G жения в переменное, коллектор согласующего транзистора подключен к одному вьходу выпрямителя, другой выход которого соединен с эмиттером силового транзистора, а вход — с первым выходом преобразователя, второй выход которого подключен к выходным выводам (3).

Недостатком известного устройства является отсутствие запуска при больших токах нагрузки и отрицательных температурах, что снижает надежность работы устройства.

Установка низкоомного пускового резистора уменьшает КПД устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД источника питания.

Для этого в источнике питания переменного напряжения, содержащем стабилизатор постоянного напряжения с регулирующим элементом на составном транзисторе, коллектор силового транзистора которого подключен к одной входной шине, эмиттер соединен с одним нэ входов преобразователя постоянного напряжения в переменное, коллектор согласующего транзистора подключен к одному выходу выпрямит ел я, другой выход

6 которого соединен с эмиттером силового транзистора, а вход . — с первым выходом преобразователя, второй выход которого подключен к выходным выводам, введена цепочка Н9 последовательно соединенных первого резистора, дополнительного транзистора и второго резистора, причем коллекторно-базовая цепь транзистора шунтирована третьим резистором, указанная цепочка включена между коллектором и базой силового транзистора, база дополнительного транзистора через стабнлитрон подключена к одному выходу введенного дополнительно выпрямителя, а через введенный четвертый резистор — к коллектРРУ согласующего транзистора, при этом другой выход дополнительного выпрямителя соединен с эмиттером силового транзистора, а вход подключен к первому выходу преобразователя.

На чертеже представлен предлагаемый источник, принципиальная электрическая схема.

Источник пктания содержит стабилизатор 1 постоянного напряжения, преобразователь 2 постоянного напряжения в переменное (ППН), ко второму выходу которого подключена нагрузка 3. Стабилизатор включает в себя регулирующий элемент 4, выполненный на силовом транзисторе

5 и согласующем транзисторе 6, источник 7 опорного напряжения и усилитель 8 постоянного тока (УПТ).

Первый выход . 9 преобразователя

2 подключен к входам выпрямителя 10 и дополнительного выпрямителя 11, один выход которого через дополнительный стабилктрон 12 и дополнительный четвертый резистор 13 соединен с коллектором согласующего транзистора,включена цепочка иэ последовательно соединенных первого резистора 14, дополнительного транзистора 15, второго резистора 16. Коллекторнобазовый переход транзистора 15 шунтирован третьим резистором 17.

Резисторы 14, 16, 17 совместно с транзистором 15 образуют усилитель 18 с отрицательной обратной связью по току. К выходу стабилизатора подключен конденсатор 19 фильтра.

Источник питания Работает следующим образом.

При подаче напряженияЕ „через третий резистор 17 протекает ток, который открывает транзистор усилителя 18 и, следовательно, силовой транзистор 5 регулируккцего элемента 4. Конденсатор фильтра 19 заряжается. Резистор 16 стабилизирует ток транзистора усилителя 18 и служит для ограничения пускового тока стабилизатора. В начальный момент включения, когда напряжение на конденсаторе 19 Фильтра отсутствует, ток базы транзистора усили65 жение пробоя стабилитрона 12.

Стабилитрон 12, выполняющий функции эталонного напряжения, пробивается и на вход усилителя 18 от выпрямителя 11 через стабнлитрон

12 поступает запирающий (отрица84699 4 теля 18 максимален. Величина этого тока определяется отношением напряжения питания Е Вх эа вычетом напряжения на конденсаторе 19 фильтРа и падений напряжения на переходе эмиттер - база силового транзистора

5, на резисторе 16 и переходе эмиттер - база транзистора 15 усилителя

18 к величине сопротивления пускового резистора 17. При максимальном тоне базы транзистора,15 уск ð лителя 18 максимален и ток в его эмиттерной цепи и максимально падение напряжения на резисторе 16.

По мере заряда конденсатора 19 фильтра уменьшается ток базы транзистора 15 усилителя 18 и падение напряжения на резисторе 16, что способствует изменению тока бызы силового транзистора 5 в незначительных пределах, как по мере эаря20 да выходного конденсатора 19 фильтра, так и при включении источника питания от входного напряжения Е В разной величины и при широком изменении температуры окружающей среды.

Малая зависимость базового тока силового транзистора 5 прн включении стабилизатора 1 от входного напряжения ЕВ„, от окружающей температуры и коэффициента усиления по току транзистора 15 усилителя

30 18 ограничивает изменения пускового тока стабилизатора 1, расширяет границы параметрической устойчивости источника питания и, следовательно, повышает надежность

35 устройства ° В4 еляемая ао время запуска импульсная мощность на транзисторе 15 Усилителя 18 огРанкчена резистором 14.

При некотором значении выходного напряжения стабилизатора, меньшем напряжения стабилизации, запуска ется преобразователь 2.

Дальнейший рост выходного напряжения стабилизатора приводит к появлению коллекторного напряжения на согласующем транзисторе

6. Отпирание согласующего транзистора способствует ускоренному запуску источника питания. По мере

50 нарастания выходного напряжения стабилизатора уменьшение базового тока транзистора 15 усилителя 18 через пусковой резистор 17 компенсирует увеличение тока через резистор 13, поступающего от вы55 прямителя 10. При выходном напряженин стабилизатора близко к напряжению стабилизации 0 напряжение между разнополярными выходами выпрямителей 10 и дополнительного выпрямителя 11 превышает напря684

30

5 тельное напряжение) сигнал. Усилитель 18.âûêëâ÷àåòñÿ и на дальнейшую работу источника питания не влияет. Когда выходное напряжение стабилизатора приближается к напряжению стабилизации, начинает Функциониронать цепь обратной связи 5 стабилизатора. К базе транзистора

УПТ 8 прикладывается часть выходного напряжения стабилизатора и сравнивается с опорным напряжением источника 7, включенным н эмиттерную 1О цепь транзистора УПТ. При этом ток коллектора транзистора УПТ 8 изменяется так, что при нсех возмущающих

Факторах на выходе стабилизатора поддерживается стабильное напряжение, Низкое и стабильное напряжение на коллекторе согласующего транзистора б повышает КПД, надежность источника питания и стабильность выходного напряжения при изменении напряжения питающей сети.

Формула изобретения

Источник питания переменного напряжения, содержащий стабилизатор постоянного напряжения с регулирующим элементом на состанном транзисторе, коллектор силового транзистора которого подключен к одной входной шине, эмиттер соединен с одним иэ входов преобразователя постоянного напряжения в переменное, коллектор

699 6 согласующего транзистора подключен к одному выходу выпрямителя, другой выход которого соединен с эмиттером силового транзистора, а вход — с первым выходом преобразователя, второй выход которого подключен к выходным выводам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД,н него ннедена цепочка из последовательно соединенных первого резистора, дополнительного транзистора н второго резистора, причем коллекторнобазовая цепь транзистора шунтирована третьим резистором, указанная цепочка включена между коллектором и базой силового транзистора, база дополнительного транзистора через введенный дополнительно стабилитрон подключена к одному выходу нведенного дополнительно выпрямителя, а через внеденный четвертый резистор — к коллектору согласующего транзистора, при этом другой выход дополнительного выпрямителя соединен с эмиттером силового транзистора, а вход подключен к первому выходу преобразователя.

Источники инФормации, принятые но внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 332553, кл. Н 02 И 3/24, 1970.

2, Патент CltlA В 332 7199

МКИ 321-2, 1975.

3. Анторское снидетельство СССР

Р 440752, кл. Н 02 М 3/24, 1972.

Составитель A Колоколкин

Редактор Ю. Челюканов Техред Э.Фанта Корректор N. Шароши

Заказ 5304/52 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113033 мсскаа 14-33 Ра скак наа. а. 4

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4