Стабилизатор переменного напряжения

 

Союз Советск мк

Соцмапмстмческнн

Респубпнк

О П, . Е «ii 723545

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свкд-ву (51)М. Кл.

G 05 F Э/04 (22) Заявлено 1 2.12.77 (21) 2553598/24-07 с присоединением заявки .% (23) П риоритет

Гйударстееннвй нокнтет

СССР нн делам нло0ретвннй н юткрктнй

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень М 11

Дата опубликования опнсання 28.03,80 (53)YLlK 621 316

722 1 (088 8) (72) А вторы изобретения

Н. H. Каменский и И. Н. Матвеев (7! ) Заявитель

{54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известе н стабилизатор, переменного напряжения, содержащий две идентичные схемы, каждая из которых включает транзистор и два диода, трансформатор с двумя вторичными обмотками, шунтированными конденсаторами и соединенными с ба10 зовыми и коллекторными выводами соответствующих транзисторов, и два стабипитрона, включенных последовательно с первичной обмоткой этого трансформатора, также шунтированной конденсатором (1)

Недостаток устройства - снижение коэффициента стабилизации и КПД при изменении частоты питающего напряжения, возможность пробоя транзисторов в момент включения при работе на нагрузку с параллельной емкостью, наличие отдельного трансформатора, что увеличивает вес и габариты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому-ре. зультату является стабилизатор переменного напряжения, содержащий двухполярный стабилизирующий элемент, первый вывод которого соединен с входным выво= дом через балластный резистор, а второй вывод подключен к обшей шине 121

Недостаток этого стабилизатора — низкий КПД за счет потерь в балластном резисторе, по которому протекают полный ток нагрузки и сравнимый с ним ток- стабилизирующего элемента, низкий коэффициент стабилизации, так как условия его увеличения противоположны условиям повышения КПД, большое выходное сопротивле ние.

Пельь изобретения — повышение КПО, коэффициента стабилизации и снижение выходного сопротивления стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в известный стабилизатор переменного напряжения введены два транзистора разного типа проводимости, два резистора, 723545 четыре диода и два стебилитроне, причем база транзистора с р — ь-р-проводимостью иодключене к аноду первого лисда, катод которого соединен с первым выводом двухполярного стабилйзируюшего элемента и с анодом второго диода, с тол которого подключен к базе транзистора с в-р-и- проводимостью, кол-. лектор транзистора с р- ь-р-проволимостью соединен с анодом третьего диода, катод которого через первый резистор соединен с входным выводом, а через последовательно соелиненные первый и вта= рой резистор с анодом четвертого диода, катодом соединенного с коллектором трен15 зистора с Ф-р-«ъ-проводимостью и с катодом первого стебилитрона, анод которого

coBgHHeH c 3MHTTep8MH обоих QBB3HcYoров, выходным выводом и катодом второго стабилйтрона, анодом подключенного к ( аноду третьего диода.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

В качестве двухполярного стебилизи25 рующего элемента применяют выпрямительный мост на диодах 1,2,3,4, в диагональ которого включен. стабилитрон 5.

1Базы введенных транзисторов 6 (типа

5р-It ) и 7 (типе р-It-p) соединяют че30 рез диоды 8,9 с балластным резистором

10 и выпрямительным мостом. Коллекторы транзисторов 6 и 7 через диоды 11 и 12, резисторы 13 и 14 соответственно соединяют с входным выводом 15 и

35 балластным резистором 10. Между эмиттером и коллектором кеждого транзистора вклюнены стебилитроны 16 и 17. Эмиттеры обоих транзисторов соединены между собой и выходным выводом 18. Второй вывод двухполярного стабилизируюшего элемента соединен с выводом 19 общим для входа и выхода стабилизатора. с

Устройство работает следуюшим обре45 зом.

В течение всей полуволны напряжения одной полярности, например положительной, выходной ток протекает через диоды

8, 11, резистор 13 и транзистор 6. В этот период транзистор 7 отключен запертыми диодами 9 и 12. При изменении полярности входного напряжения запертыми становятся диоды 8, 11 и выходной ток уже другого направления протекает

55 через транзистор 7 и открытые диоды 9, 12. При работе устройства в течение каждого полупериода входного напряжения имеются два характерных режима.

В первом режиме вхолное напряжение к«О«««шО напр яжс«. «I«E стабилизации, При этом стабилизирую«цпй элемент

1-" заперт и весь ток резистора 10 поступает в базу транзистора 6 (при положительной полярности входного напряжения), вводя его в состояние близкое к насышению. Выходное напряжение следует за вход««ъ«м, ок:тевая от него не несколько вальт зе счет паления не открытом лиоле 11, резисторе 13 и транзисторе

6. В Отличие от известного через резистор 10 протекает не весь ток выхода, е лишь мелея его честь (несколька процентов), необходимая для управления тра««зистором. Это повышает КПД.

БО втором режиме входное напряжение больше напрюке««ия стабилизации.

При этом стабилизируюший элемент

1-5 отперт, потенциал базы транзистора

6 по «ти не изменяется и практически постоя««ным Остается выходное напряжение.

Между базой и коллектором транзистора

6 действует напряжение, равное разности входного напряжения стабилизации.

Ток, протекеюший через стебилизируюший элемент, значительно меньше, чем в извест«.oì устройстве, чта повышает КПД, в «Ом рея име, а также практически устраняет дрейф иыхолного напряжения при прогреве. Резистор 1 0 имеет большую величину, чем в известном устройстве вследствие того, ч О ток, протекаюший через нега, меньше. Это повышает коэффицне нт стеби««изации, завис яший От От«О«««опия сопротивлении резистора 10 ч стебилизируюшего элемента, Б известном устройстве выход««ое сопротивление стаби, и«летова Определяется са «р Отивле ние м стеб««ли«.««рую«1«его элементе и может достигатьь десятков Ом. В пред легае мом устройстве выходное сопротивление значитель««О меньше, так как определяется выходным сопротивлением эмиттерного повторителя не транзисторе 6 (или 7 во

«р :. мя p ÃÎTE паляр««асти Входного напряжения}.

Стебилитроны 16, 17 и резисторы 13, 14 зешишают транзисторы 6. 7 соответственно От пробоя в момент включения при работе BB нагрузку с эквивалентной параллельной емкостью или выбросах вхО-лнага напряжения.

Стабилизатор не содержит реактив««ых элементов, поэтому нижняя граница рабочего диапазона частот определяется только свойствами нагрузки.

5 7 35

Формула изобре те ни я

Стабилизатор переменного напряжения, содержаший. двухполярный стабилизирующий элемент, первый вывод которого соединен с входным выводом через балластный резистор, а второй вывод подключен кобшейшине, отличаюшийся тем, что, с целью повышения КПД, коэффициента стабилизации и-снижения выходного сопротивления, в него введены два транзистора разного типа проводимости, два резистора, четыре диода и два стабилитрона, причем база транзистора с р-и-р-проводимостью подключена к ано15 ду первого.диода, катод которого соединед с первым выводом двухполярного стабилизирующего элемента и с анодом второго диола, катод которого подключен

20 к базе транзистора с и-р-й-проводимостью, коллектор транзистора с р-и-р. проводимостью соединен с анодом тре45 тьего диода, катод которого через первый резистор соединен с входным выводом, а через последовательно соединенные первый и второй резистор с анодом четвертого диода, катодом соединенного с коллектором транзистора с й-рр-й-проводимостью и с катодом первого стабипитрона, анод которого соединен с амиттерами обоих транзисторов, выходным выводом и катодом второго стабилитрона, анодом подключенного к аноду третьего диода.

Источник и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3593111, кл. 323-17, 1971, 2. Источники электропитания на полупроводниковых приборах Проектирование и расчет под ред. Додика С. Q. и Гальперина Е. И., М., Советское радио", 19 69, с. 38 1.

ЦНИИПИ Заказ 368/27 Тираж 956 Подписное

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