Тиристорный стабилизатор постоян-ного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>796816

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 040178 (21) 2563131/24-07 с присоединением заявки ¹ (53)М. Кл З

G 05 Р 1/56

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Ф

Опубликовано 15.0131. Бюллетень No 2 (5З) УДК 621. 316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 15.01.81 (72) Автор изобретения

И.Л, Забашта (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ о

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсным стабилизаторам напряжения, выполненным по схеме с отрицательной обратной связью, и может быть использовано в качестве источника питания радиоаппаратуры.

Известны тиристорные стабилизаторы постоянного напряжения (1j.

Наиболее близким из известных технических решений является тиристорный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухполупериодный выпрямитель, входом переменного тока подключенный к входным клеммам, регулирующий тиристор, подключенный анодом к положительному выводу выпрямителя, а катодом — ко входу сглаживающего фильтра с емкостным входом, выход которого через датчик тока подключен к выходным клеммам, генератор импульсов, выход которого через разделительный конденсатор подключен к регулирующему тиристору, регулируемый источник постоянного напряжения, включающий конденсатор и первый транзистор, переход коллектор-амиттер которого подключен параллельно конденсатору, а переход баэаэмиттер — через диод. первый резистор и второй переменный резистор подключены к датчику тока, резисторный делитель напряжения, подключенный к выходу сглаживающего фильтра, причем общая точка конденсатора и эмиттера первого транзистора соединена с минусовым выводом выпрямителя, а общая точка коллектора первого транзистора и другого вывода конденсатора через третий резистор подключена к положительному выводу выпрямителя f2).

Недостатком такого устройства является ограниченный коэффициент стабилизации.

15 Цель изобретения — создание тиристорного стабилизатора постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорном стабилизаторе регу20 лируемый источник постоянного напряжения снабжен вторым транзистором и стабилитроном, причем стабилитрон включен параллельно конденсатору, а коллектор второго транзистора соеди25 нен со входом генератора импульсов, а также с катодом стабилитрона через четвертый резистор, эмиттер второго транзистора соединен с отрицательным выводом выпрямителя, к которому под30 ключен ам у стабилитрона, а база тран796816 зистора соединена с движком переменного резистора резисторного делителя напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора.

Бестрансформаторный тиристорный стабилизатор напряжения содержит двухполупериодный выпрямитель 1, регулирующий тиристор 2 с последовательно включенным диодом 3, сглажи- 10 вающий фильтр 4, генератор 5 импульсов управления, регулируемый источник постоянного напряжения на последова" тельно включенных резисторе 6 и стабилитроне 7, транзисторах 8 и 9, конденсаторе 10, подключенном параллель- 15 но стабилитрону 7, и резисторе 11.

Стабилитрон 7 подключен анодом к отрицательному полюсу выпрямительного моста, транзистор 9 подключен коллектором к катоду, а эмиттером — к ано- 20 ду стабилитрона. База транзистора 9 подключена к катоду диода 12, анод которого через ограничительный резис

Тор 13 подключен к движку переменного резистора 14. Параллельно резистору )5

14 вКлючен резистор 15,а оба они включены одним концом к отрицательному полюсу выхода нагрузки. Транзистор 8 эмиттером через резистор 16 соединен с отрицательным полюсом выпрямительного моста, коллектором соединен со входом генератора 5 импульсов, а через резистор 11 — с одним из выводов конденсатора 10. База транзистора 8 соединена с движком переменного резистора 17, один конец которо- З5 го соединен через резистор 18 с положительным полюсом выхода устройства, а другим через прямовключенный эмиттерный переход транзистора 19 — c отрицательным полюсом устройства. ка- 40 тод тиристора 2 через разделительный конденсатор 20 соединен с выходам генератора 5 импульсов.

Стабилизатор функционирует следующим образом. 45

При включении тиристорного стаби.лизатора в сеть конденсатор 10 разряжен, генератор 5 импульсов не работает и, следовательно, тиристор 2 закрыт. Однако, обычно если момент вклю-5р чения совпал с максимальным значением напряжения в сети, то возможно включение тиристора емкостным током, вы« зываемым резким изменением напряжения на тиристоре (большое значение

du/dt), что приводит к броску выходного напряжения. Благодаря тому, что фильтр подключен к управляющему электроду тиристора,, емкостной ток протекает помимо его управляющего р-и перехода, что исключает воэможность б0 включения тиристора этим током.

По мере заряда конденсатора 10 возрастает напряжение на коллекторе транзистора 8, которое приводит к появлению на выходе генератора 5 им- б5 пульсов управления, открывающих регулирующий тиристор. Угол включения изменяется до тех пор, пока напряжение на нагрузке не увеличится до такой величины, что часть его, подаваемая на вход транзистора 8, неуменьшит напряжение на его коллекторе.

Благодаря наличию резистора 11 и стабилитрона 7 изменение регулирую щего напряжения на коллекторе транзистора 8 беэйнерционно и не зависит от изменения входного напряжения в довольно больших пределах, что повышает коэффициент стабилизации устройства.

Постоянная времени заряда конденсатора 10 определяет скорость медленного включения нагрузки. Для повышения температурной стабильности устройства в цепь обратной связи по на-, пряжению введены: в цепь эмиттера транзистора 8 резистор 16, а в цепь его базы прямовключенный эмиттерный переход транзистора 19.

Напряжение на резисторе 16, определяющее величину коллекторного тока, а следовательно, и напряжение на коллекторе транзистора 8, определяется напряжением на его базе и падением напряжения на его эмиттерном переходе.

При изменении температуры, благодаря наличию прямовключенного перехода транзистора 19, одинаково меняются падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора 8 и напряжение на его базе. В результате напряжение на резисторе 16, напряжение на коллекторе транзистора 8, угол отпирания регулирующего тиристора и, следовательно, величина выходного напряжения не зависят от температуры.

При увеличении тока или коротком замыкании в цепи нагрузки напряжение на движке переменного резистора

14 становится выше прямого падения напряжения на диоде 12 и транзистор

9 открывается, разряжая конденсатор

10, прекращая тем самым работу генератора управления и, следовательно, запирая тиристор 2. Резисторы 21 и

13 служат для ограничения базового и коллекторного токов транзистора 9.

Формула изобретения

Тиристорный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухполупериодный выпрямитель, входом переменного тока подключенный к входным клеммам, регулирующий тиристор, подключенный анодом к положительному выводу выпрямителя, а катодом — ко входу сглаживающего фильтра с емкостным входом, выход которого через датчик тока подключен к выходным клеммам, генератор импульсов, выход которого через разделительный конденсатор под796816

Составитель Е. Финогенов

Редактор М. Келемеш Техред T.Маточка Корректор Н. Григорук

Тираж 949 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9768/65

Филиал ППП "Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключен к регулирующему тиристору, регулируемый источник постоянного на пряжения, включающий конденсатор и первый .транзистор, переход коллекторэмиттер которого йодключен параллельно конденсатору, а переход база-эмиттер — через диод, первый резистор и второй переменйый.резистор подключены к датчику тока, резисторный делитель напряжбния, йодключенный к выходу сглаживающего фильтра, причем общая точка конденсатора и эмиттера первого транзистора соединена с минусовым выводом выпрямителя, а общая точка ка ллектора первого транзистора и другого вывода конденсатора через третий резистор подключена к положи- тельному выводу выпрямителя, о т— л и ч а ю шийся те у, что, с целью повышения коэффициента стабилизации, регулируемый источник посеянного напряжения снабжен вторым транзистором и стабилитроном, причем стабилитрон включен параллельно конденсатору, а коллектор второго транзистора соединен со входом генератора импульсов, а также с катодом стабилитрона через четвертый резистор, эмиттер второго транзистора соединен с отрицательным выводом выпрямителя, к которому подключен анод стабили,О трона, а база транзистора соединена с движком переменного резистора реэисторного .делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тиристоры — Технический спра15 вочник. Перев. с англ. В.А. Лабунцова, M., "Энергия", 1971, с. 322.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2477167/07, кл. G 05 F 1/56, 1974.