Стабилизатор переменного тока

 

Союз Советских

Сом1иалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЮМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 796830 (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

Р1)М. Кл. (22) Заявлено 05.03. 79(21)2731175/24-07

G 05 F 3/04

I с присоединением заявки М

Государственный квинтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

1 (23) Приоритет

Опубликовано 1501 81 Бюллетень N9 (53) УДК 621.316.

722 1 (088 8) Дата опубликования описания 15; 01. 81. (72) Авторы изобретения

Б. А. Багинский и В. В. Власов

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ..с4 g (+j?

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных устройств автоматики и электротехники стабили зированным током.

Известен стабилизатор переменного тока, который содержит инвертор напряжения и линейный дроссель в цепи переменного тока инвертора (1) .

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор переменного тока, который содержит инвертор с нулевым выводом первичной обмотки трансформатора на двух ключевых транзисторах с объединенными коллекторами, база каждого иэ этих транзисторов подключена,к одному иэ выводов соответствующего резистора,. а эмиттер-коллекторный переход каждого транзистора зашунтирован дио-. дом, причем вторичная обмотка трансформатора через линейный дроссель подключена к выходным выводам (2f, Недостатком известных устройств является их сложность и низкая на» дежность..

Цель изобретения — упрощение уст ройства, повыаейие его надежности, а также регулирование выходного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в известный стабилизатор тока введены две пары полевых транзисторов разного типа проводимости с объединенными истоками, причем. сток первого полевого транзистора соединен с затвором второго и базой соответствующего ключевого транзистора, коллектор которого соеди16 нен со стоком второго полевого транзистора, при.этом, затворы первых полевых транзисторов каждой пары объединены и соединены с общей шиной, а другие выводы упомянутых резисторов подключены к эмиттерам соответствующих ключевых транзисторов. Кроме того, с целью регулирования выходного тока, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с общей шиной через введенный регулируеьый источник напряжения.

На фиг.1 и 2 дана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Стабилизатор содержит источник

1 питания, трансформатор 2, ко вторичной обмотке которого подключены последовательно соединенные, линейный дроссель 3 и нагрузка 4.

Зо Межцу коллектором и базой транзнс796830

d0

65 торов 5 и б подключены по два полевых транзистора 7, 8 и 9, 10 с кана лами дополнительных типов проводимости, между коллекторами и эмиттерами подключены диоды 11 и 12, а эмиттерные переходы шунтированы резисторами 13, 14.

Устройство работает следующим образом, При включении источника 1 питания вследствие неидентичности характеристик полевых транзисторов 7,8 и

9,10 устанавливается такой режим, когда транзисторы 7, 8 открыты, а транзисторы 9, 10 закрыты или наоборот.

Пусть в рассматриваемый момент времени открыты транзисторы 7, 8.

Ключевой транзистор 5 при этом работает в активном режиме, близком к границе насыщения. Его ток коллектора, а также ток через полевые транзисторы 7, 8 увеличивается по мере роста тока через линейный дроссель 3.

Цепь их полевых транзисторов 7, 8 обладает вольт-амперной характеристикой с участком отрицательной проводимости. При достижении тока через полевые транзисторы 7, 8 и, следовательно, тока базы транзистора 5 величины тока пика на вольт-амперной характеристике ток через полевые транзисторы 7, 8 скачком уменьшается практически до нуля. Ключевой транзистор 5 при этом запирается, полярность напряжений на обмотках трансформатора 2 изменяется на обратную, отпирается диод 12.

Ток течет по цепи: "минус" источника 1 питания, левая часть первичной обмотки трансформатора 2, диод

12, "плюс" источника 1 питания.При этом часть энергии, накопленной в магнитном поле дросселя 3, возвращается в источник 1 питания. Когда ток дросселя 3 уменьшается до нуля, диод

12 запирается, отпираются полевые транзисторы 9, 10.и, следовательно, кл1 евой транзистор б. Ток дросселя

3 начинает возрастать в обратном направлении. Далее описанные процессы повторяются для другого плеча схемы.

Если трансформатор 2 работает в линейном режиме и его ток намагничивания намного меньше тока дросселя

3", то амплитуда переменного тока в нагрузке 4 не зависит от напряжения источника 1 питания и величины нагрузки и равна где P — - коэффициент усиления по току ключевого транзистора;

3 — ток пика цепи и двух полевых транзисторов с каналами дополнительных типов проводимости;

35 коэффициент трансформу

Я4 Ю1 мации трансформатора 2. щ ц) — число витков первичной

1I и вторичной обмоток.

При необходимости нагрузку можно питать стабилизированным постоянным током, если между линейным дросселем 3 и нагрузкой 4 включить выпрямитель и сглаживающий фильтр.

Устройство, схематически изображенное на фиг.1, как и известное, не позволяет регулировать ток нагрузки.

На фиг.2 схематически изображен .стабилизатор, позволяющий регулировать ток нагрузки.

Это достигается тем, что между объединенными стоками полевых транзисторов 8 и 10, подключенных к коллекторам ключевых транзисторов 5 и б, и объединенными затворами полевых транзисторов 8 и 10 включен регулируемый источник 15 напряжения.

При изменении напряжения источника

15 изменяются токи пика вольт-амперных характеристик цепей из полевых .транзисторов 7, 8 и 9, 10 и, тем самым, амплитуда тока нагрузки.

Предлагаемый стабилизатор проще и надежнее известного из-за отсутствия цепи обратной связи с выхода инвертора на его вход. Он позволяет проще осуществлять регулировку тока нагрузки.

Кроме того, стабилизатор надежнее и проще известного по конструкции при питании стабилизированным током цепей, находящихся под высоким напряжением, поскольку не требуется гальваническая развязка цепи обратной связи.

Формула изобретения

1. Стабилизатор переменного тока, содержащий инвертор с нулевым выводом первичной обмотки трансформатора на двух ключевых транзисторах с объединенными коллекторами, база каждого иэ этих транзисторов подключена к одному из выводов соответствующего резистора, а эмиттер-коллекторный переход каждого транзистора зашунтирован диодом, причем вторичная обмотка трансформатора через линейный дроссель подключена к выходным выводам, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в него введены две пары полевых транзисторов разного типа проводимости с объединенными истоками, причем сток первого полевого транзистора соединен с затвором второго и базой соответствующего ключевого транзистора, коллектор которого соединен со стоком второго полевого транзистора, при этом затворы первых поле796830

Фиг. f

Составитель С. Чернышева

Редактор С. Тимохина Техред Н.БарадулинаКорректор Г.Решетник

Заказ 9769/66 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1 вых транзисторов каждой пары объединены и соединены с общей шиной, а другие выводы упомянутых резисторов подключены к эмиттерам соответствующих ключевых транзисторов.

2. Стабилизатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью регулирования выходного тока, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с общей шиной через введенный регулируемый источник напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 437055, G 05 F 1/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 541158, G 05 F 1/46, 1975.