Стабилизатор переменного напряжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>838670.а (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.10.79 (21) 282á290/24-07 с присоединением звявки Но (23) Приоритет Опубликовано 1 0681. Бюллетень Но 22

Дата опубликования описания 15 . 06.81 (51)М. Кл.з

G 05 F 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 6 21. 316 . .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

И И. Куликов и H П. дуд (7 l ) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРПЖЕНИЯ

Изобретение относится к электро|технике, в частности к устройствам электропитания, и предназначено для питания накальных цепей электронных ламп.

Известен стабилизатор напря>кения, содержащий выходной трансформатор, в цепь питания которого включен пусковой резистор с присоединенным параллельно ему коммутирующим .элементом, который управляется напряжением, поступающим с обмотки выход-. ного трансформатора (1 1.

Недостатком этого стабилизатора является то, что он не обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и поэтому не может быть использован для питания цепей накала усилительных ламп некоторых типов.

Наиболее близким техническим решениеМ к изобретению является стабилизатор переменного напряжения,содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующии элемент, выполненный в виде выпрямительного моста и регулирующего транзистора, подключена к

:,входным выводам, вторичная обмотка трансформатора соединена с выходными выводами, узел сравнения, вспомогательнын источник питания и источник напряжения обратной связи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, перэый выход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, второй выход соединен через резистор с цепью питания узла сравнения, вход которого подключен через потенциометр к выходным зажимам источника напряжения обратной связи, а выход соединен с базой регулирующега транзистора (2 ).

Недостатком данного стабилизатора является то, что он не обеспечивает высокой стабильности действующего значения выходного напряжения и высокой надежности устройства.

2О Цель изобретения — повышение стабильности действующего значения выходного напряжения стабилизатора и увеличение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующий элемент,выпол«енный в виде выпрямительного моста регулирующего транзистора, под838670

20,ключена к входным выводам, вторичная обмотка трансформатора соединена c выходными выводами,,узел сравнения, вспомогательный источник питания и источник напряжения обратной связи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, первый выход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, второй выход соединен через резистор с цепью питания узла сравнения, вход которого подключен через потенциометр к выходным зажимам источника напряжения обратной связи, а вывод соединен с базой регулирующего транзистора, введены три конденсатора, регулируемый резистор, нелинейный элемент, дополнительный вход узла сравнения и дополнительная обмотка трансформатора, причем вспомогательный источник питания выполнен в виде выпрямителя, вход которого подключен к дополнительной обмотке, а выход — к выходу вспомогательного источника, первый выход которого через первый конденсатор, а второй выход через нелинейныи элемент подключены к дополнительному входу узла сравнения, второй конденсатор соединен с выходными зажимами источника напряжения обратной связи, один из зажимов которого подключен к эмиттеру регулирующего транзистора,причем регулирующий элемент шунтирован третьим конденсатором и пусковым резистором.

Кроме этого нелинейный элемент выполнен в виде двуханодного стабилитрона.

У

На чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора.

Стабилизатор содержит выходной трансформатор 1, регулирующий элемент состоящий из выпрямительного моста 2 и регулирующего транзистора 3, узел

4 сравнения с цепью 5 питания,источник 6 напря;.<ения обратной связи, шунтированный вторым конденсатором

7, выпрямитель 8 вспомогательного источника, подключенного к дополнительной обмотке 9 нелинейный элемент — двуханодный стабилитрон 10, резистор 11 в цепи питания узла сравнения, первый конденсатор 12, пусковой резистор 13 и шунтирующий его третий конденсатор 14. Напряжение питания стабилизатора подается на входные выводы 15. Вход узла сравнения подключен через потенциометр 16 к выходу источника напряжения обратной связи, а вторичная обмотка 17 к выходным выводам 18.

Общая точка нелинейного элемента 10 и конденсатора 12 соединена с дополнительным входом 19 узла сравнения.

Устройство работает следующим образом.

55 бО

При подаче питающего напряжения на входные выводы 15 в первичную обмотку трансформатора 1 через резистор 13 и конденсатор 14 начинает поступать ток, который, трансформируясь во вторичную обмотку и протекая по нагрузке — нити накала электронной лампы, обсулавливает нагрев этои нити. Сопротивление холодной нити меньше, чем нагретой. Поэтому в начальный момент соотношение между входным сопротивлением трансформатора 1 и сопротивлением резистора 13 таково, что значительная часть входного напряжения падает на резисторе 13, и на обмотки трансформатора в начальный момент поступает напряжение, величина которого намного меньше величины пряжения на обмотках этого же трансформатора, питающего ух<е прогретую нить накала

Величины напряжения, возникшего на дополнительной обмотке 9, недостаточно, чтобы пробить двуханодный стабилитрон 10, в связи с чем цепь питания базы регулирующего транзистора 3 оказывается отключенной от цепи питания узла сравнения, а сам транзистор закрыт. После прогрева нити накала и увеличения ее сопротивления напряжение на обмотках трансформатора и, в частности, на обмотке

9 возрастает. При определенном значении напряжения на обмотке 9 стабилитрон 10 пробивается, и в цепь 5 питания узла 4 сравнения, а через него и в базу регулирующего транзистора 3 начинает поступать ток управления. Транзистор 3 из закрытого состояния переходит в режим регулирования выходного напряжения и поддержания его на заданном уровне. Поскольку питание базы -.ðàíçèñòîðà 3 осуществляется пульсирующим напряжением, поступающим через резистор 11 от выпрямителя 8„ ток коллектора транзистора 3 по форме близок к усеченной выпрямленной синусоиде, а общий ток, поступающий в трансформатор 1, по форме близок к синусоидальному, так как часть этого тока при закрытом транзисторе 3 поступает в трансформатор 1 через резистор 13 и конденсатор 14. Уменьшение искажения формы тока питания выходного трансформатора позволяет значительно повысить стабильность величины действующего значения выходного напряже.— ния. При этом оказывается достаточным осуществление контроля только амплитуды выходного напря;:<ения, которая фиксируется конденсатором 7.Конденсатор 12 помимо сглаживания напряжения, питающего дополнительный вход узла 1 сравнения, обеспечивает определенныи уровень постоянной составляющей тока базы регулирующего транзистора 3, что также способствует умеиьшению искажения формы тока пи838670 тания трансформатора. Энергия конденсатора 12 поступает в цепь базы транзистора 3 через стабилитрон 10 в моменты, когда мгновенное значение пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 8 становится меньше напряжения на конденсаторе 12 за вычетом падения напряжения на стабилитроне 10. Регулирующий транзистор, 3 выполняет функции регулятора напряжения и коммутатора пускового резистора. В момент включения стабилизатора регулирующий транзистор.закрыт и поэтому защищен от возникающих в это время перегрузок по мощности. Осуществление питания базовой цепи регулирующего транзистора от дополнительной обмотки позволяет защитить узел сравнения от воздействия относительно высокого входного напряжения, питающего стабилизатор.

Это позволяет в качестве узла сравнения применить типовые низковольтные интегральные схемы, например интегральные стабилизаторы.

Таким образом, данный стабилизатор имеет повышенную надежность и обеспечивает высокую точность стабилизации действующего значения выходного напряжения.

Формула изобретения

1. Стабилизатор переменного напряжения, содержащии выходной трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующий элемент, выполненный в виде выпрямительного моста и регулирующего транзистора, подключена к входным выводам, вторичная обмотка трансформатора соединена с выходными выводами, узел сравнения, вспомогательный источник питания и источник напряжения обратной связи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, первый выход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, второй выход соединен через резистор с цепью питания узла сравнения, вход которого подключен через потенциометр к выходным зажимам источника напря><ения обратной связи, а выход соединен с базой регулирующего транзистора, о т л.ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности действующего значения выходного напряжения и увеличения надежности устройства, в него введены три конденсатора, пусковой резистор, нелинейный элемент, дополнительный вход узла сравнения и дополнительная обмотка трансформатора, причем вспомогательный источник питания выполнен в виде выпрямителя, вход которого подключен к дополнительнои обмотке, а выход — к выходу вспомогательного источника первый

Щ выход которого через первый конденсатор, а второй выход через нелинейныи элемент подключены к дополнительному входу узла сравнения, второй конденсатор соединен с выходными зажимами источника напря><ения обратной связи, один из зажимов которого подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, причем регулирующий элемент шунтирован третьим конденсатором и пусковым резистором. <)

2. Стабилизатор по п.1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что нелинейныи элемент выполнен в виде двуханод3> ного стабилитрона.

Источни><и информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 528553, кл. G 05 F 1/44, 1977.

2. Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. С.д. до-. дик и E.È. Гольперина. M., "Советское радио", 1969, с. 386, рис. IX.9 (прототип), 838670

Составитель Ь. Колоколкин

Техред А, Ач Корректор О. Билак

Редактор Л. Копецкая

Заказ 4445/72

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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