Ограничитель напряжения переменного тока

 

1 (72) Автор. изобретения

В. Н. Ктитарев (7! ) Заявитель (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиоэлектронной аппаратуры, в системах автоматического управления и схемах автоматики при необходимости ограничения и стабилизации амплитуды и действующего значения сигнала переменного тока.

Известно устройство, содержащее о выпрямительный мост, в одну диагональ которого включен транзисторный ключ $1 ).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее выпря- мительный мост, один вывод по переменному току которого соединен с первым входным выводом через балластный резистор, и с первым выходным выводом и непосредственно, другой вывод по переменному току выпрямительного моста подключен ко вторым входному и выходному выводам, первый транзистор, эмиттер которого подключен к одному выводу по постоянному току выпрямительного мос.а, источник. опорного напряжения и первый резистор f 2).

Недостатком этих устройств является то, что они ограничивают только амплитуду выходного напряжения прй отсутствии точного ограничения действующего-значения и искажают синусоидальную форму напряжения.

Целью изобретения является повышение точности ограничения действующего значения сигнала без искажения его формы и повышение коэффициента полезного действия..

Поставленная цель достигается тем, что в ограничитель напряжения переменного тока введены второй и третий транзисторы,второй, третий и четвертый резистор и два конденсатора, а источник опорного напряжения выполнен в виде источника пульсирующего двухполупериодного напряжения, причем база

974362 первого транзистора через первый резистор подключена к nnenwv выводу источника опорного напряжения, а через второй резистор — к коллектору второго транзистора, куда также через первый конденсатор подсоединен коллектор первого транзистора и база второго транзистора, соединенная через третий резистор с другим выводом источника опорного напряжения, куда также под- IO ключены эмиттер третьего транзистора непосредственно и эмиттер второго транзистора — через параллельно соединенные четвертый резистор .и второй конденсатор, кроме того, эмиттер вта- 1

,рого транзистора соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого подключен к эмиттеру первого транзистора.

На чертеже показана электрическая схема ограничителя напряжения переменного тока, Ограничитель напряжения содержит выпрямительный мост 1, источник пуль- 5 сирующего двухполупериодного запирающего напряжения 2, двухкаскадный релейный усилитель на транзисторах 3 и 4, резисторах 5-8, конденсаторах .9 и 10, ключ на транзисторе 11, балласт-зо ный резистор 12. (Нагрузка — 13).

Ограничитель напряжения переменного тока работает следующим образом.

На входном транзисторе 3 релейного усилителя происходит сравнение мгновенных значений двух постоянных пульсирующих напряжений: входного с выпрямительного моста 1 и опорного запирающего с источника 2.

Пока величина мгновенного значения входного положительного выпрямленного напряжения на эмиттере транзистора

3 меньше величины мгновенного значения положительного выпрямленного напряжения на его базе, транзисторы 3, фЯ

11 и мост закрыты и входное напряжение подается на нагрузку без ограничения.

Иогда величина входного выпрямленного напряжения превышает величину запирающего напряжения транзистор 3 открывается и ток с диодного моста 1, проходя через переод "Э-Г транзистора 3 и переходы "б-э" транзисторов

4 и 11, открывает транзисторы 4 и 11.

При этом ток через переход "К-Э" транзистора 4 уменьшает запирающее напряжение на базе транзистора 3, увеличивая падение напряжения на резисторе положительной обратной связи 6.

Таким образом, возникает лавинообразный процесс включения транзисторного ключа 11, замыкающего выпрямительный мост.

Шунтирование ключом 11 через мост

1 нагрузки приводит к резкому увеличению падения напряжения на балластном резисторе 12 и к уменьшению выходного напряжения ограничителя и напряжения открывающего транзистор 3.

После этого репейный усилитель и ключ

11 закрываются, величина мгновенного значения напряжения на выходе ограничителя возрастает и процесс слеженияограничения повторяется.

Поскольку электронная релейная транзисторная система слежения следит за уровнем мгновенных значений величин входного и опорного напряжений, то ооеспечивается как точное ограничение эффективного значения сигнала, так и сохранение его синусоидальной формы.

Работа транзисторов в ключевом режиме обеспечивает повышение коэффициента полезного действия устройства и некритичности его к параметрам транзисторов. Резистор 8 устанавливает токовый режим работы релейного усилителя, а резисторы 5 и 7 предназначены для стабилизации работы устройства. 1<онденсаторы 9 и 10 предназначены для устранения высокочастотного возбуждения.

Таким образом, предлагаемое изобре. тение позволяет повысить точность ограничения действующего значения сигнала без искажения формы и повысить коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

Ограничитель напряжения переменного тока, содержащий выпрямительный мост, один вывод по переменному току которого соединен с первым входным выводом через балластный резистор и с первым выходным выводом непосредственно, другой вывод по переменному току выпрямительного моста подключен ко вторым входному и выходному выводам, первый транзистор, эмиттер которого подключен к одному выводу по постоянному току выпрямительного моста, источник опорного напряжения и первый резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ограничения действующего значения

9743

ВНИИПИ Заказ 8703/66 Тираж 914 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнала без искажения формы и повышения КПД, он снабжен вторым и третьим транзисторами, вторым, третьим и чет- вертым резисторами и двумя конденсаторами, а источник опорного напряже". ния выполнен в виде источника пульсирующего двухполупериодного напряжения, причем база первого транзистора через первый резистор подключена к одному выводу источника опорного на- 1О пряжения, а через второй резисторк коллектору второго-транзистора,.куда также через первый конденсатор подсоединен коллекторопервого транзистора и база второго транзистора, 1$ соединенная через третий резистор с другим выводом источника опорного напряжения, куда также подключены змит62 6 тер третьего транзистора непосредст" венно и змиттер второго транэистора -, через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор, кроме того, эмиттер второго транзистора соединен с базой третьего транзис тора, коллектор которого подключен к эмиттеру первого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 684525, кл. G 05 F.1/44, 1978.

2. Иванчук Б. Н. и Рувинов Б. Я.

Параметрические стабилизаторы напряжения на полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. И., "Энергия"

1971, с. 75.