Стабилизированный выпрямитель

 

(u> 985774

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социапистичесник

Республик (61) Дополнительное к авт. свна-ву (22)Заявлено 22.07.80 (2)) 2961е7 /24-07 с прнсоеанненнсм заявки J4 (23) Приоритет

Опубликовано 30. 12.82. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 04 . 01. 83 (51)М. Кл.

С 05 Р 1/58

ГЬаударствсниый комитет

СССР ао авлвм нэобретекмЯ к открыткЯ (5З) УДК 621. 316.

722. 1(088. 8) (72) Авторы б (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫПРЯИИТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в . различных устройствах электропитания радиоаппаратуры и средств связи.

Известны стабилизированные выпря-. мители, содержащие силовой трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой, выпрямитель, регулирующий трансформатор и выходной фильтр (1 3.

Недостатком таких схем является низкий КПД, вызванный последовательным включением диодов выпрямителя и регулирующего транзистора.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный источник

IlocToRHHot-o напряжения, содержащий силовой трансформатор с выходной дбмоткой со средней точкой, к кон цам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подключен; ный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом, соединенный с выходными зажимами, и узел управления регу5 лирующими транзисторами (2l.

Однако известное устройство обладает недостаточно высоким КПД вследствие динамических потерь в регулирующих транзисторах из-за их пассивного запирания, а также вследствие сквозных токов, возникающих в том случае, если в момент смены полярности входного напряжения регулирующий транзистор находился в открытом состоянии. Кроме того, наличие сквозных токов приводит к снижению надежности устройства.

Цель изобретения - повышение КПД го и надежности стабилизированного выпрямителя..

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный выпрямитель, 985774 ф

Выпрямитель работает следующим образом.

8 первый полупериод входного напряжения через эмиттер-базовый переход транзистора 4 протекает базовый ток, отпирающий его, Через транзистор

4 протекает коллекторный ток, напряжение на выходе выпрямителя повы шается.

При достижении напряжения на выходе заданной величины, определяемой стабилитроном 10, последний пробивается. Через светодиоды 13 и 16 оптронов 12 и 15, резистор 11, стабилитрон 10 протекает ток. Светодиоды 13 и 16 начинают излучать и фототиристор 14, к которому приложено напряжение прямой полярности, включается, Начинает протекать ток через фоторезистор 14 и резистор 6, При этом к базе транзистора 4 через включенный фоторезистор 14 прикладывается потенциал запирающей полярности, Транзистор 4 запирается до конца полупериода. Напряжение на нагрузке 20 поддерживается за счет энергии, накопленной в фильтре 8, В рассмотренный первый полупериод транзистор 5 заперт, так как к его эмиттер-базовому переходу приложено напряжение запирающей полярности через диод 18.

Во второй полупериод происходит смена полярности напряжения. При этом к фототиристору 14 оптрона l2 через диод l9 прикладывается напряжение обратной полярности и фототиристор 14 восстанавливает запирающие свойства.

Через эмиттер-базовый переход транзистора 5 и резистор 7 начинает протекать ток. Транзистор 5.открывается и через него в нагрузку 20 протекает ток, вызывающий повышение напряжения на выходе выпрямителя. При достижении напряжения на выходе заданной величины, через светодиоды

13 - 16 оптронов 12 и 15, резистор 11, стабилитрон 10 начинает протекать ток, приводящий к излучению светодиодов 13 и 16.

"а чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого выпрямителя, Выпрямитель содержит трансфор40 матор 1, вторая обмотка которого имеет среднюю точку, первую 2 и вторую

3 дополнительные обмотки, первый 4 и второй 5 регулирующие транзисторы, резисторы 6 и 7, включенные между

45 базой соответствующего транзистора и общей шиной, выходной фильтр 8, узел управления регулирующими транзисторами 9„ выполненный, например, на стабилитроне 10 и ограничительном резисторе 11, первый оптрон 12, 50 например тиристорный, состоящий из светоизлучателя светодиода) 13 и фотоприемника (фототиристора) 14,второй оптрон 15, например тиристорный, состоящий из светоизлучателя (светодиода) 16 и фотоприемника (фототиристора) 17, диоды 18 и 19, нагрузку 20. фоторезистор 17, к которому приложено напряжение прямой полярнОсти, включается и через него в резистор 7 протекает ток. При этом к базе транзистора 5 через фототиристор 17 прикладывается потенциал запирающей полярности. Транзистор 5 запирается.

3 содержащий силовой трансформатор с выходной обмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом соединенный с выход- 10 ными зажимами и узел управления регулирующими транзисторами, введены две дополнительные обмотки трансформатора, первая из которых отводом соединена с эмиттером первого регулирую- з щего транзистора, а вторая - с эмиттером второго регулирующего транзистора, первый и второй оптроны, светоизлучатели которых подключены к выходу узла управления регулирующими 20 транзисторами, два резистора, каждый из которых включен между общей шиной и базой соответствующего регулирующего транзистора, причем второй отвод первой дополнительной обмотки через фотоприемник первого оптрона подключен к базе первого регулирующего транзистора и через первый диодк базе регулирующего транзистора, а второй отвод второй дополнительной 30 обмотки через фотоприемник второго оптрона подключен к базе второго регулирующего транзистора и через второй диод - к базе первого регулирующего транзистора. 35

985774

Формула изобретения

Ток в Дагрузке RO поддерживается за счет энергии, запасенной в фильтре 8.

В течение этого полупериода транзистор 4 запрет, так как к его эмиттер-базовому переходу через диод 19 приложено напряжение запирающей полярности.

Таким образом, в предлагаемом выпрямителе имеет место активное запирание регулирующих транзисторов, что улучшает динамические свойства устройства и повышает его КПД.

Кроме того, в конце полупериодов входного напряжения регулирующие . транзисторы выключены. Тем. самым устраняется воэможность появления сквозных токов, повышается КПД и надежность.

Использование предлагаемого уст- 26 ройства позволяет уменьшить потери мощности и повысить его надежность.

Повышение надежности и КПД позволит повысить производительность труда в процессе его эксплуатаций. 25

1. Стабилизированный выпрямитель, содержащий силовой трансформатор с зв выходной обмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом соединенный с выходными зажимами, и узел управления регулирующими транзисторами, о тл и ч а ю шийся тем,что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены две дополнительные обмотки трансформатора, первая из кото- 4 рых первым отводом соединена с эмит- тером первого регулирующего транзистора, а вторая - с эмиттером второго регулирующего транзистора, первый

6 и второй оптроны, светоиэлучатели которых подключены к выходу узла управления регулирующими транзисторами, два резистора, каждый из которых включен между общей шиной и базой соответствующего регулирующего транзистора, причем второй отвод первой дополнительной обмотки через фотоприемник первого оптрона подключен к базе первого регулирующего транзистора и через первый диодк базе второго регулирующего транзистора, а второй отвод второй дополнительной обмотки через фотоприемник второго оптрона подключен к базе второго регулирующего транзистора и через второй диод - к базе первого регулирующего транзистора.

2, Выпрямитель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качест" ве оптрона применены тиристорные оптроны.

3. Выпрямитель по и. 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве узла управления регулирующими транзисторами используется стабилитрон, подключенный одним электродом к общей шине, а другим электродомк первому выводу ограничительного резистора, причем выходными зажимами узла управления являются второй вывод оганичительного резистора и потенциальный выходной зажим стабилизированного выпрямителя.

4. Выпрямитель по пп. l и 2, отличающийся тем, что в качестве узла управления регулирующими транзисторами используется широтно-импульсный модулятор.!

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Моин В.С., Лептев И.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., "Энергия", 1972, с. 253, рис. 8-3 б.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Н 2841277, кл. С 05 Р 1/58, 1980.