Стабилизатор переменного тока Советский патент 1984 года по МПК G05F3/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, к которым предъявляются высокие требования к надежности в работе, к стабильности действующего значения тока в нагрузке и возможности его регулирования.

Известно устройство, содержащее регулирующую цепь, состоящую из выпрямительного моста, выводы постоянного тока которого соединены с регулирующим элементом, один вывод переменного тока соединен с входной клеммой и клеммой для подключения нагрузки, другая клемма которой соединена с цепью компенсации и второй входной клеммой 1.

Недостатками устройства являются отсутствие возможности управлять регулирующим элементом и регулировать действующее значение, а также низкая стабильность и узкий диапазон стабилизации выходного тока.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство, содержащее регулирующую цепь, состоящую из выпрямительного моста и регулирующего элемента, один силовой вывод которого соединен с одйим из выводов постоянного тока выпрямительного моста, один из выводов переменного тока которого соединен с первой входной клеммой, а другой вывод переменного тока подключен к одной из клемм для подключения нагрузки, другая клемма для подключения Нагрузки соединена с второй входной клеммой, и цепь компенсации, в которую с целью расщирения диапазона стабилизации введена управляющая цепь 2.

Недостатками известного устройства являются низкая стабильность действующего значения выходного тока, а также отсутствие возможности регулировать действующее значение тока в нагрузке.

Цель изобретения - повышение стабильности действующего значения тока в нагрузке, а также возможность регулирования выходного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор переменного тока, содержащий выпрямительный мост, один вывод переменного тока которого соединен с первой входной клеммой, а другой вывод - с первой клеммой для подключения нагрузки, вторая клемма для подключения нагрузки соединена с второй входной клеммой, регулирующий транзистор, управляющий транзистор, база которого подключена к точке соединения первого и второго резисторов компенсирующей цепи, состоящей из трех последовательно соединенных резисторов, силовые выводы которых подключены к выводам постоянного тока выпрямительного моста, коллектор управляющего транзистора соединен с одним выводом управляющей цепи, введены стабилитрон и три дополнительных резистора, причем эмиттеры регулирующего и управляющего транзисторов объединены и подключены к аноду стабилитрона и первому выводу первого дополнительного резистора, второй вывод которого подключен к точке соединения второго и третьего резисторов компенсирующей цепи, катод стабилитрона подсоединен к соответствующему выводу постоянного тока выпрямительного моста,

0 база регулирующего транзистора подключена к другому выводу управляющей цепи, а коллектор через второй дополнительный резистор подсоединен к соответствуюпхему выводу постоянного тока выпрямительного

5 моста, куда также через третий дополнительный резистор подключен коллектор управляющего транзистора.

При этом первый дополнительный резистор может быть выполнен переменным. На чертеже представлена схема пред0 лагаемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующую цепь 1, состоящую из выпрямительного моста 2, выводы переменного тока которого соединены с входными клеммами непосред, ственно и через нагрузку 3, и регулирующего транзистора 4, один силовой вывод которого соединен через резистор 5 с одним из выводов постоянного тока выпрямительного моста 2, другой вывод которого соединен с цепью компенсации из резисто0 ров б-8, подключенной к первому выводу выпрямительного моста 2, и управляющую цепь 9, состоящую из резисторов 10 и 11, конденсатора 12 и управляющего транзистора 13, силовые выводы которой соединены параллельно с силовыми выводами цепи

компенсации и выводами постоянного тока выпрямительного моста. В управляющую цепь введен стабилитрон 14, а в цепь регулирования - резистор 15, причем катод стабилитрона 14 соединен с силовым выводом, анод - с эмиттерами управляющего 13 и регулирующего 4 транзисторов и с одним из выводов введенного резистора 15, другой вывод которого подключен к цепи компенсации между резисторами 6 и 7. Кроме того, с целью регулировки дей5 ствующего значения тока в нагрузке резистор 15 выполнен переменным.

Введение в управляющую цепь 9 стабилитрона 14 и в цепь 1 регулирования резистора 15 позволяет повысить надежность устройства, а именно включение в работу

0 управляющего транзистора 13 только в том случае, когда среднее значение напряжения вызывает такую необходимость, в противном случае пиковые значения напряжения могут вызывать ложные сраба. тывания у управляющего транзистора 13.

Резистор 15 предназначен для задания

напряжения (тока нагрузки), при котором

должен открыться стабилитрон 14, а еледовательно и управляющий транзистор 13, так как падение напряжения на резисторе 15 пропорционально току нагрузки. Выполнение этого резистора регулируемым позволяет менять величину тока нагрузки, при котором должен включаться в работу управляющий транзистор 13. Конденсатор 12 предназначен для улучшения формы импульса, выдаваемого с коллектора управляющего транзистора 13 на базу регулирующего транзистора 4, а также для ускорения процесса его запирания. Резисторы 6-8 компенсирующей цепи предназначены для подачи на базу транзистора 13 компенсирующей ЭДС, состоящей в противофазе со стабилизируемым током, в результате чего действующее значение тока через нагрузку остается постоянным. Стабилизатор работает следующим образом. Переменный ток поступает в нагрузку 3 через выпрямительный мост 2, резистор 5, Регулирующий транзистор 4 и резисторы 15 и 6. Когда падение напряжения на резисторе 15, пропорциональное току нагрузки, становится равным напряжению пробоя стабилитрона 14, дальнейший рост напряжения на эмиттерах транзисторов 4 и 13 остается невозможным. Однако при дальнейшем увеличении входного напряжения с делителя напряжений, состоящего из резисторов 6- 8 (цепь компенсации), на базу транзистора 13 будет подаваться напряжение, отрицательное по отношению к его эмиттеру, что вызывает его отпирание. Вследствие этого потенциалы коллектора и эмиттера транзистора 13 становятся почти одинаковыми. Транзистор 4 запирается, так как потенциал его базы определяется коллекторным напряжением транзистора 13. При уменьшении входного напряжения снижается падение напряжения на делителе, состоящем из резисторов 6-8, отпирающее напряжение базы транзистора 13 исчезает и он запирается. При этом на базу транзистора 4 поступает отпирающее напряжение и он открывается. В результате напряжение на нагрузке 3 приобретает форму усеченной синусоиды. Таким образом, изобретение позволяет повысить стабильность действующего значения тока в нагрузке, изменять в случае необходимости действующее значение тока в нагрузке, а также медленно увеличивать или уменьшать ток в нагрузке при выполнении резистора регулирующей цепи регулируемым.

I. СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий выпрямительный мост, один вывод переменного тока которого соединен с первой входной клеммой, а друрой - с первой клеммой для подключения нагрузки, вторая клемма для подключения нагрузки соединена со второй входной клеммой, регулирующий транзистор, база которого подключена к точке соединения первого и второго резисторов компенсирующей цепи, состоящей из трех последовательно соединенных резисторов, силовые выводы которой подключены к выводам постоянного тока выпрямительного моста, коллектор управляющего транзистора соединен с одним выводом управляющей цепи, отличающийся тем, что. с целью повышения стаби.чьности, в него введены стабилитрон и три дополнительных резистора, причем эмиттеры регулирующего и управляющего транзисторов объединены и подключены к аноду стабилитрона и первому выводу первого дополнительного резистора, второй вывод которого подключен к точке соединения второго и третьего резисторов компенсирующей цепи, катод стабилитрона подсоединен к соответствующе.му выводу постоянного тока выпрямительного моста, база регулирующего транзистора подключена к другому выводу управляющей цепи, а коллектор через второй дополнительный резистор подсоединен к соответствующему выводу постоянного тока выпрямительного моста, ку(Л да также через третий дополнительный резистор подключен коллектор управляющего транзистора. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что. с целью регулирования выходного тока, первый дополнительный резистор выполнен переменным. о 05 00 ;о о