Стабилизатор повышенного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/50 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации экономичного вторичного электроснабжения потребителей. Известен стабилизатор повышенного напряжения, выполненный в виде интегрального регулятора напряжения, «взвешенного относительно одной из силовых шин с помошью балластного резистора, и содержаший, кроме того, делитель напряжения. включенный между выходными выводами обеих силовых шин последовательно с балластным резистором и соединенный выходом с сигнальным входом регулятора напряжения 1. Недостатки известного устройства определяются ограниченной областью практического использования, охватываюш,ей лишь маломош,ные потребители, и низким значением КПД обусловленным значительными потерями мошности в балластном резисторе. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор повышенного напряжения, содержаший регулирующий элемент последовательного типа, включенный между входным и выходным выводами первой из силовых шин, усилитель постоянного тока, выходной вывод которого соединен с управляюшим электродом регулирующего элемента, первый питающий вывод - с выходным выводом первой силовой шины, второй питающий вывод через балластный резистор - с второй силовой шиной, опорный вход - с выходом блока опорного напряжения, включенного между обоими питающими выводами усилителя постоянного тока, а сигнальный вход - с выходом делителя напряжения. включенного между выходными выводами обеих силовых шин, резистор смещения, один из выводов которого подключен к управляюшему электроду регулирующего элемента, а другой вывод - к входному выводу первой силовой щйны 2. Недостаток такого устройства также заключается в невысоком значении КПД обусловленном, как и ранее, значительными потерями мощности в балластном резисторе и избыточными потерями мощности в резисторе смещения. Цель изобретения - повыщение КПД подобного стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор повыщенного напряжения, содержащий регулирующий элемент последовательного типа, включенный между входным и выходным выводами одной из силовых шин, усилитель постоянного тока, выходной вывод которого соединен с управляющим электродом регулирующего элемента, первый питающий вывод - с выходным выводом упомянутой силовой щины, опориый вход - с выходом блока опорного напряжения, включенного между обоими питаюш,ими выводами усилителя постоянного тока, а сигнальный вход - с выходом делителя напряжения, включенного между выходными выводами обеих силовых шин, резистор смеш,ения, один из выводов которого подключен к управляюшему электроду регулируюшего элемента, балластный резистор, введен вспомогательный источник питания, один из нолюсов которого соединен с другим выводом резистора смеш,ения и через балластный резистор - с первым питаюшим выводом усилителя постоянного тока, а другой полюс подключен ко второму питаюшему выводу последнего. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного стабилизатора повышенного напряжения, выполненного в качестве примера на полупроводниковых приборах. Устройство содержит транзисторный регулируюш,ий элемент 1 последовательного типа, включенный между входным 2 и выходным 3 выводами одной из силовых шин; позициями 4 и 5 на схеме обозначены соответственно входной и выходной выводы другой силовой шины, в состав устройства входят также усилитель постоянного тока транзисторы 6-8, резисторы 9 и 10, конденсатор 11 и стабилитрон 12; блок опорного напряжения, стабилитроны 13 и 14, потенциометрический делитель 15 напряжения, резистор 16 смешения, балластный резистор 17, вспомогательный источник питания с полюсами 18 и 19, фильтрующие конденсаторы 20 и 21. Выходной вывод (коллектор транзистора 8) усилителя постоянного тока соединен с управляющим электродом (базой) регулирующего элемента 1, первый питающий вывод (внешний вывод резистора 9) - с выходным выводом 3 силовой шины и через балластный резистор 17 - с полюсом 18 вспомогательного источника питания, второй питающий вывод (общая точка коллектора транзистора 6, внешнего вывода резистора 10, анода стабилитрона 12, внешней обкладки конденсатора 11) - с полюсом 19 вспомогательного источника питания, опервый вход (база транзистора 6 - внещний вывод резистора 9) - с выходом (электродами стабилитрона 13) блока опорного напряжения, включенного между обоими питающими выводами усилителя постоянного тока, а сигнальный вход (база транзистора 7 - внешний вывод резистора 9) - с выходом делителя 15 напряжения, включенного между выходными выводами 3 и 5 обеих силовых шин. Один из выводов резистора 16 смешения подключен к управляющему электроду (базе) регулирующего элемента 1, а дру° вспомогательного источника питания, Устройство работает следующим образом.

При изменении выходного напряжения стабилизатора, например, его повышении, увеличивается напряжение на сигнальном входе усилителя постоянного тока. В результате транзисторы 7 и 8 открываются. (Открытие транзистора 8 вызывает уменьшение положительного потенциала на базе регулирующего элемента 1. Транзистор закрывается, напряжение на нем увеличивается и в итоге происходит снижение выходного напряжения стабилизатора до исходного уровня.

В предлагаемом устройстве потери мощности в балластном резисторе 17 и резисгоре 16 смещения снижены до минимально необходимых, независящих, в частности, от колебаний входного напряжения стабилизатора.

СТАБИЛИЗАТОР ПОВЫШЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент последовательного типа, включенный между входным и выходным выводами одной из силовых шин, усилитель постоянного тока, выходной вывод которого соединен с управляющим электродом регулирующего элемента, первый питающий вывод - с выходным выводом упомянутой силовой шины, опорный вход - с выходом блока опорного напряжения, включенного между обоими питающими выводами усилителя постоянного тока, а сигнальный вход - с выходом делителя напряжения, включенного между выходными выводами обеих силовых шин, резистор смещения, один -из выводов которого подключен к управляющему электроду регулирующего элемента, балластный резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД в него введен вспомогательный источник питания, один из полюсов которого соединен с другим выводом резистора смещения и через балластный резистор - с первым питаюi щим выводом усилителя постоянного тока, а другой полюс подключен к второму питаю(Л щему выводу последнего. CD