Транзисторный стабилизатор повышенных напряжений Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

ТРАНЗИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОВЫШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий усилитель постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения второй вход - с первым выводом стабилитрона, а выход - с управляющим входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а выход - к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора отличающийся тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора и уменьшения его размеров, первьй вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму выводу стабилитрона. (Л

Изобретение относится к электрот нике, в частности к стабилизаторам, предназначенным для питания электро технических устройств, например эле тронно-лучевых трубок. Известен транзисторный стабилизатор повьпиенных напряжений, содержащий регулирующий транзистор, вклю ченный последовательно с нагрузкой, усилитель постоянного тока, кремниевый стабилитрон, измерительный делитель напряжения С1. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является стабилизaтop содержащий регулирующий транзистор (фактически состоящий из шести транзисторов), усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения - кремниевыйстабилитрон измерительный делитель напряжения на двух резисторах, при этом первьй вход усилителя постоянного тока сое нен с выходом измерительного делите ля напряжения, второй вход - с втор выводом стабилитрона, первый вывод стабилитрона соединен с вторым входом измерительного делителя напряжения и с первым выходным зажимом стабилизатора, выход усилителя постоянного тока соединен с управляющи входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизато ра, а - к первому выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения подключен объединенным вторым входному и выхо ному полюсам стабилизатора, второй вывод стабилитрона соединен также с первым выводом балластного резистор второй вывод которого соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора С21. Недостатком такого стабилизатора является низкий коэффициент полезного действия при малых токах нагруз ки. Транзисторные стабилизаторы повыщенных напряжений с высоким КПД необ ходимы для создания малогабаритных устройств отображения информации на экранах электронно-лучевых трубок, Все яноды ЭЛТ рационально подключать к одному источнику питания, вырабатываю цсму и высокое (10-25 кВ) и повышенные (100-700 В) напряжения. Для клжлой ЭЛТ требуется несколько 1ГОЯЫ11КМИ1ЫХ напряжений при токах нагрузки не более 1-2 мА. Нагрузкой, как правило, являются делители напряжения, т.е. ток нагрузки в процессе работы устройства изменяется незначительно. Практически повьшенные напряжения снимаются с дополнительных обмоток высоковольтного трансформатора, малая мощность которого ограничивает и мощность номиналов повьппеиных напряжений. Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия стабилизатора и уменьшение его размеров. Поставленная цель достигается тем, что в транзисторном стабилизаторе повьщ1енных напряжений, содержащем усилитель постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения, второй вход - с первым выводом стабилитрона, а выход - с управляющим входом регулирующего транзистора, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора, а выход - к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входйым полюсами стабилизатора, первый вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму вьшоду стабилитрона. Такое включение обеспечивает нормальный режим работы стабилитрона вследствие обтекания его током нагрузки стабилизатора. На чертеже изображена блок-схеа устройства. Транзисторный стабилизатор поьш1енных напряжений содержит усилиель 1 постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя -2 напряжения, второй вход - с первым выводом стабилитрона 3, а выход - с управяющим входом регулирующего транзистора 4, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабиизатора. Выход регулирующего транзистора 4 соединен с вторым выводом стабилитрона 3. Первый вход измерительного делиеля 2 напряжения соединен с объеиненными первым выходным и вторым ходным полюсами стабилизатора. Первый вывод стабилитрона 3 соедине с вторым выходным полюсом стабилиза тора. Второй вход измерительного делителя 2 напряжения подключен к второму выводу стабилитрона 3. Стабилизатор повьпиенных напряжений работает следующим образом. К входным полюсам стабилизатора подводится напряжение постоянного тока первичного источника. Выходное напряжение, подаваемое на нагрузку, снимается с выходных полюсов, Первьй выходной и второй входной полюса отрицательной полярности объединены между собой и фактически предста ляют собой один полюс. Выходное напряжение равно входному за вычетом напряжения на регулирукицем транзисторе А и стабилитроне 3. Принцип действия стабилизатора состоит в том, что всякое изменение входного напряжения компенсируется противоположным изменением напряжения на регулирующем транзисторе 4. Предположим, например, что в процессе работы стабилизатора произошло скачкообразное увеличение входного напряжения. С учетом определенной инерционности схемы это приведет к увеличению выходного нап жения. Напряжение на выходе измерительного делителя 2 напряжения также увеличится, .так как он включен на сумму двух напряжений - выходного напряжения и напряжения стабилитрона 3, Напряжение на стабилитроне 3 остается неизменным, поэтому изменение напряжения между входами усилителя 1 постоянного тока вызывает запирание регулирующего транзистора 4, т.е. увеличение напряжения на этом транзисторе и уменьшение напряжения на выходе стабилизатора. Таким образом, .выходное напряжение возвращается к исходному (с определенной осггаточной нестабильностью) несмотря на то, что входное напряжение осталось увеличенным. По сравнению с прототипом предлагаемый стабилизатор имеет более высокий КПД. По предлагаемой схеме стабилизируется напряжение 500 В при токе нагрузки 0,5 мА. К этому напряжению подключается делитель напряжения с током 0,3 мА, с которого снимается напряжение 350 В при токе нагрузки 0,01 мА. Практически повьпиение КПД позволяет уменьшить размеры стабилизатора, так как при более высоком КПД уменьшается ток потребления от первичного источника, т.е. уменьгаается сам источник, уменьшаются размеры трансформатора, фильтра и др.