Стабилизированный источник питания переменного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/44 H02M7/538 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной рал,иотехни- ческой аппаратуры.

Цель изобретения - noBbiiiienrje КПД и стабильности выходного напряжения.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Стабилизированный источник питания ю в свою очередь фиксируется через разпеременного напряжения, содержащий силовые транзисторы 1 и 2, коллекторы которых соединены с первым входны выводом, силовой трансформатор 3 с выходной обмоткой 4, соединенной с выходными выводами, и обмоткой 5 обратной связи, одним выводом через первый резистор 6 подключенной к базе первого силовот о транзистора 1 , а другим выводом непосредственно к базе второго силового транзистора 2 и через второй резистор 7 к его коллектору, причем к переходу база - эмиттер каждого силового транзистора включен во встречном направлении диод 8 и 9, эмиттеры этих транзисторов соединены с крайними выводами входной обмотки 10 силового трансформатора, средний вывод 11 подключен к второму входному выводу и к одному из выводов опорного стабилитрона 12, второй вывод которого подключен к эмиттеру третьего транзистора 13, коллектор которого подключен к средней точке соединения развязывающих диодов 14 и 15, база соединена со средней точкой трехполюсного резис- тивного делителя 16, 17 и 18, один полюс которого подключен к первому входному выводу, BTopoii - к второму входному выводу, третий через соответствующие дополнительные диоды 19 и 20 соединен с эмиттерами силовых транзисторов 1, 2, дополнительные транзисторы 21, 22, каждый из которых коллектором подключен к эмиттеру а эмиттером к базе соответствующего силового транзистора, базы дополнительных транзисторов 21 и 22 подключены к вторым выводам соответствующих развязывающих диодов 14 и 15,причем переходы база - эмиттер дополнительных транзисторов 21 и 22 защун- тированы дополнительными резисторами 23 и 24.

Устройство работает сл едующим образом.

При подаче напряжения питания в преобразователе возникают колебания

напряжения, которые трансформируются в выходное напряжение. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет фиксации положительных полупериодов напряжения в базовых цепях силовых транзисторов 1 и 2 с помощью дополнительных транзисторов 21 и 22, напряжение на базах которых

Ь

0

5

0

)

0

5

вязывающие диоды 14 и 15 транзистором 13 и стабилитроном 12, Отрицательные полупериоды напряжения в базовых цепях транзисторов 1 и 2 запирают соответствующий силовой транзистор по базе и дополнительный транзистор 21 или 22 по эмиттеру и при этом ограничиваются диодами 8 и 9.

Положительные полупериоды напряжения в эмиттерных цепях силовых транзисторов 1 и 2 через дополнительные диоды 19 и 20 поступают на трехпо- люсный резистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов 16, 17 и 18, и через переход эмиттер - база третьего транзистора 13 сравниваются с пробивным напряжением стабилитрона 12, Величиной сопротивления первого резистора 6 устанавливается необходимый ток базы силовых транзисторов 1 и 2, второй резистор. 7 служит для увеличения надежности запуска преоОразователя .

В предлагаемом устройстве в измерительную цепь (через транзистор 13 и стабилитрон 12) протекают только базовые токи дополнительных транзисторов 21 и 22 и начальный ток, задаваемый дополнительными резисторами 23 и 24. А при изменении коэффициента усиления силовых транзисторов, например, от изменения температуры, а также при сбросе нагрузки преобразователя весь избыточной ток обмотки обратной Связи через переход эмиттер - коллектор дополнительных транзисторов 21 и 22 протекает в нагрузку, т.е. происходит перераспределение тока обмотки 5 обратной связи силового трансформатора 3. При боль- щой нагрузке и малом коэффициенте усиления силовых транзисторов через их базы протекает больщая часть тока, а при сбросе нагрузки и повьпиении коэффициента усиления силовых транзисторов большая часть тока протекает через дополнительные транзисторы 21

и 22. При этом имеет место взаимная

с компенсация изменения коэффициента

3.1

усиления силовых и дополнительных транзисторов, Наприме), при увеличении коэффициента усиления транзисторов уменьшаются базовые токи силовых транзисторов, что приводит к увеличению эмиттерных токов дополнительных транзисторов, однако из-за аналогичного увеличения коэффициента усиления последних их базовый ток остается постоянным, т.е. стабилизуется ток, протекающий через опорный стабилитрон 12. Введение дополнительных резисторов 23 и 24, задающих начальный ток, еще более уменьшает относительное изменение тока через стабилитрон и соответственно повышает стабильность опорного напряжения, чтд в конечном счете приводит к повышению стабильности выходного напряжения. Таким образом, наряду с повышением КПД устройства за счет значительного уменьшения тока через измерительные цепи предлагаемое устройство позволяет повысить стабильность выходного напряжения за счет повышения стабильности опорного напряжения .

Преимуществом предлагаемого устройства перед аналогами является простота электрической схемы, возможность создания простых, но мощных источников питания с незначительным потреблением тока по измерительным цепям и управлению. В диапазоне стабилизации входных напряжений силовые транзисторы устройства работают в линейном режиме, что позволяет значительно снизить коммутационные потери и исключить сквозные токи (из-за перекрытия открытых состояний транзисторов) силовых транзисторов по сравнению с преобразователями на насыщающихся транзисторах, что дополнительно повышает КПД и облегчает режимы транзисторов за счет исключения бросков тока при переключениях, так как на вход сравнивающего и усиливающего транзистора напряжение подается непосредственно с обмоток силового трансформатора, исключая влияние нестабильности падения напряжения на силовых транзисторах.

ВИ)ШПИ Заказ 3961/44

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна;

4120

Форму л я . и 3 о Г р е т е и и я

Стабилизированны) lтитa п я с- переменного напряжения, содержащий преобразователь постоянного напряжения в переменное на двух силопых транзисторах, коллекторы котсчрых соединены с первым вxoдн м выводом, и

0 силовом трансформаторе с выходной обмоткой, соединенной с выходными выводами, и обмотко11 обратной связи, одним выводом, через первьи ) резистор подключенной к базе первого силового

15 транзистора, а другим выводом - непосредственно к базе второго силового транзистора и через второй резистор - к его коллектору, причем к переходу база - эмиттер каждог о си0 лового транзистора включен во встречном направлении диод, эмиттеры этих транзисторов соедиргены с кра1пп ми выводами входной обмотки силовог о трансформатора, средний вывод под5 ключен к второму входному выводу и к одному из выводов опорного стабилитрона, второй вывод которого подключен к эмиттеру третьего транзистора, коллектор которого подключен 0 к средней точке соединения развязывающих диодов, база соединена со средней точкой трехполюсного резис- тивного делителя, один полюс которого подключен к первому входному

15 выводу, второй - к второму входному выводу, третий через соответствующие дополнительные диоды соедине : с эмиттерами силовых транзисторов, о т л и- чающийся тем, что, с целью

0 повышения КПД и стабильности выходного напряжения, в него введены два дополнительных транзистора обратного типа проводимости силовым транзисторам преобразователя, каждьй из

5 которых коллектором подключен к эмиттеру, а эмиттером - к базе соответствующего силового транзистора, базы дополнительных транзисторов подключены к вторым выводам соответствующих

0 развязывающих диодов, причем переходы база - эмиттер дополнительных тран зисторов зашунтированы дополнительными резисторами.

Тираж 863

Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Цель изобретения - повышение КПД и стабильности выходного напряжения. Цель достигается тем, что в стабилизированный источник питания переменного напряры 1 и 2., силовой трансформатор 3 с входной 10, выходной 4 и дополнительной 5 обмотками, первый и второй резисторы 6 и 7, диоды 8 и 9, измерительную цепь на опорном стабилитроне 12 и транзисторе 13, развязывающие диоды 14 и 15, трехполюсный резистин- ный делитель 16, 17, 18, дополнительные диоды 19 и 20, введены дополнительные транзисторы 21 и 22, переходы база-эмиттер которых зашунтирова- ны дополнительными резисторами 23 и 24. КПД устройства повышается за счет уменьшения тока через измерительную цепь, стабильность выходного напряжения - за счет повышения стабильности тока, протекающего через опорный стабилитрон 12. 1 ил. ifi (Л