Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и, являясь усовершенствованием изобретения по авт. св. № 860026, предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиозлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение КПД. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема описывае- мого стабилизатора постоянного напряжения .

Устройство содержит силовой трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 о мотками, развязывающие диоды 4,5 (первая пара), 6, 1 (вторая пара), 8, 9 (третья пара), вольтодобавочный трансформатор 10с первой 11 и второй 12 первичными обмотками и вторичной обмоткой 13, конденсаторные фильтры 14 и 15, регулирующие транзисторы 16, 17, усилители 18, 19 обратной связи, LC-фильтр 20, делитель 21 выходного напряжения, блок 22 опорного напряжения. Позициями 23, 24 на схеме обозначены выводы для подключения питающей сети, позициями 25, 26 выводы для подключения нагрузки, а позицией 27 собственно нагрузка. Первичная обмотка 2 силового трансфор матора 1 соединена с выводами 23, 24 Крайние выводы вторичной 13, первой первичной 11 и второй первичной 12 обмоток вольтодобавочного трансформатора 10 соответственно через пер- вую пару 4, 5, вторую пару 6,, 7 и третью пару 8, 9 развязывающих диодов подключены к крайним выводам вторичной обмотки 3 силового трансформа- Тора 1 , причем подключение обмоток 11, 12 произведено противофазно по отношению друг к другу. Конденсаторные фильтры 14, 15 включены между средними выводами соответственно первой первичной 11 и второй первичной 12 обмоток вольтодобавочного трансформатора 10 и средним выводом вторичной обмотки 3 силового трансформатора 1. Вход LC-фильтра 20 подключен к средним выводам вторичных обмоток 13 и 2 вольтодобавочного 10 и силового 1 трансформаторов, а выход соединен с выводами 25, 26 и через делитель 21 выходного напряжения соответственно с инвертирующим и неин- вертирующим входами усилителей 18 и 19 обратной связи, другие входы которого подключены к выходу блока 22 опорного напряжения. Регулирующие

272

транзисторы 16 и 17 коллектор-эмит- терными переходами включены между средними выводами соответственно первой 11 и второй 12 первичных обмоток вольтодобавочного транзистора 10 и выходным потенциальным выводом LC- фильтра 20, в качестве-которого выступает вывод 25, а базовыми цепями соединены с выходами соответственно усилителей 18 и 19 обратной связи.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При уменьшении напряжения на выводах 25, 26 ниже номинального значения на выходе дели теля 21 напряжение уменьшается ниже опорного напряжения блока 22. На выходе усилителя 18 обратной связи появляется положительное напряжение, открывающее регулируюш 1й транзистор 16. На выходе усилителя 19 обратной связи появляется отрицательное напряжение-, закрывающее регулирующий транзистор 17. Таким образом, при уменьшении выходного напряжения ток течет по первой первичной обмотке 11 вольтодобавочного трансформатора 10, а так как обмотка 11 и вторичная обмотка 13 включены в проти- вофазе, то напряжение, прикладываемое к LC-фильтру 20, оказывается равным сумме напряжений на вторичных обмотках 3 и 13 силового 1 и вольтодобавочного 10 трансформаторов. I

При увеличении напряжения на выводах 25, 26 вьш1е номинального значения регулирующий транзистор 16 закрывается, а регулирующий транзистор 17 открывается. В вольтодобавочном трансформаторе 10 ток протекает по второй первичной обмотке 12. Так как обмотка 12 и вторичная обмотка 13 включены в фазе, то напряжение, прикладываемое к ЪС-фильтру 20, равно в этом случае разности напряжений на вторичных обмотках 3 и 13 силового 1 и вольтодобавочного 10 трансформаторов . I

Таким образом, стабилизация выходного напряжения осуществляется путем изменения напряжения, прикла- дьшаемого к первой 11 или второй 12 первичным обмоткам вольтодобавочного трансформатора 10 через соответст- вуюш;ий регулирующий транзистор 16 или 17, которые работают в линейном ре- жиме и управляются соответствующими усилителями 18 и 19 обратной связи.

Повышение КПД стабилизатора достигается за счет того, что весь диапазон регулирования при изменении входного напряжения или тока нагрузки от минимального до максимального значения разбивается на два поддиапазона, т. е. вольтодобавочный трансформатор 10 работает в режиме как вольтодо- бавки, так и вольтоотнимания. Это позволяет уменьшить количество витков во вторичной обмотке 13 вольтодоба- вочного трансформатора 10. Следовательно, при неизменном токе нагрузки

10

литель обратной связи, второй конденсаторный фильтр и третья пара развя- зывающих диодов, а вольтодобавочный трансформатор снабжен второй первичной обмоткой, причем последняя через третью пару развязывающих диодов подключена к крайним выводам вторичной обмотки силового трансформатора про- тивофазно по отношению к первой первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора,, второй конденсаторный фильтр включен между средними выводами второй первичной обмотки вольтоуменьшается мощность, снимаемая с вто- 15 добав-очного и вторичной обмотки силоричной обмотки 13, и снижается ток, протекающий по цепям первичных обмоток 11, 12 и через регулирую цие транзисторы 16, 17, Формула изобретения 20

Стабилизатор постоянного напряжения по авт. св. № 860026, отливого трансформаторов, второй усилитель обратной связи цепью неинвертирующего входа соединен с выходом LC-фильтра, второй регулирующий транзистор коллектор-эмиттерным переходом включен между средним выводом второй первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и выходным потенциальным выводом ЬС-фил€ тра, а базовый цепью соединен с выходом второго усилителя обратной связи.

чающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены второй регулирующий транзистор, второй уси

литель обратной связи, второй конденсаторный фильтр и третья пара развя- зывающих диодов, а вольтодобавочный трансформатор снабжен второй первичной обмоткой, причем последняя через третью пару развязывающих диодов подключена к крайним выводам вторичной обмотки силового трансформатора про- тивофазно по отношению к первой первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора,, второй конденсаторный фильтр включен между средними выводами второй первичной обмотки вольтодобав-очного и вторичной обмотки сило

вого трансформаторов, второй усилитель обратной связи цепью неинвертирующего входа соединен с выходом LC-фильтра, второй регулирующий транзистор коллектор-эмиттерным переходом включен между средним выводом второй первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и выходным потенциальным выводом ЬС-фил€ тра, а базовый цепью соединен с выходом второго усилителя обратной связи.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьшение КПД. Благодаря введению в устройство дополнительного канала регулирования напряжения с регулирующим транзистором 17, конденсаторным фильтром 15 и усилителем 19 обратной связи, а также снабжению вольтодобавочного трансформатора 10 второй первичной обмоткой 12, подключенной к крайним выводам вторичной обмотки 3 силового трансформатора 1 через третью пару развязывающих диодов 8, 9 противофазно по отношению к первой первичной обмотке 11, весь диапазон регулирования при изменении входного напряжения или тока нагрузки разбивается на два поддиапазона, т.е. вольтодобавочный трансформатор 10 работает в режиме как вольтодобавки, так и вольтоотнима- ния. Это позволяет уменьшить количество витков во вторичной обмотке 13. Следовательно, при неизменном токе нагрузки уменьшается мощность, снимаемая с вторичной обмотки 13, и снижается ток, протекающий по цепям первичных обмоток 11, 12 и через регулирующие транзисторы 16, 17. 1йл. .-; (Л Сл САЭ 4 14)

Составитель Л.Морозов Редактор М.Товтин Техред М.Дндык

Заказ 3961/44 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга