Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/44 

i .1

12

со

с

Изобретение относится к электротехнике.

Цель изобретения - устранение несимметрии формы выходного напряжения и повышение надежности.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора переменного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1 и блок 2 управления 2. Регулирующий элемент состоит из первого и второго транзисторов 3 и 4, цепи коллектор - эмиттер которых зашунтированы соответственно первым и вторым диодами 5 и 6. Для управления первым и вторым транзисторами 3 и 4 служит первый трансформатор 7. Первый и второй выводы первичной обмотки первого трансформатора 7 соединены соответственно с эмиттерами первого и второго транзисторов 3 и 4. Третий и четвертый выводы первичной обмотки первого трансформатора 7 соединены с базами соответственно первого и второго транзисторов 3 и 4. Коллектор первого транзистора 3 соединен с первым выводом 8 для подключения сети, первым выводом первого резистора 9 и первым входным выводом датчика 10 входного напряжения. Коллектор второго транзистора 4 соединен с первым входным выводом датчика 11 тока, второй входной вывод которого соединен с первым выводом 12 для подключения нагрузки и первым выводом первичной обмотки второго трансформатора 13, второй вывод которой соединен с общей точкой 14 соединения второго вывода для подключения сети, второго вывода для подключения нагрузки, вторым входным выводом датчика 10 входного напряжения и выводом конца вторичной обмотки первого трансформатора 7. Вывод начала вторичной обмотки первого трансформатора 7 соединен с вторым выходом первого резистора 9. Параллельно выводам вторичной обмотки первого трансформатора 7 подключена диагональ переменного тока диодного выпрямительного моста 15 блока 2 управления.

Блок 2 управления содержит первый выпрямитель 16, вход которого соединен с выводами вторичной обмотки второго трансформатора 13, а параллельно его выходу подключены делитель 17 напряжения и вход источника 18 опорного напряжения, причем средний вывод делителя 17 напряжения и выход источника 18 опорного напряжения соединены со входами усилителя 19. Выход усилителя 19 соединен с базой регулирующего транзистора 20 и анодами фотоприемников первого и второго оптоэ- лектронных приборов 21 и 22. Переход коллектор - эмиттер регулирующего транзистора 20 шунтирует выход постоянного тока диодного выпрямительного моста 15. Переход база - эмиттер регулирующего транзистора 20 шунтирован вторым резистором 23. Катоды фотоприемников первого и второго оптоэлектронных приборов 21 и 22 соединены с положительным выходом первого выпрямителя 16, отрицательный выход

0 которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора 20. Выход датчика 10 входного напряжения соединен с входом второго выпрямителя 24, к выходу которого подключены последовательно соединенные

5 первый пороговый элемент 25. светоизлуча- тель первого оптоэлектронного прибора 21 и третий резистор 26. Выход датчика 11 тока соединен с входом третьего выпрямителя 27, к выходу которого подключены последо0 вательно соединенные второй пороговый элемент 28 и четвертый резистор 29.

Стабилизатор работает следующим образом.

Выходное напряжение поддерживается

5 постоянным в заданных пределах с помощью регулирующего элемента 1, управляемого блоком 2 управления. В блоке 2 управления выходное напряжение преобразуется до необходимой величины с помощью второго

0 трансформатора 13. Затем переменное напряжение, выпрямленное в первом выпрямителе 16, поступает в делитель 17 напряжения и источник 18 опорного напряжения. Напряжение, снимаемое с делителя

5 17 напряжения, сравнивается в усилителе 19 с напряжением источника 18 опорного напряжения. Усиленное в усилителе 19 напряжение поступает на базу регулирующего транзистора 20, который, открываясь и за0 пираясь, изменяет свое сопротивление; изменяя ток. протекающий через вторичную обмотку первого трансформатора 7. В результате изменяется и величина управляющего напряжения, прикладываемого к

5 первичной обмотке первого трансформатора регулирующего элемента 1, т.е. напряжение на выходе устройства поддерживается стабильным в заданных пределах. При положительном полупериоде напряжения сети,

0 когда к коллектору первого транзистора 3 прикладывается положительное напряжение, через первый транзистор 3. часть первичной обмотки первого трансформатора 7 и аторой диод 6 протекает ток нагрузки. Во

5 втором полупериоде входного напряжения сети, когда к коллектору первого транзистора 3 прикладывается отрицательное напряжение регулирующий элемент 1 работает аналогично. В этом полупериоде ток нагрузки протекает через первый диод 5. часть

первичной обмотки первого трансформато pa 7 и второй транзистор 4 Регулирующий элемент 1 управляется одним блоком 2 уп равления и поэтому имеет симметричную форму выходною напряжения

При перенапряжении в питающей сети увеличивается напряжение на выходе дат чика 10 входного напряжения и соответсг венно, на выходе второго выпрямителя Срабатывает первый пороговый элемент 25, и светоизлучатель первого опгоэлект ронного прибора 21 получает питание Срабатывает его фотоприемник отпирая регулирующий транзистор 20 который шун тирует вторичную обмотку первого трансфер матора 7 через диодный выпрямительный мост 15 При этом запирается регулирую щий элемент 1.

При токовой перегрузке или коротком замыкании устройство защиты работает аналогично На выходе датчика 11 тока и соответственно, на выходе трет его выпря мителя 27 увеличивается напряжение Сра батывает второй пороговый элемент 28 и светоизлучатель второго оптоэлектронного прибора 22 получает питание Срабэты рг его фотоприемник отпирая регулирующий транзистор 20, который uryHTnpver вторич ную обмотку первого трансформатора че рез диодный выпрямительный мост 15 При этом происходит запирание регулирующего элемента 1.

Формула изобретения

Стабилизатор переменного напряже ния, содержащий регулирующий элемент из первого и второго транзисторов и первого и второго диодов, блок управления состоящий из делителя напряжения источника опорного напряжения, усилителя и первого выпрямителя, причем выход первого выпрямителя подключен параллельно делителю напряжения и входу источни опорного напряжения, а средний вывод делителя напряжения и выход источника опорного напряжения соединены с входами усилите ля, отличающийся тем что с целью устранения несимметрии формы выходного напряжения и повышения надежности еве дены датчик тока, второй и третий выпрями тели, первый и второй пороговые элементы первый и второй оптоэлектронные прибо ры, первый, второй, третий и четвертый рр- зисторы, первый и второй трансформаторы регулирующий транзистор диодный выпрямительный мост, при этом коллектор первого транзистора соединен с первым выводом для подключения сети первым входным вы

т

ini

t)М р )

И, о( ,n i

) IT ) 1Ы г

мотчи перьогс рнн , о тпорз )миттер первою тизнчи m гс ж IK и тноду первого ..(И тд и п ч м, , м еичнои обмотки i t-pnorj ina + j i i вюоси вывод первично i о i |Л г u n rif

форматера подил к 1ми1трр i э|ою

ТОЗНЧИГ1 prl . )Н , п f I ГР01ИИ

и чел э k 1 i i iepi i и i т мотки перггг0 тpci iff) j . ibi т

G rCTtif I luI 1 L П И ВТЧ УТР

транзиск огм глг второго трамэи riopa )ед i 5 i r i dir in т о iui о п-лда i

pBt M ВХОДИ1 M B( ПОЛ I 1 BTP

рои иходнои n т ( )ед1 i

тераыг РЫВОДГГ r i PIU nt 1 nnenpbiN bbun r i i , F пчп i i 1 it oro рога транг4 of r 11 njтогрмм |/

обмотки пер1 or ян } r i дине нь с вывод зми ми г ч JMP то i u )

R ППТП С Ш ЮГ Г г г ОП i

житель Htin ни nuinif o n-ion r юп

пектором рг, ли n i орт

отрицай пьн i t ,чгг i ripffin

тельного N TH ii i L , Ю| и

TpTH3Kio iaiT it -, ;ifinj

(О 1L П ЯГЧ1Т1 ii Ч IрС

эпи .up nrvгг з

Uj / И ГИГ OB i t1i, МL Д1

фОГПр. tMhkIf ПГ i )

л е tт г о н н t v г 11 i т е i i

enii (г i-( in ш

10p(J Fr р г, ( О И

Lгорого олто if fi i эр n ( jp (П

пены с поло ii HL i vi м pro

ВЫПрЧМП Ч 14 I1 I ь г ОДНОГО М

пряррния f f a i i (r i пк,ого B&I

прямите iq r ib l N i г j/п п чени

ТОСЯСДМЛ t. t 4U III IL ilppr 1 ПОро овми ipr и IT i i in i и is пергсго опгоэлечрии i -rup тг°тчи пези

гтор D- OM/HTUU, окдс f / r r пходом rpeTifro выгррг ire u i / опорото подключены по юд( dieri но соединенные второи пс рогоч и j к Mt нт г tier о излучатель второго оптоэлрг грп HOIJ прибора и четвертыи резигтьр виг f конца вторичной сОмотки п ов р и , ( f тор и второи ВЫРОД пррпш т i rr { ь второго тронс- форматортгюдк и i t - гоч) fсоединения

ЬТОРОГО ВЫВОДАI 1ДКГЮЧ НИЯ СРТИ ВТО

рого выводч дп г v ui nai рузки и второго вхо;нС F u датчика входного напряжения причем пторичюи об мотки второго л т | i n ф° с пединены с входом первого

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является устранение несимметрии формы выходного напряже ния и повышения надежности, Стабилизатор пе- ременного напряжения содержит регулирующий элемент 1 и блок 2 управления. Первый и второй транзистор 1 3, 4 регулирующего элемента работают в линейном режиме и управляются с помощью первого трансфер- матора 7, вторичная обмотка которого через диодный выпрямительный мост 15 шунтирована регулирующим транзистором 20 блокя 2 управления Выходное напряжение выпрямляется и сравнивается с напряжением источника 18 опорного напряжения. Разница этих напряжений воздействует через усилитель 19 на ре1улир/ющий транзистор 20. Использование общего блока упоаоления и введение защиты от перенапряжений и коротких замыканий позволяет повысить надежность и устранить несимметрию выходного напряжения устройства 1 ил