Двухполюсный фильтр Советский патент 1992 года по МПК H02M1/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для подавления переменной составляющей.

Цель изобретения -улучшение качества подавления переменной составляющей выходного тока.

На фиг. 1, 2 представлены варианты электрических схем фильтра.

Схема (фиг. 1,2) включает регулирующий транзистор 1, резисторы 2-4, усилитель 5 и конденсаторы 6, 7.

С выходным зажимом фильтра (см.фиг. 1) соединен эмиттер регулирующего транзистора 1 через измерительный резистор 2, база - с выходом усилителя 5, а коллектор - с входным зажимом и с первым выводом резистора 3 смещения шунтирующей цепи, второй вывод которого через конденсатор 6 подключен к выходному зажиму, а вход усилителя 5 подключен к точке соединения резистора 3 и конденсатора 6. Зажим питания усилителя подсоединен к коллектору и эмиттеру регулирующего транзистора соответственно через резистор 4 и конденсатор 7.

VJ

О СЛ Ю 00 О

Схема фиг.2 отличается от схемы фиг.1 тем, что вместо резистора 3 используются два последовательно соединенных резистора 8, 9.

Схема включает делитель напряжения, выполненный на оезистоое 9 и конденсаторе 6. Регулирующий элемент выполнен на транзисторе 1, эмиттер которого соединен с резистором 2, выполняющим роль измерительного элемента.

Резистор 8 одним выводом соединен с резистором 9, а другим - с коллектором транзистора 1. Общая точка резисторов 8 и 9 соединена с эмиттером транзистора 1 через конденсатор 10. Кроме того, устройство также содержит усилитель 5, который подключен входом к точке соединения резистора 9 и конденсатора 6, а выходом - к базе транзистора 1. Питание усилителя осуществляется от точки соединения резистора 4 и конденсатора 7. Эта цепочка подсоединена параллельно коллектору и эмиттеру транзистора 1. Параллельно входу усилителя подключены резистор 11 и диод 12 в обратном включении.

Устройство по фиг.1 работает следующим образом.

Через двухполюсный фильтр протекает весь ток нагрузки. За счет тока, протекающего через резистор 3, обеспечиваются ре- жимы по постоянному току усилителя 5 и транзистора 1. Питание усилителя 5 осуществляется отделителя, выполненного на резисторе 4 и конденсаторе 7.

При изменении напряжения на зажи- мах устройства за счет пульсации переменная составляющая тока, протекающая через резистор 4, подавляется в цепи питания усилителя 5 и отводится через конденсатор 7 для суммирования с током измерительного резистора 2. Суммарная переменная составляющая через конденсатор 6 поступает на вход усилителя 5, а затем на вход регулирующего элемента 1 в фазе, обеспечивающей компенсацию и этой дополнительной переменной составляющей.

Устройство по фиг.2 работает следующим образом.

Через двухполюсный фильтр протекает весь ток нагрузки. За счет тока, протекаю- щего через резисторы 8 и 9, обеспечиваются режимы по постоянному току усилителя 5 и транзистора 1. Питание усилителя 5 осуществляется отделителя, выполненного на резисторе 4 и конденсаторе 7.

При изменении напряжения на зажимах устройства за счет пульсации переменная составляющая тока, протекающая через резистор 8, подавляется в цепи делителя, выполненного на резисторе 9 и конденсаторе 6, выделяется через конденсатор 10 и направляется для суммирования с током измерительного элемента (резистор 2).

Переменная составляющая тока утечки перехода коллектор-база транзистора 1 протекает через выходную цепь, цепь питания и конденсатор 7 в измерительный элемент для суммирования с током регулирующего элемента. Суммарная переменная составляющая через конденсатор 6 поступает на вход усилителя 5, а затем на вход регулирующего элемента в фазе, обеспечивающей компенсацию суммарной переменной составляющей.

В результате на выходе двухполюсного фильтра происходит подавление пульсаций тока нагрузки.

В фильтре, выполненном по схеме, представленной на фиг.2, удается осуществить наиболее полную компенсацию переменной составляющей тока нагрузки, т.е. достичь максимального коэффициента сглаживания пульсации тока на выходе двухполюсного фильтра.

При изменениях напряжения на выходе источника питания и сопротивления нагрузки режим по постоянному току не меняется за счет подключения резистора 11. Подключение этого резистора позволяет поддерживать практически неизменным напряжение коллектор-эмиттер транзистора 1.

В момент включения фильтра на входе усилителя возникает отрицательное напряжение, которое затем уменьшается по величине и исчезает по мере заряда конденсатора 6.

Для защиты входных цепей усилителя 5 используется диод 12, который подсоединен параллельно входу в обратном включе- нии по отношению к полярности напряжения, определяющего режим по постоянному току.

Для улучшения качества сглаживания параллельно конденсатору 7 подключают стабилитрон. В этом случае питание усилителя будет осуществляться стабилизированным напряжением. Кроме этого можно осуществить в определенной мере тепловую разгрузку регулирующего элемента.

Рассмотренные схемы транзисторных фильтров целесообразно применять в высоковольтных источниках питания при небольших токах нагрузки.

Формула изобретения

1. Двухполюсный фильтр, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с выходным зажимом через измерительный резистор, база - с выходом усилителя, а коллектор - с входным зажимом и с первым выводом шунтирующей цепи, выполненной в виде резистора смещения, второй вывод которого через конденсатор подключен к выходному зажиму, а вход усилителя подключен к точке соединения резистора смещения и упомянутого конденсатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества подавления переменной составляющей выходного тока, зажим питания усилителя подсоединен к коллектору и эмиттеру регулирующего транзистора соответственно через резистор и конденсатор.

0

2. Фильтр по п. 1,отличающийся тем, что резистор смещения шунтирующей цепи выполнен в виде двух соединенных последовательно резисторов, общая точка соединения которых подключена через дополнительно введенный конденсатор к точке соединения регулирующего и измерительного элементов.

3. Фильтр по п. 1и2,отличающ йся тем, что параллельно входу усилителя подключены дополнительно введенные резистор и диод, включенный в обратном направлении,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания для подавления переменной составляющей в цепи нагрузки. Цель изобретения -улучшение качества подавления переменной составляющей выходного тока. Двухполюсный фильтр состоит из регулирующего транзистора 1, резисторов 2-4, усилителя 5 и конденсаторов 6, 7. Фильтр имеет большое внутреннее сопротивление. При увеличении переменной составляющей тока нагрузки возрастает падение напряжения на регулирующем транзисторе 1. В цепи питания усилителя 5 из этого напряжения выделяется переменная составляющая, отводится через конденсатор 7 в измерительный резистор 2 и отрабатывается регулирующим транзистором 1 по цепи конденсатора 6, усилителя 5. Пульсации в токе нагрузки снижаются за счет осуществления контроля утечек переменной составляющей по цепи питания усилителя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

Гг

Фиг.1