Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания различных устройств автоматики, связи и вычислительной техники.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока по авт.св, №1201810, содержащий трехфазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в звезду, основной и дополнительной, трехфазный мостовой выпрямитель, анодная группа которого образована диодами, а катодная - транзисторами регулирующего элемента, причем в каждое плечо включено параллельно два транзистора. При этом базы транзисторов смежных плеч попарно объединены и подключены к фазным выводам дополнительной обмотки, нулевой вывод которой соединен с выходом блока управления, соединенного входом с выходными клеммами стабилизатора.

Недостатком известного устройства является невозможность применения в регулирующем элементе германиевых транзисторов при эксплуатации стабилизатора в условиях повышенной температуры Германиевые транзисторы характеризуются большими значениями обратного тока коллектора, который значительно увеличивается с ростом температуры, что приводит к насыщению регулирующего элемента в режиме малых нагрузок и холостого хода

4 4

Ю

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик стабилизатора путем обеспечения его нормальной работы в режиме холостого хода при повышенной температуре.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока введены резистор, три конденсатора и три группы диодов, каждая из которых состоит из трех диодов, соединенных по схеме трехфазного однополупериодного выпрямителя, причем диоды первой и второй групп соединены по схеме с общим электродом одной полярности, а диоды третьей , группы - по :хеме с общим электродом по- лярности, при этом входы трехфазных одно- полупериодных выпрямителей первой и третьей групп диодов через конденсаторы соединены с фазными выводами одной из вторичных обмоток трансформатора, а вход трехфазного однополупериодного выпрямителя второй группы диодов соединен с фазными выводами другой вторичной обмотки трансформатора, выход трехфазного однополупериодного выпрямителя первой группы диодов соединен с нулевым выводом одной из вторичных обмоток трансфор- матора, а резистор включен между выходами трехфазных однополупериодных выпрямителей второй и третьей групп дио- дов.

На чертеже представлена принципиальная схема одного из возможных вариантов стабилизатора.

Стабилизатор содержит трехфазный трансформатор 1 с двумя вторичными обмотками: основной и дополнительной, трехфазный мостовой выпрямитель, анодная группа которого образована диодами 2-4, а катодная - транзисторами 5-10, блок 11 управления, резистор 12, конденсаторы 13 - 15 и диоды 16 - 24. При этом катоды диодов 19-21 и аноды диодов 22 - 24 через конденсаторы 13 - 15 соединены с фазными выводами дополнительной обмотки, аноды диодов 16-18 соединены с фазными выводами основной обмотки, причем катоды диодов 22 - 24 объединены между собой и соединены с нулевым выводом дополнительной обмотки и выходом блока 11 управ- ления, соединенного входом с выходными клеммами стабилизатора, резистор 12 включен между общей точкой анодов диодов 19-21 и общей точкой катодов диодов 16-18.

Стабилизатор работает следующим образом.

После подключения трансформатора к сети трехфазное переменное напряжение поступает на вход выпрямителя и далее после выпрямления на выход стабилизатора. Все элементы выпрямителя работают как в обычной мостовой схеме, причем каждый из транзисторов проводящую часть периода работает в режиме непрерывного регулирования, обеспечивая тем самым поддержания величины выходного напряжения на заданном уровне. При этом транзисторы, включенные по два в каждое из плеч катодной группы выпрямителя, работают поочередно по 60 эл.град. каждый, что достигается соответствующей фазировкой дополнительной обмотки, Очередность работы транзисторов рассмотрим на примере транзисторов 5, б включенных в фазу А. Как видно из чертежа, к базам транзисторов 5,6 подключены фазы В и С дополнительной обмотки, соединенной в звезду аналогично обмотке. Таким образом, при положительном потенциале на эмиттерах транзисторов 5,6 к их базам также, как и к катодам диодов 3,4 будет приложен отрицательный потенциал. Поэтому переключение тока нагрузки с одного транзистора на другой происходит в то же время, что и переключение тока нагрузки с одного из упомянутых диодов на другой. Из теории трехфазного выпрямителя известно, что с каждым из диодов катодной группы поочередно (по 60 эл.град.) работают два диода анодной группы и наоборот. Следовательно, каждый из транзисторов работает одну шестую часть периода (60 эл. град.), что обеспечит равномерное распределение рассеиваемой мощности между ними.

Предотвращение насыщения регулирующих транзисторов при работе в режиме малых нагрузок и холостого хода в условиях повышенныхтемператур осуществляется за счет стекания отрицательных зарядов с баз транзисторов под действием энергии конденсаторов, подключаемых к переходам эмиттер-база в качестве источника обратного напряжения. При этом каждый из конденсаторов обеспечивает стекание отрицательных зарядов с баз двух транзисторов. Так, конденсатор 13 обеспечивает сгекание отрицательных зарядов с базы транзистора 5 через диоды 16,19 и резистор 12, а также с базы транзистора 10 через диоды 18, 19 и резистор 12. Подзаряд конденсаторов осуществляется от дополнительной обмотки через диоды 22 - 24 в нерабочую часть периода соответствующих транзисторов.

Внедрение изобретения позволяет улучшить эксплуатационные хг .актеристи- ки стабилизатора напряжения и расширить область его применения.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока по авт.св, № 1201810, отличающи и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем обеспечения нормальной работы в режиме холостого хода при повышенной температуре, в него введены резистор, три конденсатора и три группы диодов, каждая из которых состоит из трех диодов, соединенных по схеме трехфазного однополупериодного выпрямителя, причем диоды первой и второй групп соединены по схеме с общим электродом одной полярности, а диоды третьей группы - по схеме с общим электродом другой полярности, при этом входы трехфазных одно- полупериодных выпрямителей первой и третьей групп диодов через конденсаторы соединены с фазными выводами одной из

вторичных обмоток трансформатора, а вход трехфазного однополупериодного выпрямителя второй группы диодов соединен с фазными выводами другой вторичной обмотки трансформатора, выход трехфазного

однополупериодного выпрямителя первой группы диодов соединен с нулевым выводом одной из вторичных обмоток трансфер матора, а резистор включен между выходами трехфазных однополупериодных

выпрямителей второй и третьей групп диодов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в блоках питания различных устройств автоматики, связи и вычислительной техники, Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем обеспечения нормальной работы в режиме малых нагрузок и холостого хода при повышенной температуре. Устр-во содержит трехфазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в звезду, основной и дополнительной, трехфазный мостовой выпрямитель, анодная группа которого образована диодами, а катодная - транзисторами регулирующего элемента, блок управления, резистор, три конденсатора и девять диодов. Цель достигается за счет стекания отрицательных зарядов с баз транзисторов под действием энергии конденсаторов, подключаемых к переходам эмиттер - база в качестве источника обратного напряжения. 1 ил. сл с