Стабилизированная система электропитания Советский патент 1993 года по МПК G05F1/59 H02H9/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радио- и телевизионной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение КПД и улучшение массогабаритных характеристик.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

Система содержит основной и дополнительный источники 1 и 2 напряжения, стабилизатор 3 напряжения, диоды 4 и 5, транзисторы 6 и 7, резисторы 8-11, конденсатор 12, стабилитрон 13 и тиристор 14.

Основной и дополнительный источники напряжения соединены последовательно. Вход стабилизатора 13 соединен с катодом диода 4, а анод последнего - с положительной шиной источника 1 напряжения. Транзистор 6 эмиттером соединен с положительной шиной источника 2 питания, коллектором - с входом стабилизатора 3, а базой через резистор 8 - с коллектором транзистора 7, эмиттер которого соединен сточкой соединения основного и дополнительного источников напряжения, одним выводом конденсатора 12 и анодом диода 4.

Резистор 9 одним выводом соединен с эмиттером транзистора 6, а вторым - с базой транзистора 7 и одним из выводов резистора 10 и вторым выводом конденсатора 12. Стабилитрон 13 подключен анодом к выходу стабилизатора 3. Анод тиристора 14 соединен со вторым выводом резистора 10, катод - с катодом стабилитрона 13, а управляющий электрод через резистор 11 соединен с анодом диода 4. Диод 5 анодом соединен с эмиттером транзистора 7, а катод - с его базой.

Система работает следующим образом.

Если напряжение основного источника 1 ниже суммарного напряжения стабилизации стабилизатора 3 и стабилитрона 13, транзистор 7 открыт током, ограничиваемым резистором 9, протекающим через переход эмиттер-база этого транзистора, Управление открытым и закрытым состоянием транзистора 6 выполняет транзистор 7. В рабочем состоянии оба транзистора открыты, Таким образом, стабилизатор 13 через открытый транзистор б запутывается суммарным напряжением основного и дополнительного источников напряжения, а диод 4 закрыт, т.к. к нему приложено обратное напряжение, по величине равное напряжению дополнительного источника 2.

Если суммарное напряжение источников 1 и 2 превышает напряжение потенциала катода стабилитрона 13, через управляющий электрод тиристора 14 начинает протекать ток, ограничиваемый резистором 11, и тиристор 14 открывается, при этом по цепи диод 5 - резистор 10 - тиристор 14 начинает протекать ток. К переходу эмиттер-базы транзистора 7 прикладывается запирающее напряжение, равное паде-: нию напряжения на диоде 5, и он надежно запирается, запирая при этом транзистор 6. Последний отключает дополнительный источник 2 напряжения, С этой величины питающего напряжения и выше стабилизатор 3 начинает запитываться от основного источника 1, при этом потребляемая мощность уменьшается на величину Рд ид-1нагр., где .11д- напряжение дополнительного источника питания; 1Нагр. - ток нагрузки.

При уменьшении питающего напряжения к тиристору 14 прикладывается обратное напряжение и он запирается, при этом включаются оба транзистора б и 7 и дополнительный источник 2 напряжения.

В предлагаемой системе независимо от плавности изменения входного напряжения включение и выключение тиристора 14, а следовательно, и транзистора 6 происходит мгновенно, поэтому транзистор б рассчитывается только на максимальный ток, что позволяет существенно уменьшить габариты устройства за счет выбора менее мощного

05

0

5

0

5

0

5

0

транзистора б и исключения теплоотвода к нему. Включение диода 5 позволяет ограничить обратное смещение базы транзистора 7. Таким образом, в заявляемой системе достигается повышение КПД за счет уменьшения потерь при переключении транзисторов, а также уменьшены массогабаритные показатели за счет использования менее мощных транзисторов и исключения тепло- отводов к ним.

о

Формула изобретения Стабилизированная система электропитания, содержащая последовательно сое- диненные основной и дополнительный источники постоянного напряжения, стабилизатор постоянного напряжения, входной вывод которого соединен с катодом развязывающего диода, анод которого подключен к точке соединения основного и дополнительного источников постоянного напряжения, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения мас- согабаритных характеристик, в него введены стабилитрон, тиристор и ключевой каскад, состоящий из двух транзисторов р- n-р и n-p-n-провЬдимости, трех резисторов, конденсатора и диода, причем эмиттер--кол- лекторная цепь транзистора р-п-р-проводи- моетм .включений между свободным выводом дополнительного источника постоянного напряжения и.входным выводом стабилизатора постоянного напряжения, база этого транзистора через первый резистор соединена с коллектором транзистора п-р-п-про- водимости; которая через третий резистор подключена к аноду тиристора, катод которого соединен с катодом стабилитрона, анодом соединенного с выходным выводом стабилизатора постоянного напряжения, общий вывод которого соединен с общей шиной, эмиттер транзистора п-р-п-проводи- мости соединен с анодом развязывающего диода и с анодом диода, катод которого соединен с базой этого же транзистора, которая через конденсатор подключена к аноду развязывающего диода, который через введенный ограничительный резистор подключен к управляющему входу тиристора.

Область использования: для электропитания радиоаппаратуры. Сущность изобретения: система содержит два последовательно соединенных источника напряжения - основной и дополнительный, стабилизатор постоянного напряжения и развязыеающий диод, включенный между входным выводом стабилизатора и точкой соединения источников напряжения. В нее введены также стабилитрон, тиристор и ключевой каскад из двух транзисторов, трех резисторов, конденсатора и диода. Благодаря введению указанных элементов повышается КПД системы за счет уменьшения потерь при переключении транзисторов, а также улучшаются массогабаритные характеристики за счет использования менее мощных транзисторов и исключения теплоотводов к ним. 1 ил. «