СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G05F3/04 

1

Известны стабилизаторы переменного напряжения по эффективному значению, содержащие регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, источник напряжения смещения и измерительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно выходу стабилизатора, а ко вторичной подключен выпрямитель. Недостатками таких стабилизаторов являются низкое быстродейстствие, обусловленное тепловой инерцией нити накала насыщенного диода, служащего датчиком эффективного значения напряжения, и в связи с этим невысокая стабильность выходного напряжения, малый срок службы и низкая устойчивость к механическим воздействиям, наличие значительного временного дрейфа, вызванного старением нити накала и смещением в связи с этим характеристики диода. Кроме того, стабилизаторы сложны по своей схеме, а потери мощности в диоде ( Юег) снижают их к.п.д.

В предлагаемом стабилизаторе выход выпрямителя подключен через источник напряжения смещения к истоку и затвору полевого транзистора, сток которого через интегрирующую цепочку подключен к регулирующему элементу.

Такое выполнение стабилизатора позволяет повысить качество стабилизации и к.п.д., а также упростить его схему.

На чертеже дана схема описываемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент (например, магнитный усилитель) /, измерительный трансформатор 2, выпрямитель на диодах 3 и 4, источник напряжения смещения, выполненный на потенциометре 5, маломощный вспомогательный источник 6, полевой транзистор 7 и подключенную к его стоку интегрирующую цепочку из резистора 8 и конденсатора 9. На схеме также показаны источник 10 питающего напряжения и нагрузка 11 стабилизатора. Для стабилизации эффективного значения

переменного напряжения без использования его теплового действия необходимо мгновенные значения выходного напряжения возвести в квадрат, после чего проинтегрировать полученный сигнал за полпериода, сравнить его с

опорным сигналом и полученной разницей сигналов воздействовать на регулирующий элемент. Для возведения в квадрат в стабилизаторе использован полевой транзистор 7, имеющий зависимость тока стока от напрял еНИН затвор - исток, близкую к идеальной квадратичной параболе. Интегрирование полученного сигнала осуществляется резистором 8 и конденсатором 9. Таким образом, постоянное напряжение на конденсаторе 9 проиорционально квадрату эффективного значения

выходного напряжения стабилизатора. Для повышения точности квадратичного преобразования на движке потенциометра 5 устанавливают напряжение, равное пороговому. Опорной величиной в стабилизаторе может быть либо напряжение стабилитрона в усилителе, либо ток обмотки смещения магнитного усилителя.

При увеличении напряжения на нагрузке 11 увеличивается напряжение на затворе транзистора 7. Это приводит к увеличению тока стока и, следовательно, тока, протекающего через обмотку управления магнитного усилителя, что, в свою очередь, приводит к увеличению падения напряжения на его рабочих обмотках и уменьшению выходного напряжения до первоначального значения.

Быстродействие стабилизатора определяется параметрами интегрирующей цепочки 8, 9, а также регулирующим элементом 1. Стабильность выходного напряжения может быть достаточно высокой, что объясняется идеальной квадратичной переходной характеристикой полевого транзистора. Кроме того,- поскольку в цепи затвора ток практически отсутствует, отсутствуют и падения напряжения в измерительной цепи, что также повыщает стабильность. В предлагаемом стабилизаторе транзистор 7 вместе с преобразованием усиливает сигнал, поэтому для получения одинакового усиления Б контуре обратной связи требуется меньше каскадов усиления, что упрощает схему стабилизатора.

Предмет изобретения

Стабилизатор переменного напряжения по эффективному значению, содержащий регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, источник напряжения смещения и измерительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно выходу стабилизатора, а ко вторичной подключен выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью повышения качества стабилизации, к. п. д. и упрощения схемы, выход выпрямителя подключен через источник напряжения смещения к истоку и затвору полевого транзистора, сток которого через интегрирующую цепочку подключен к регулирующему элементу.