Транзисторный фильтр для высоковольтных источников питания Советский патент 1975 года по МПК H02M1/14 

1

Изобретение относится к области электропитания радиоустройств. Транзисторный фильтр предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, включается между выпрямителем и нагрузкой и может быть использован в высоковольтных источниках питания различного назначения.

Известен транзисторный фильтр для высоковольтных источников питания, содержащий регулирующий транзистор, база которого подключена к делителю из двух резисторов, и фильтрующий конденсатор, включенный между базой транзистора и общей щиной.

В известном фильтре транзистор при включениях источника и коротких замыканиях в нагрузке оказывается недостаточно защищенным.

В предложенном фильтре последовательно с фильтрующим конденсатором включен высоковольтный диод, анод которого подключен к общей щине, а общая точка конденсатора и диода соединены через высоковольтный резистор с отрицательным выводом высоковольтного источника питания. Это обеспечивает защиту регулирующего транзистора при включениях источника и коротких замыканиях в нагрузке.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема транзисторного фильтра; на фиг. 2 - эквивалентная схема фильтра на частоте пульсации высоковольтного источника.

Транзисторный фильтр предназначен для предотвращения попадания пульсаций высоковольтного источника 1 в цепь нагрузки, а дополнительный источник 2 - для питания регулирующего транзистора 3. Применение такого источника позволяет предотвратить прохождение постоянной составляющей тока нагрузки

через транзистор. Дополнительный источник должен представлять собой малое сопротивление для частоты пульсации, что обеспечивается блокирующим конденсатором 4. Делитель из двух резисторов 5 и резистор 6 определяют

режим транзистора по постоянному току. Через резистор 6 ироходит также ток нагрузки высоковольтного источника 1; таким образом этот резистор оказывается общим для цепей высоковольтного и дополнительного источников.

Высоковольтный резистор 7 и высоковольтный диод 8 образуют цепь защиты, назначение которой - предохранить транзистор от пробоя вследствие разряда фильтрующего высоковольтиого конденсатора 9 во время короткого замыкания в нагрузке. Ограничивающий резистор 10 и защитные диоды И и 12 образуют вторую цепь защиты, назначение которой - создать путь для тока короткого замыкания,

безопасный для переходов транзистора.

При работе фильтра диод 8 открыт током, проходящим через резистор 7, диод 11 заперт напряжением между коллектором и базой транзистора, диод 12 заперт напряжением между эмиттером и базой.

Эквивалентная схема фильтра на частоте пульсации высоковольтного источника приведена на фиг. 2. При составлении эквивалентной схемы сопротивление конденсатора 9 (см. фиг. 1) и открытого диода 8 принималось равным нулю, а сопротивление запертых диодов 11 и 12 - бесконечно большими. Сопротивление 13 (фиг. 2) образуется параллельно соединенными резисторами делителя 5. В момент короткого замыкания в нагрузке напряжение на эмиттере транзистора и связанное с ним напряжение на базе становится близким к нулю. Это вызывает появление положительного потенциала на нижнем (по схеме фиг. 1) выводе фильтрующего конденсато-ра 9, приводящее к запиранию высоковольтного диода 8. Фильтрующий конденсатор оказывается отключенным от общей шины («Земли) и медленно разряжается через высоковольтный резистор 7 большой величины, не влияя на дальнейшие процессы в схеме. Создается цепь тока короткого замыкания: отрицательный вывод высоковольтного источника - блокирующий конденсатор 4-ограничивающий резистор 10- открытый диод II - открытый диод 12. Ток короткого замыкания ограничивается величиной ограничивающего резистора 10, которая выбирается из компромиссных соображений: достаточно малой, чтобы не влиять на режим транзистора по постоянному и переменному току, но достаточно больщой для ограничения тока короткого замыкания до величины, безопасной для защитных диодов 11 и 12. Схема устойчива только к кратковременному короткому замыканию, за время которого не. успеет существенно зарядиться блокирующий конденсатор 4 (см. фиг. 1).

Если короткое замыкание продолжается далее, должна сработать основная защита источника питания которая может находиться на первичной стороне. При включении источника

разряженный высоковольтный фильтрующий конденсатор 9 заряжается по цепи: отрицательный вывод высоковольтного источника- блокирующий конденсатор 4-ограничивающий резистор 10-открытый диод И. Выходное сопротивление высоковольтного источника 1 и сопротивление ограничивающего резистора 10 ограничивают ток заряда до величин, безопасных для диодов И и 12.

Формула изобретения

Транзисторный фильтр для высоковольтных источников питания, содержащий регулирующий транзистор, база которого подключена к делителю из двух резисторов, фильтрующий конденсатор, включенный между базой транзистора и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью обеспечения защиты регулирующего транзистора при включениях источника и коротких замыканиях в нагрузке, последовательно с фильтрующим конденсатором включен высоковольтный диод, анод которого подключен к общей шине, а общая точка конденсатора и диода соединены через высоковольтный резистор с отрицательным выводом высоковольтного источника питания.

K/iaept/3ffe