Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПСХГГОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Она содержит трансформатор I, магнитодиоды 2, 3, 4, 5, дроссель 6, транзистор 7, операционный усилитель 8 органа сравнения, источник 9 опорного напряжения, резисторы 10, 11, 12 измерительного элемента, конденсатор 13, внешнюю нагрузку стабилизатора 14, блок управления 15.

Трансформатор 1 предназначен для гадьваннческоЙ развязки устройства от сети, а также для преобразования напряжения сети в нанряжение, необходимое для нормальной работы у ётройства, н лодалючен к однофазному управл гемому мостовому выпрямителю, состоящеiQf яз магиитодиодов 2, 3, 4 и 5, служащих ф Ш же время для регулирования напряжения Ив нагрузке. Конструктивно магннтодноды расщоуюжетл в воздушном зазоре дросселя 6 и йодключекы к измерительному элементу на реэясторах iO, il, 12. Дроссель 6 служит для создаияя магнитного потока, необходимого для нс1|)мальной работы магнитодиодов 2, 3, 4, 5 и .подалючен одним выводом к источнику торHSfQ напряжения, а другим выводом - к коллектору транзистора 7. Транзистор 7.предназначен для создания определенного потока через обмотку .Дросселя 6. база транзистора. 7 подключена к выходу onepaiiHOHHoro усилителя 8, который служит для сравнения опорного напряжения iL, с частью выходного напряжения для усиления разницы этих напряжений н подачн ее на базу транзистора 7). Вход операционного усилителя 8 подключен к измерительному элементу на резисторах 10, И, 2, служащему для согл:асоваяия и. с выходным напряжением стабилизатора. Конденсатор 13 служит для сглаживания пульсаций выходного нэПряження. Внешняя дагрузка стабилизатора 14 может представлять из себя цепочку R, L, С.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Напряжение со вторичной обмотки трансформатора t подается на управляемый мостовой выпрямитель, состоящий КЗ магнитодиодов 2, 3, 4 и 5. С выхода выпрямителя напряжение поступает на нагрузку 14, где оно регулируется следующим образом. Допустим, напряжение увеличилось, тогда падение напряжения на измерительном элементе увеличится и разность между входным напряжением на операционный усил нтёль 8 и опорным напряжением Uc также увеличится. Сигнал разности, усиленный операционным уснлителем 6, с его выхода поступает на базу транзистора 7 что вызывает увеличение тока коллектора, вследствие чего в свою очередь увеличивается магнитный поток дросселя и, следовательно, магнитное сопротивление м а гннтодиодов 2, 3, 4, 5. Увеличение магнитного сопротивления магнитодиодов вызывает уменьшение напряжения на нагрузке 14, чем н осуществляется регулировка.

В случае уменьшения напряжения процесс будет протекать аналогично, но в другую сторону - уменьшение тока коллектора транзистора 7 вызывает понижение сопротивления магннтодиодов 2, 3, 4, 5, что вызовет увеличение напряжения на нагрузке 14, н опять осуществляется регулировка.

Конденсатор 13 служит для сглаживания пульсаций выходного напряжения и улучщения переходных характеристик стабилизатора. Одновременно с регулировкой выходного напряжения дроссель 6 носнт отрицательную обратную связь по переЦенной составляющей выходного напряжения. Так как пульсация выходного напряжения вызывает изменение магнитного потока дросселя 6, который в свою очередь воздействует на выпрямитель 2. 3, 4, 5, в результате чего улучшаются качественные показа

тел и стабилизатора кдк системы автоматического регулирования.

Регулирование выходного напряжения дросселем 6 производится по гальванически развязанной цепи, что устраняет воздействие различных паразитных обратных связей. Ввиду того, что магнитодиоды имеют очень большую крутизну, на стабилизаторе данного типа при довольно простой схеме управления возможно получить коэффициент усиления порядка 10 - 105.

формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, а вторичная обмотка -на вход управляемого мостового выпрямителя, н блок управления, выполненный в виде цепи обратной связи, состоящей из измерительного элемента, входом подключенного параллельно выходным выводам, а выходом - к органу сравнения с усилителем постоянного тока и источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения блока управле1ния при его гальванической развязке от

силовой цепн, управляемый мостовой выпрямитель выполнен на магнитоднодах, а в блок управления дополнительно введен дроссель с возд щным зазором, однн вывод которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой - к коллектору дополнительно введенного

транзистора, эмиттером подключенного к рдному из выходных выводов, а базой - к выходу

органа сравнения, причем указанные маГнитодиоды помещены в воздушном зазоре дросселя.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 488 i97, G 05 FJ/30, 1973.

2.Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. М., «Связь, 1970, с. 122 рис. 6.12.