Источник питания постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны источники питания постоянного напряжения, содержащие вольтодобавочный преобразователь, служащий для пропускания части выходной мощности 1.

Наиболее близким техническим решением по данному изобретению является источник питания постоянного напряжения, содержащий управляемый вольтодобавочный автогенератор с трансформатором, первичная обмотка которого последовательно через прямосмепхенный диод выключена в выходную щину стабилизатора, одна из вторичных обмоток упомянутого трансформатора, последовательно, через первый транзистор управляемого вольтодобавочного автогенератора включена между общей щиной и выходом стабилизатора, другая вторичная обмотка подсоединена одним концом через конденсатор к входу стабилизатора, другим через резистор к базе второго транзистора управляемого вольтодобавочного автогенератора, эмиттер которого соединен

с базой первого транзистора, причем параллельно цепи база - коллектор второго транзистора подключен резистор, управляющий транзистор, эмиттер которого непосредственно, а база через два пос,1едоватс.лы1о соединенных резистора подключена к общей щине етабилизатора, между точкой соединения упомянутых резисторов и выходным выводом стабилизатора включен стабилитрон 2.

Недостатком известного стабилизатора является постоянная работа воль.тодобавочного автогенератора даже тогда, когда папряжение первичного источ1П1ка не ниже необходимого и вольтодобавка не требуется, что снижает КПД.

Цель изобретенияповьппение КПД,

5

надежности, упрои1ения устройства, уменьщеппя веса и габаритов.

Поставленная цель достигается тем. что в стабилизатор постоянного напряжения, содержа щи и у п р а B.i яе м ы и в o,i ьто доб а во ч п ы ii 0 автогенератор с трансформатором, первичная обмотка которого последовательно через прямосмещепный диод включена в выходную щину стабилизатора, одна из вторичных обмоток уномяпутого трансформатора

последовательно через первый транзистор управляемого вольтодобавочного автогенератора включена между общей шиной и входом стабилизатора, другая вторичная обмотка подсоединена одним концом через конденсатор к входу стабилизатора, другим через резистор к базе второго транзистора управляемого вольтодобавочного автогенератора, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора причем параллельно база-коллектор второго транзистора подключен резистор, управляющий транзистор, эмиттер которого непосредственно, а база через два последовательно соединенных резистора подключена к общей шине стабилизатора, между точкой соединения упомянутых резисторов и выходным выводом стабилизатора включен стабилитрон.

Новым является то, что дополнительно введен включенный между входом стабилизатора и общей шиной резисторный делитель, к точке соединения резисторов которого подключены база управляемого и коллектор упомянутого управляющего транзисторов, причем эмиттер управляемого транзистора подсоединен к общей шине стабилизатора, а коллектор через резистор-к коллектору упомянутого второго транзистора управляемого вольтодобавочного автогенератора и стабилизатор-фильтр, составной транзистор которого, включенный последовательно в выходную шину, выполнен на транзисторах противоположной проводимости, база составного транзистора через стабилитрон и прямосмешенные диоды подключена к общей щине стабилизатора, включенные между эмиттером регулирующего транзистора стабилизатора-фильтра и общей шиной соединенные последовательно резистор и конденсатор, точка соединения которых подключена к базе составного транзистора стабилизатора фильтра.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения, выполненная согласно данному изобретению.

Стабилизатор содержит вольтодобавочный автогенератор 1 с трансформатором 2, первичная обмотка которого через диод 3, одна из вторичных обмоток трансформатора через первый транзистор 4 подсоединена к общей шине стабилизатора, другая вторичная обмотка подсоединена через конденсатор 5, резистор 6 к базе второго транзистора 7 автогенератора 1, причем параллельно база-коллектор транзистора 7 подключен резистор 8, управляющий транзистор 9, база которого через резистор 10 и 11 подключена к обшей шине стабилизатора, между точкой соединения резистора 9, 10 и 11 включен стабилитрон 12, дополнительно введенные резисторы 13 и 14, точка соединения которых подсоединена к базе управляемого транзистора 15 и коллектор управляюшего транзистора 9, коллектор транзистора Г5 через резистор 16 подключен к базе транзистора 7, стабилизатор-фильтр 17, составной транзистор 18, база которого через стабилитрон 19, диоды 20 и 21 подсоединены к общей шине стабилизатора, точка соединения резистора 22 и конденсатора 23 подсоединена к базе составного транзистора 18.

Стабилизатор работает следующим образом.

Напряжение первичного источника пи0 тани,я подается одновременно на автогенератор 1, на базу управляемого транзистора 15 через резистор 13 и на нагрузку по цепи: диод 3, вторичная обмотка трансс{)орматора 2, составной транзистор 18. Автогенератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы, ко торые снимаются со вторичной об.мотки трансформатора 2 и, проходя по цепи накопительный конденсатор 24, источник питания, диод 3, заряжают конденсатор 24 до напряжения более высокого, чем напряжение источника питания. Диод 3 не дает конденсатору 24 разряжаться на источник питания. Частота следования прямоугольных импульсов прямо пропорциональна величине управляющего тока, протекающего по коллекторной цепи транзистора 15. Когда транзистор

15 заперт, автогенератор не работает и не потребляет мощности, когда транзистор 15 полностью открыт, частота максимальна. Если напряжение источника питания выще

0 суммарного напряжения, складывающегося из рабочего напряжения стабилитрона 12, падения напряжения на проходном диоде 3 и падения напряжения на резисторе 11, достаточного для отпирания транзистора 9, то открытый транзистор 9 шунтирует переход база-эмиттер транзистор 15. Транзистор 15 заперт, и автогенератор 1 не работает. В этом случае работает только стабилизатор-фильтр 17. Если напряжение источника питания ниже выщеупо.мянутого суммарного напряжения, то автогенератор 1 работает и накопительный конденсатор 23 подзаряжается до напряжения, которое обеспечивает частичное отпирание управляющего транзистора 9. Транзистор 15 при этом также открыт не полностью, величина его коллекторного тока устанавливается автоJ матически,в зависимости от величины требуемой вольтдобавки. В этом случае стабилизатор-фильтр 17 сглаживает пульсации напряжения, имеющие место на накопительном конденсаторе. Полностью транзистор 15 будет открыт вблизи нижнего предела

диапазона напряжений источника питания, когда автогенератор вольтдобавки повыщает напряжение на накопительном конденсаторе 24 до величины,уже недостаточной для пробоя стабилитрона 12, но еще

достаточной для нормальной работы стабилизатора-фильтра 17 и потребителя. Когда генератор вольтдобавки 1 работает, напряжение на накапливающем конденсаторе 23