Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электрорадиотехяике, а именно к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройст автоматики и вьгчислительной техники. Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие трансформатор с входными выпрямителями, регулирующий транзистор, блок сравнения. Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержаш 1Й подключенный к входным вьшодам силовой трансформатор, выводы первой вторичной обмотки которого через соответствующий выход силового вы вьшрямителя подсоеданены к коллекторам N+1 регулирующих транзисторов, переходь база- эмиттер которых соединены последовательно, а эмиттер первого регулирующего транзистора подсоединен к выходному выводу, блок управления, включенный между выходными выводам Целью изобретения является повыщение стабильности и надежности стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения дополнительно введены вторая вторичная обмотка силового трансформатора, к выходу которой подсоединен вьтрямитель, одна из выходных клемм которого соединена с одним выводом вновь введенного источника стабильного напряжения, другой вьшод которого подсоединен к выходному вьшоду стабилизатора, а другая выходная клемма дополнительного выпрямителя подсоединена к общей точке N стабилитронов, другие вьюоды которых подсоединены к коллекторам N дополнительно введенных транзисторов, переходы база-эмиттер которых соедиТ1ены последовательно. Эмипер первого дополнительного транзистора подсоединен к базе последнего регулирующего транзистора, а база последнего дополнительного транзистора подсоединена к ВЫХОДА блока управления, причем общий выход силового выпрямителя и общая щина объединены, а между. выход1 ыми выводами дополнительного выпрямителя включен резистор. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит силовой трансформатор 1, силовой выпрямитель 2, регулирующие транзисторы 3, 4, 5, блок управления 6, дополнительный выпрямитель 7, источник 8 стабильного напряжения, стабилитроны 9 и 10, транзисторы 11 и 12, резистор 13. Стабилизатор работает следующим образом. При максимальном напряжении на входе стабилизатора на коллекторе транзистора 3 имеется напряжение с рабочей полярностью и Этот транзистор проводит силовой ток. Транзисторы 4 и 5 имеют на коллекторе несколько большее напряжение и работают в этот першд времени в качестве согласующих. Выходное напряжение вьшрямителя 7 в зтом режиме также максимально, при зтом напряжения на стабилитронах 9, 10 меньше их напряжения стабилизации. Транзисторы 11 и 12В зтом режиме пропускают выходной ток блока управления б в базу транзистора 5 свои эмиттерные переходы без усиления. При уменьшении напряжения на входе стабилизатора напряжение на коллекторе транзистора 3 уменьшается, после чего функвди регулирования силового тока переходят к транзистору 4. Силовой ток при этом протекает через эмиттерный переход транзистора 3. Одновре менно уменьшается выходное напряжение выпрямителя 7, напряжение на стабилитроне 9 достигает значения напряжения стабилизации, на коллекторе транзистора 11 появляется напряжение и он начинает работать в режиме усиления. Одновременность выключения из активной работы транзистора 3 и включения транзистора 11 достигается выбором величин напряже НИИ источника выпрямителя 7 и стабилитрона 9. При дальнейшем уменьшении входного напряжения стабилизатора регулятором становится транзистор 5 и одновременно появляется напряжёние на коллекторе транзистора 12. При изменешга тока нагрузки одновременносп. переключений в группах транзисторов 3, 4, 5, и И, 12 сохранится при условии хорошей индуктивной связи обмоток, питающих вьшрямиточи 2 и 7. Стабилитрон 9 выбирается с меньшим напряжением стабилизации, чем у стабилитрона 10, а напряжение источника 8 выбирается большим, чем у вьшрямителя 7. Таким образом, из пяти имеющихся транзисторов в любом режиме работы стабипизатора. три транзистора работают в режиме усиле ния тока,что обусловливает неизменный коэффициент усиления регулятора и всего контура регулирования в целом. Этот козффициент может быть выбран достаточно большим для получения малой нестабильности, но не настолько большим, чтобы появилась неустойчивая работа (автоколебания), что снизило бы надежность. В прототипе козффициент усиления в зависимости от режима работы (от того, какой из транзисторов осуществляет регулирование) даже при трех регулирующих транзисторах меняется на несколько порядков. Предложенный стабилизатор имеет хорощйй КПД, поскольку на. проводящем ток регулирующем транзисторе имеется только третья часть диапазоиа изменения входного напряжения. КПД, предложенного устройства выше, чем у прототипа, так КакЗдесь ШяШо без ущерба использовать большее количество регулирующих транзисторов. Стабилизатор имеет хорошие характеристики особенно при выходных напряжениях 50-220 В. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий подключенный к входным выводам силовой трансформатор, выводы первой вторичной обмотки которого через соответствую1ЦИЙ выход силового выпрямителя подсоединены к коллекторам N+1 (где , 2, 3 ...) регулирующих транзисторов, переходы база-змиттер. которых соединены последовательно, а эмиттер первого регулирующего транзистора подсоединен к выходному вьюоду, блок управления, включенный между выходными выводами, отличающийся тем, что, с целью повьпцения стабильности вькодного напряжения во всем диапазоне изменения входного напряжения и надежности, дополнительно введены вторая вторичная обмотка силового трансформатора, к выходу которой подсоединен выпрямитель, одна из вьЬсодных клемм которого соединена с одним выводом вновь введенного источника стабильного напряжения, другой вывод которого подсоединен к выходному выводу стабилизатора, а другая вь1Ходная клемма доцолнительного выпрямителя подсоединена к общей точке N стабилитронов, другие Выводы которых подсоединены к коллекторам N дополнительно введенных транзисторов, переходы базазмиттер которых Соединены последовательно, эмиттер первого дополнительного транзистора подсоединён к базе последнего регулирующего транзистора, а база последнего дополнительного транзистора подсоединена к выходу блока управления, причем общий выход силового выпрямителя и общая шина объединены, а между выходными вьшодами дополнительного вьшрямителя включен резистор.

04о -