Стабилизированный выпрямитель Советский патент 1980 года по МПК H02M7/155 G05F1/56 

Изобретение относится к эпектрогехни ке, а более конкретно, к стабилизированным выпрямителям с тиристорным регулирующим органом на первичной стороне трансформатора, и может быть использовано в устройствах электропитания различных электро- и радиотехнических установок. Известны стабилизированные выпрямители 1 и 2. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизированный выпрямитель, содержаний силовой трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к вход- . ным клеммам через тирис торный регулятор, а вторичная обмотка через выпрямитель подсоединена к выходным клеммам, целитель выходного напряжения, усилитель обратной связи на транзисторе, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, опорный стабилитрон, выпрямитель синхронизатор на полупроводниковых диопах, подсоепиненный выходом постоянного Тока к базовому сопротивлению токостабилизирующего транзисторе с эталонным резистором в цепи эмиттера и кон: денса1чэром в цепи коллектора, параллельно которому включена цепочка из последовательно соединенных порогового элемента и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого подсоединены к упраншяюшим входам гиристорного регулятора, причем переход коллектор-эмиттер транзистора усилителя обратной связи подсоединен параллельно депи из последовательно соединенных эталонного резистора и перехода эмиттербаза токосгабилизируюшего гранзистора Ш . В описанном стабилизированном выпрямителе стабилитрон усилитгшя обратной связи может запитываться гол ко либо от выходного выпрямителя, либо от дополнительного источника питания. Питание опорного стабилигронч с выходя стабилизироваиного выпр ямиголя Houonf сообразно при высоком выходном иаиря3 .- 71 жсТпч, тик Как В ИТОН случае имеются больиио потери на бапастном резисторе, который включается последовательно со стабилитроном, и при малых токах нагрузки розко снижается КПД. Питатше опорного стабилитрона от дополните/ ьного источника ведет к усложнению схемы управления тиристорами. Кроме того, в этом случае также имеются потери в баластном -резисторе, включенном последовательно со стабилитроном. О елью настоящего изобретения является упрощение стабилизированного выпрямителя и повышение его КПД. Эта цель достигается тем, что в стабипизйрованном выпрямителе, содержащем силовой трансформатор, первичная обмотка КбТ6р5тЧУподсоединена к входным клеммам через тйристорный регулятор, а вторичная o6tvfotKa через выпрямитель подсоединена К вы5юдЖмкпеммамУ делитель BbiWfiHoIro ; напряжения, усилитель обратной с18Шй йа реййсторёТ :.вхбд K6i bjpord соединШ с вы хрдом делителя напряжения, опорный стабилитрон, выпрямитепь-сйнхронизатор на попупровб цниковых диодах, подсоединенный выходом постоянного тока к баз6во у соп тивпению токостаби1Й1знрующего трйн SftSfrepai с эталонным резистором в цепи эмиттера и коттденсатором в цепи колпек-v )a, параллельно которому включена це теЭД Ш йЙс:1йй1Эёа№Йьйб сбёдинё1шьгх пороговотро элемента и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотиси которого подсоединены к ynpiaBпяющим входам тиристорного регулятора, причем йереход коллектор-эмиттер транзистора усилителя обратной свйзй ТГ(5дсо Жданён й&раллеяьнс цепи из псюпедова feTibHOcbединенных этШоннотЧ) резистора и перехода эмиттер-база токостабипизи jJytffiterV транзистора;г&хбд ШТЙ ЙШтёля синхронизатора, быполненного по двухпо пу11ерйоднЬй схёШ;1Шдайёп Ш ГШ Зрйчной обмЬтке введенного вспомогательного транс (|юрм а тора, первичная обмотка ко торого подсоединена квходным клеммам, а указанный опорный стабилитрон вклю ГёИ шшедъватёльно между выходом вьтп ря13ГЯтейя-Синхронизатора и эталонным резистором. : КроШ Того, с цбйью расширения диапазона регулирования угла зажигания тиристоров регулятора, базовое сопротивление токостабилизируюшего транзистора выполнено в виде разделенного на две ча сти резистора, обшая точка которого соединена через введенный стабилитрон с Эмиттером транзистора усилителя об)атой связи. На чертеже представлена принципиальая схема стабилизированного выпрями- теля. Стабилизированный выпрямитель содержит силовой -трансформатор 1, тирис- торный регулятор 2, выходной Выпрямитель 3, делитель выходного напряжения 4, Транзистор 5 усилителяобратной связи, опорный стабилитрон 6, выпрямитель-синхро шзатор 7, вспомогательный трансформатор 8, тркостабилизирующий транзистор 9, эталонный резистор 10, конденсатор 11, поротовый элемент 12, импульсный трансформатор 13, базовое сопротивление 14 на резисторах 15 и 16 токостабилизируюшего транзистора и стабилитрон 17. Стабилизированный выпрямитель работает следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока, поступающее на первичную обмотку силового трансформатора 1 через тйристорный реГулятор 2, трансформируется до необхо- димого уровня и через выпрямитель 3 подается на выход стабилизированного выпрямителя. Одновременно сетевое напряжение подается на вспомогательный трансформатор 8, со вторичной обмотки которого через выпрями 1ель-синхронизатор 7 питается формирователь импульсов управпеййя ти15Йс торами тиристорного регулятора 2. На выходе выпрямителя-синхронизатора 7 появляется пульсирующее не-. сглаженное напряжение. В начале каждой пблуволнь этого напряжения открывается ток ос табилизирующий транзистор 9, и конденсатор 11 начинает заряжаться стабилйзированным током. Как только напряжение на конденсаторе 11 достигнет напряжения пробоя порогового элемента 12, происходит ра13ряд конденсатора 11. через первичную обмотку импульсного трансфор- 13, со вторичных обмоток которогр импульсы управленияподаются на тиристоры тиристорного регулятора. Из двух встречно-параллельно .включённых . тиристоров открывается тот, к аноду которого в дагшый момент приложено положительное напряжение, а в следующий ползпериод сетевого напряжения открывается другой тиристор. Таким образом, напряжение через тиристоры подается к силовому трансформато|ру 1 и с его вторичной обмотки на выходной выпрямитель 3. Управление сдвигом фазы импульсов управления, а следовательно, и величиной напряжения на выходе стабилизированного выпрямителя, производится по цепи об

ратной связи через выходной делитель 4 и транзистор 5 усилителя обратной связи Например, увеличение напряжения на выходе вьшрямителя 3, вызванное увеличением напряжения сети или уменьшением , тока нагрузки, приводит к тому, что тран зистор 5 приоткрывается, уменьшая ток базы токос табилиаируюшего транзистора 9, который призакрывается, увеличивая время заряда конденсатора 11,: что цриводит к более позднему пробою порогов ого элемента 12 и к сдвигу импульсов уп равле шя тиристорами на больший угол. Следовательно, тиристоры будут открываться позднее, а напряжение на выходе стабилизированного выпрямителя умен1- 1.ШИТСЯ до заданного ранее значения. Гак как формирователь импульсов питается пульсирующим напряжением от вып рямителя-синхронизатора, то напряжение на переходе колл ас тор-эмиттер токос табилизирующего транзистора 9 (при неизменном сигнале обратной связи) изменяется в течение полупериода, достигая Мак симума при 90 . Это приводит к сужению диапазона регулирования угла зажигания тиристоров. Чтобы избежать этого, напряжение питания усилителя обратной связи на транзисторе 5 застабилизировано с помощью резисторов 15, 16-и стабилйт-: рока 17. Резистор 1О - эталонное сопро тивление стабилизатора тока, построенного на токостабилизирующем транзисторе 9. ОпорнымНапряжением в стабилизато;ре тока является напряжение перехода коплш:тор-э,миттер транзистора 5 усилителя обратной связи. Таким образом, в стабилизированном . выпрямителе обеспечивается поддержание на выходе неизменного напряжения при одновременном упрощении и повышении ; КПД за счет включения опорного .стабили трона 6 усилителя обратной связи в сило вую цепь стабилизатора тока (между вып рямителем-синхронизатором 7 и эталонным резистором 1О), что позволяет иск лючить из схемы дополнительньги источник питания и баластный резистор. Кроме того, включение стабилитрона 17 между эмиттером транзистора 5 усилителя обратной связи и средней точкой базовых резисторов 15, 16 токостабилизирующего транзистора 9 позволяет расширить диапазон регулирования угла зажигания тиристоров. Формула изобретения 1. Стабилизированный выпрямитель, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к входным клеммам через тиристорный регулятор, а вторичная обмотка через выпрямитель подсоединена к выходным , делитель выходного напряжения, усилитель обратной связи на транзисторе, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, опорный стабилитрон, выпрямитель-синхронизатор на полупроводниковых диодах, подсоединенный выходом ПОСТОЯННОГО тока к базовому сопротивле1НИЮ токостабилизирующего транзистора с эталонным резистором в цепи эмиттера, I и конденсатором в цепи коллектора, параллельно которому включена цепочка из последовательно соединенных порогового :элемента и первичной обмотки импульсно|го трансформатора, вторичные обмотки которого подсоединеныК управляющим входам гиристорного регулятора, причем переход коллектора-эмиттер транзистора усилителя обратной связи подсоединен параллельно цепи из последовательно сое:диненных эталонного резистора и перехода эмиттер-база токостабилизирующего транзистора, отличающийся, тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, вход выпрямителя-синхронизатора, выполненного по двухполупериодной схеме, подключен ко вторичной обмотке введенного вспомогательногО трансформатора, первичная обмотка которого подсоединена К выходным клеммам, а заказанный опорный стабилитрон включен последовательно между выходом выпрями теля-синхрониэатора и эталонным резистором. 2. Стабилизированный выпрямитель по п, 1, о тличающи.йся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования угла зажигания тиристоров регулятора, базовое сопротивление токостабилизирующего транзистора выполнено в виде разделенного на две части резистора, общая точка которого соединена через введенный стабилитрон с эмиттером транзистора усилителя обратной связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Иванчук Б. Н. и др. Тиристорные и магнитные стабилизаторы напряжения, М., Энергия, 1968, с. 84, р. 45. 2.Авторское свидетельство СССР ,3sfe 564705, кл. Н 02 Р 13/16, 1977. 3.Белопольсхий И. И. Источники питания радиоустройств, М., Энергия, 1971, с. 249, р. 9-33,

:

9f-w8

jnrvYw

i i

e,

-HСНtT

LAJ

/3

rvw

Й

/5

//

Ш