Стабилизатор переменного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F3/04 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор .переменного напряжения, содержащий две идентичные схемы, каждая из которых включает транзистор и два диода, трансформатор с двумя вторичными обмотками, шунтированными конденсаторами и соединенными с ба зовыми и коллекторными выводами соответствующих транзисторов, и два стабилитрона, включенных последовательно с первичной обмоткой Этого трансформатора, также шунтированной конденсатором Щ

Недостаток устройства - снижение коэффициента стабилизации и КПД при изменении частоты питающего напряжения, возможность пробоя траЕззисторов в момент включения при работе на нагрузку с параллельной емкостью, наличие отдельного трансформатора, что увеличивает вес и габариты.

Наиболее близким к изобретению по

2

технической сущности к достигаемому-ре.зультату является стабилизатор перемен кого напряжения, содержащий двухполярный стабилизирующий элемент, первый вывод которого соединен с входным выводом через балластный резистор, а второй вьшод подключен к общей шине {21 .

Недостаток этого стабилизатора - низкий КПД за счет потерь в балластном резисторе, по которому протекают полный ток нагрузки и сравнимый с ним ток- стабилизирующего элемента, низкий коэффициент стабилизации, так как условия его увеличения противоположны условиям повышения КПД, большое выходное сопротивление.

Цель изобретения - повышение КПД, коэффициента стабилизации и снижение выхоцного сопротивления стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в известный стабилизатор переменного напряжения введены два транзистора разного типа проводимости, два резистора. четыре аиода и ава стабилитрона, npviчем база транзистора с р-п-р-провоцимостью поаключена к аноцу первого диода, катод которого соединен с первым выводом двухполярного стабилизирующего элемента и с анодсяи второго диода; катод которого подключен к базе TpaEiзистора с Пл-р-п- проводимостью, коллектор транзистора с p- v-p-проводимостью соединен с анодом третьего диопа, катод которого через первый резистор со единен с входным вьшодом, а через последовательно соединенные первый и второй резистор с анодом четвертого диода, катодом соединенного с коллектором тран .зистора с Л-р Пг-проводимостью и с катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с эмиттерами обоих транзисторов, выход ным выводом и катодом второ го стабилитрона, анодом п од ключей но гх) к аноду третьего диода. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. В качестве двухполярного стабилизирующего элемента применяют выпрямительный мост на диодах 1,2,3,4, в диагональ которого включен.стабилитрон 5. введенных транзисторов 6 (типа tv-p-a) и 7 (типа р-п-р) соединяют через диоды 8,9 с балластным резистором Ю и выпрямительным мостом. Коллекторы транзисторов 6 и 7 через диоды 11 и 12, резисторы 13 и 14 соответственно соединяют с входным выводом 15 и балластным резистором 10. Между эмиттером и коллектором каждого транзистор стабилитроны 16 и 17. Эмитте ры обоих транзисторов соединены между собой и выходным выводом 18. Второй вывод двухполярного стабилизирующего элемента соединен с выводом 19 общим для входа и выхсзоа стабилизатора. Устройство работает следующим образом. В течение всей полуволны напряжения одной полярности, например положительной, выходной ток протекает через диоды 8, 11, резистор 13 и транзистор 6. В этот период транзистор 7 отключен запертыми диодами 9 и 12, При изменени полярности входного напряжения заперты ми станов$ггся диоды 8, 11 и выходной ток уже другого направления протекает через транзистор 7 и открытые диоды 9 12. При работе устройства в течение каждого полупериода входного напряжени имеются два характерных режима. 454 В первом режиме входЕюе напряжение AJCjrbUic иапряжсгяя стабилизации, При этом стабилизирующий элемент 1-5 запорт и весь ток резистора 1О по- ступает в базу транзистора G (при поло- жителыюй полярности входного напряжения), вводя его в состояние близкое к насыщению. Выходное напряжение следует за входным, отставая от него на несколько вольт За счет падения па открытом диоце 11, резисторе 13 и транзисторе G. В отличие от известного через резистор 10 протекает не весь ток выхода, а лишь малая его часп (несколько процентов), необходимая для управления транзистором. Это повыщает КПД. Во втором режиме входное напряжение бо,лъше напряжения стабипнзаиии. При этом стабилизирующий элемент 1-5 отперт, потенциал базы транзистора 6 почти не. изменяется и практически постоянным остается выходное напряжение. Между базой и коллектором транзистора G действует напряжение, равное разности входного напряжения стабилизации. Ток, протекающий через стабилизирующий элемент, значительно меньще, чем в известном устройстве, что повыщает КПД, и этом режиме, а также практически устраняет дрейф выходного напряжения при Г езистор 10 имеет большую прогреве, чем в известном устройстве величину, Бследствие того, ток, протекающий через него, меньще. Это повышает козффшдиент стабилизации зависяинш от отноиюния сопротивлении резистора 10 и стабилизирующего элемента, В известном устройстве выходное сопрот юление стабштнзатора опрецеляется сопроп-шлением стабилизирующего элемента и может достигать десятков оМс В предлагаемом устройстве выходное сопрот шление значительно Kietibme, так как определяется выходным сопротивлением эмиттернохт повторителя на транзисторе G (или 7 во зромя другой полярности входного напряжения). Стабилитроны 1G, 17 и резисторы 13, 14 защищают транзисторы 6, 7 соответственно от пробоя в момент включения при работе на нагрузку с эклзивалеитной параллельной емкостью или выбросах В.ХС.ЦНОГО напряжения. Стабилизатор не содержит реактивных элементов, поэтому нижняя рабоче1Х) диапазона частот определяется только свойствами нагрузки.