Транзисторный стабилизаторпОСТОяННОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано пр по.с троен ИИ вторичных источников пита ния радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Известен транзисторный стабилизатор напряжения, содержащий регулирую щий транзистор, включенный между входной и выходной клеммой и схему управления, входом подсоединенную к выходной и общей клеммам,а выходом к управляющему электроду регулирующего транзистора lj Недостатками этого устройства при работе с низким выходным напряжением и большими токами нагрузки являются плохой КПД и низкие массообъемные показатели. Наиболее близким к предлагаемому является транзисторный стабилизатор напряжения, содержащий силовой транс форматор, вторичная обмотка которого через основной выпрямитель н фильтр соединена с выходными кл&ыма ми, промежуточный трансформатор, первичная обмотка которого соединена последовательно с первичной обмоткой силового трансфо млатора и подключена ко входным клеммам, а его вторичная обмотка - ко входу вспомо гательного выпрямителя, регулирующий транзистор, один силовой электрод которого подсоединен к первому выходу вспомогательного выпрямителя, а база г к выходу усилителя постоянного тока, входом соединенного с выходом . узла сравнения, вход которого подключен к выходным клеммам 2j. Недостаток известного стабилизатора - большие пульсации выходного напряжения, величина которых определяется пара1 1етрами фильтра основного выпрямителя. При большом коэффициенте сглаживания фильтр имеет значительные массу и объем. Кроме того, стабилизатор имеет высокую динами ческую нестабильность и низкую устойчивость в связи с наличием реактивных элементов (трансформаторов, фильтров) в цепи обратной связи. Цель изобретения - снижение объема и массы, уменьшение пульсаций и динамической -естабильности, повыиение устойчивости транзисторного стабилизатора напряжения. Поставленная цель достигается тем, что второй выход вспомогательного выпрямителя подключен к одноименной с ним по полярности выходной клемме, .а второй силовой электрод регулирующего транзистора - к другой выходной клемме.

На чертеже приведена функциональная схема транзисторного стабилизатора напряжения.

Транзисторны стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор 1, вторичная обмотка которого через основной выпрямитель 2 и фильтр 3 соединена с выходными клеммами, промежуточный трансформатор 4, первичная обмотка которого соединена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 1 и подключена ко входным , а его вторичная обмотка - к выходу вспомогательного выпрямителя 5 , регулирующий транзистор 6, один силовой электрод которого подсоединен к первому выходу вспомогательного вьшрямителя 5 а.база - к выходу усилителя 7 постоянного тока, входом соединенного с выходом узла 8 сравнения, вход которого подключен к выходным клеммам, причем второй выход вспомогательного выпрямителя подключен к одноименной с ним по полярности выходной клемме, а второй силовой электрод регулирующего транзистора - к другой выходной клемме.

Транзисторный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

Переменное напряжение питаквдей сети, подаваемое на входные клеммы, распределяется между первичными обмотками силового 1 и промежуточного 4 трансформаторов. Падение напряжени на первичной обмотке промежуточного трансформатора 4 определяется величиной эквивалентного сопротивления регулирукядего транзистора 6, пересчитанного через коэффициент трансформации промежуточного трансформато ра 4 в цепь его первичной обмотки. При изменении выходного напряжения изменяется выходной сигнал усилителя 7 постоянного тока, что приводит к изменению падения напряжения на регулирующем транзисторе б, и, следовательно, на первичной обмотке промежуточного трансформатора 4, в результате чего выходное напряжение остается неизменным.

Ток нагрузки стабилизатора склада вается из двух составлякадих - тока основного выпрямителя 2 с фильтром 3 и, значительно меньшего по величине, тока регулирующего транзистора 6, обеспечиваемого вепс « гательнь1м выпрямителем 5. Отношевие величин этих составляющих тока нагрузки определяется коэффициентами трансфО1 1ации трансформаторов 1 и 4 и остается практически постоянньам при любом токе нагрузке. Наличие непосредственной связи тока регулирующего транзистора 6 с током наг-рузки стабилизатора позволяет обеспечить сглаживание пульсаций выходного напряжения и уменьшения его динамичес кой нестабильности при помощи цепи обратной связи стабилизатора. Пульсации напряжения поступают на вход узла 8 сравнения, усиливаются усилителем 7 постоянного тока и поступают на базу регулирующего транзистора 6. При положительной полуволне пульсации ток через регулирующий транзистор 6 у-меньшается, а при отрицательной - увеличивается. При этом соответственно изменяется ток нагрузки и, вследствие этого, происходит сглаживание пульсаций выходного напряжения, что позволяет существенно уменьшить объем и массу фильтра.

Уменьшение динамической нестабильности выходного напряжения (всплесков и провалов при скачкообразном изменении тока нагрузки) происходит аналогичным образом.

Формула изобретения

Транзисторный стабилизатор постоянного напряжения, содержащтй силовой трансформатор, вторичная обмотка которого через основной выпрямитель и фильтр соединена с выходными клеммами, промежуточный трансформатор, первичная которого соединена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора и подключена ко. входным клеммам, а его вторичная обмотка - ко входу вспомогательного выпрямителя, регулирующий транзистор, один силовой электрод которого подсоединен к первому выходу вспомогательного выпрямителя, а база - к выходу усилителя постоянного тока, входом соединенного с выходом узла сравнения, вход которого подключен к выходным клеммам, отличающийся тем, что, с целью снижения объема и массы, уменьшения пульсаций и динамической нестабильности, повышения устойчивости, второй выход вспомогательного выпрямителя подключен к одноименной с НИМ по полярности выходной клемме, а второй силовой электрод регулирующего) транзистора - к другой выходной клемме.

Источники информации, приня1ые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 367418, кл. G 05 F 1/56, 1973.

2.Полупроводниковая электроника в технике связи. Под ред. Николаевского Hi Ф., М., Связь, 1978, вып. 19, с.208, рис. 3. -v Сеть