Ограничитель напряжения переменного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F3/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиоэлектронной аппаратуры, в системах автоматического управления и схемах автоматики при необходимости ограничения и стабилизации амплитуды и действующего значения сигнала переменного тока. Известно устройство, содержащее выпрямительный мост, в одну диагональ которого включен транзисторный ключ Г1т Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее выпря мительный мост, один вывод по перемен ному току которого соединен с первым входным выводом через балластный резистор, и с первым выходным выводом непосредственно, другой вывод по пере менному току выпрямительного моста подключен ко вторым входному и выходному выводам, первый транзистор, эмит тер которого подключен к одному выводу по постоянному току выпрямительного мое.а, источник опорного напряжения и первый резистор 2j. Недостатком этих устройств яв яется то, что они ограничивают только амплитуду выходного напряжения отсутствии точного ограничения действующего-значения и искажают синусоидальную форму напряжения. Целые изобретения является повышение точности ограничения действующето значения сигнала без искажения его формы и повышение коэффициента полезного действия.. Поставленная цель достигается тем, что в ограничитель напряжения переменного тока введены второй и третий транзисторы,второй,третий и четвертый резистор и два конденсатора, а источник опорного напряжения выполнен в виде источника пульсирующего двухполупериодного напряжения, причем база первого транзистора через первый резистор подключена к одному выводу источника опорного напряжения, а через второй резистор - к коллектору второго транзистора, куда также через первый конденсатор подсоединен коллектор первого транзистора и база второго тpaнзиcтopaJ соединенная через третий резистор с другим выводом источника опорного напряжения, куда также подключены эмиттер третьего транзистора непосредственно и эмиттер второго транзистора - через параллельно соединенные четвертый рези.стор 1И второй конденсатор, кроме того, эмиттер втоiporo транзистора соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого подключен к эмиттеру первого транзистора, На чертеже показана электрическая, схема ограничителя напряжения переменного тока. Ограничитель напряжения содержит выпрямительный мост 1 , источник пульсирующего двухполупериодного запирающего напряжения 2, двухкаскадный релейный усилитель на транзисторах 3 и 4, резисторах 5-В, конденсаторах .9 и 10, ключ на транзисторе 11, балласт ный резистор 12. (Нагрузка - 13). Ограничитель напряжения переменного тока работает следующим образом. На входном транзисторе 3 релейного усилителя происходит сравнение мгновенных значений двух постоянных пульсирующих напряжений: входного с выпрямительного моста 1 и опорного запирающего с источника 2, Пока величина мгновенного значения входного положительного выпрямленного напряжения на эмиттере транзистора 3 меньше величины мгновенного значени положительного выпрямленного напряжения на его базе, транзисторы 3) , 11 и мост закрыты и входное напряжени подается на нагрузку без ограничения Когда величина входного выпрямленного напряжения превышает величину запирающего напряжения транзистор 3 открывается и ток с диодного моста 1 проходя через переод Э-1 транзис3 и переходы б-э транзисторов тора и 11, открывает транзисторы и 11 k При этом ток через переход К-Э транзистора 4 уменьшает запирающее напряжение на базе транзистора 3 уве личивая падение напряжения на резисторе положительной обратной связи 6. Таким образом, возникает лавинообразный процесс включения транзисторного ключа 11, замыкающего выпрямительный мост. Шунтирование ключом 11 через мост Iнагрузки приводит к резкому увеличению падения напряжения на балластном резисторе 12 и к уменьшению выходного напряжения ограничителя и напряжения открывающего транзистор 3. После этого релейный усилитель и ключ IIзакрываются, величина мгновенного значения напряжения на выходе ограничителя возрастает и процесс слеженияограничения повторяется, Поскольку электронная релейная транзисторная система слежения следит за уровнем мгновенных значений величин входного и опорного напряжений, то обеспечивается как точное ограничение эффективного значения сигнала, так и сохранение его синусоидальной формы. Работа транзисторов в ключевом режиме обеспечивает повышение коэффициента полезного действия устройства и не1 ритичности его к параметрам транзисторов. Резистор 8 устанавливает токовый режим работы релейного усилителя, а резисторы 5 и 7 предназначены для стабилизации работы устройства. Конденсаторы 9 и 10 предназначены для устранения высокочастотного возбуждения. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность oi- раничения действующего значения сигнала без искажения формы и повысить коэффициент полезного действия. Формула изобретения Ограничитель напряжения переменного тока, содержащий выпрямительный мост, один вывод по переменному току которого соединен с первым входным выводом через балластный резистор и с первым ёыходным выводом непосредственно, другой вывод по переменному току выпрямительного моста подключен ко вторым входному и выходному выводам, первый транзистор, эмиттер которого подключен к одному выводу по постоянному току выпрямительного моста, источник опорного напряжения и первый резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности ограничения действующего значения 5Э7 сигнала без искажения формы и повышения КПД, он снабжен вторым и третьим транзисторами, вторым, третьим .и четвертым резисторами и двумя конденсаторами , а источник опорного напряжения выполнен в виде источника пульсирующего двухполупериодного напряжения причем база первого транзистора через первый резистор подключена к одному выводу источника опорного напряжения, а через второй резистор к коллектору второго-транзистора,-куда также через первый конденсатор подсоединен коллекторопервого тран;3истораи база второго транзистора, соединенная через третий резистор с другим выводом источника опорного напряжения,, куда также подключены эмит26тер третьего транзистора непосредственно и эмиттер второго транзистора через параллельно соединенные четвертый резистор и второй конденсатор, кроме того, эмиттер второго транзистора соединен с базой третьего транзистора , коллектор которого подключен к эмиттеру первого транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G.05 F.lAi, 1978, 2.Йванчук Б. Н. и Рувинов Б. Я. Параметрические стабилизаторы напряжения на полупроводниковых приборах и магнитных усилителях. М., Энергия 1971, с. 75.