Стабилизированный выпрямитель Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

(5Ю СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоаппаратуры и средств связи.

Известны стабилизированные выпрямители, содержащие силовой трансформатор с вторичной обмоткой со средней точкой, выпрямитель, регулирующий трансформатор и выходной фильтр С1 3.

Недостатком таких схем является низкий КПД, вызванный последовательным включением диодов выпрямителя и регулирующего транзистора.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с выходной рбмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом, соединенный с выходными зажимами, и узел управ;1ения регулирующими транзисторами 23.

Однако известное устройство обладает недостаточно высоким КПД вследствие динамических потерь в ре10гулирующих транзисторах из-за их пассивного запирания, а также вследствие сквозных токов, возникающих в том случае, если в момент смены полярности входного напряжения регулирую15щий транзистор находился в открытом состоянии. Кроме того, наличие сквозных токов приводит к снижению надежности устройства, х

Цель изобретения - повышение КПД

20 и надежности стабилизированного выпрямителя .

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный выпрямитель. содержащий силовой трансформатор с выходной обмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подклюценный своим входом между точкой сое динения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединен ной со средней точкой выходной обмотки, а выходом соединенный с выход нымй зажимами и узел управления регу лирующими транзисторами, введены две дополнительные обмотки трансформатора, первая из которых отводом соединена с эмиттером первого регулирующего транзистора, а вторая - с эмиттером второго регулирующего транзистора, первый и второй оптроны, сеетоизлучатели которых подключены к вы ходу узла управления регулирующими транзисторами, два резистора, каждый из которых включен между общей шиной и базой соответствующего регулирующего транзистора, причем второй отвод первой дополнительной обмотки через фотоприемник первого оптрона . подключен к базе первого регулирующе го транзистора и через первый диод к базе регулирующего транзистора, а второй отвод второй дополнительной обмотки через фотоприемник второго оптрона подключен к базе второго регулирующего транзистора и через второй диод - к базе первого регулирующего транзистора. а чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого выпрямителя. Выпрямитель содержит трансформатор 1, вторая обмотка которого име ет среднюю точку, первую 2 и вторую 3 дополнительные обмотки, первый k и второй 5 регулирующие транзисторы резисторы 6 и 7, включенные между базой соответствующего транзистора и общей шиной, выходной фильтр 8, узел управления регулирующими транзисторами 9., выполненный, например, на стабилитроне 10 и ограничительном резисторе 11, первый оптрон 12, например тиристорный, состоящий из светоизлучателя (светодиода) 13 и фо топриемника (фототиристора) 1, второ оптрон 15, например тиристорный, состоящий из светоизлучателя (све.тодиода) 1б и фотоприемника (фототиристора) 17, диоды 18И 19, нагруз ку 20. 9 44 Выпрямитель работает следующим образом. В первый полупериод входного Напряжения через эмиттер-базовый переход транзистора Ц протекает базовый ток, отпирающий его. Через транзистор А протекает коллекторный ток, напряжение на выходе .выпрямителя повы-шается. При достижении напряжения на выходе заданной величины, определяемой стабилитроном 10, последний пробивается. Через светодмоды 13 и 16 оптронов 12 и 15, резистор 11, стабилитрон 10 протекает ток. Светодиоды 13 и 16 начинают излучать и фототи-ристор , к которому приложено напряжение прямой полярности, включается. Начинает протекать ток через фоторезистор 1 и резистор 6, При этом к базе транзистора через включенный фоторезистор 1 прикладывается потенциал запирающей полярности. Транзистор k запирается до конца полупериода. Напряжение на нагрузке 20 поддерживается за счет энергии, накопленной в фильтре 8. В рассмотренный первый полупериод транзистор 5 заперт, так как к его эмиттер-базовому переходу приложено напряжение запирающей полярности через диод 18, Во второй полупериод происходит смена полярности напряжения. При этом к фототиристору 14 оптрона 12 через диод 19 прикладывается напряжение обратной полярности и фототиристор 1 восстанавливает запирающие свойства, Через эмиттер-базовый переход транзистора 5 и резистор 7 начинает протекать ток. Транзистор 5 открывается и через него в нагрузку 20 протекает ток, вызывающий повышение напряжения на выходе выпрямителя. При достижении напряжения на выходе заданной величины, через Светодиоды 13 - 16 оптронов 12 и 15, резистор 11, стабилитрон 10 начинает протекать ток, приводящий к излучению светодиодов 13 и 16. Фоторезистор 17, к которому приложено напряжение прямой полярнЬсти, включается и через него в -резистор 7 протекает ток. При базе транзистора 5 через фототирйстор 17 прикладывается потенциал запирающей полярности. Транзистор 5 запирается. 5 . 98 Ток в 1агрузке 20 поддерживается за счет энергии, запасенной в фильтре 8. В течение этого полупериода тран зистор k запрет, так как к его эмиттер-базовому переходу через диод 19 приложено напряжение запирающей полярности. Таким образом, в предлагаемом выпрямителе имеет место активное аапирание регулирущих транзисторов, что улучшает динамические свойства устройства и повышает его КПД, Кроме того, в конце полупериодов входного напряжения регулирующие транзисторы в 1ключены. Тем самым устраняется возможность появления сквозных токов, повышается КПД и надежность. Использование предлагаемого устройства позволяет умен ьшить потери мощности и повысить его надежность. Повышение надежности и КПД позволит повысить производительность труда в процессе его эксплуатации. Формула изобретения 1. Стабилизированный выпрямитель, содержащий силовой трансформатор с выходной обмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов , выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединен ной со средней точкой выходной обмотки, а выходом соединенный с выходными зажимами, и узел управления регулирующими транзисторами, о тличающийся тем,что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены две дополнительные обмоТки трансформатора, первая из кото рых первым отводом соединена с эмиттером первого регулирующего транзистора, а вторая - с эмиттером второго регулирующего транзистора, первый и второй оптроны, светоизлучатели которых подключены к выходу узла управления регулирующими транзисторами, два резистора, каждый из кото рых включен между общей шиной и базой соответствующего регулирующего транзистора, причем второй отвод первой дополнительной обмотки через фотоприемник первого оптрона подключен к базе первого регулирующего транзистора и через первый диод к базе второго регулирующего транзистора, а второй отвод второй дополнительной обмотки через фотоприемник второго оптрона подключен к базе второго регулирующего транзистора и через второй диод - к базе первого регулирующего транзистора. 2.Выпрямитель по п. t, отличающийся тем, что в качестве оптрона применены тиристррные оптроны. 3.Выпрямитель по п. 2, о т л ич ающ и с я тем, что в качестве узла управления регулирующими транзисторами используется стабилитрон, подключенный одним электродом к общей шине, а другим электродом к первому выводу ограничительного резистора, причем выходными зажимаMVI узла управления являются второй вывод оганичительного резистора и потенциальный выходной зажим стабилизированного выпрямителя. i}. Выпрямитель по пп. 1 и 2, i отличающийся тем, что в качестве узла управления регулирующими транзисторами используется широтно-импульсный модулятор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Моин B.C., Лептев И.Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи. М., Энергия, 1972, Q. 253, рис. 8-3 б. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 28А1277, кл. G 05 F 1/58, 1980.