Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано для пил тания различной радиотехнической аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент и узел управления, состоящий из двух несимметричных генераторов, одна из выходных трансформатора первого генератора связана с- уп- JQ раззляюишм входом транзистора второго генератора 11.

Недостатком известного устройства является сложность управления регулирующим элементом мостового типа, что ,5 ограничивает функциональные возможности схемы управления стабилизатора.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий 20 элемент, выполненный по мостовой схеме на четырех управляемых ключах, одна диагональ этого моста подключена к входным выводам, а другая - к, выходным выводам, и узел управления, состоя щий из двух несимметричных магнитнотранзисторных ген юторов, каяздый из i трансформаторов которых имеет две основные выходные о&«1 откн связанные с регулирующим элементом, две кол;шкто1 ные обмотки, подключенные одна через первый транзистор и стабшгатрон к входным выводам, другая через второй транзистор - к источнику опорного напряжения, причем трансформатор первого несимме- ричного магнитно-транзисторного генератора имеет перцую дополнительную обмотку один из выводов которой подключен к конденсатору дифференцирующей цепочки и первый диод 1,2 J.

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент стабилизации и большое внутреннее сопротивление.

Цель изобретения - повьшенйе коэф(}я«шента стабилизации и уменьщенив внутреннего сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилй;затор напряжения постояв кого тока введены две обмотки на транс форматоре первого мапштно-транэистррного генератора и элемент вре)1енной задернжи, причем последний выполнен по схеме релаксаыионногб генератора на однопереходном транзисторе, пода лючен- ном к источнику опорного напряисения, конденсатор релаксационного генератора шунтирован транзистором, управляющий вход которого подключен к первой введенной обмотке трансформатора первого магнитно-транзисторного генератора, выход релаксационного генератора сое- динен с управляющим входом тиристора, а1юдом подсоединенного к второму вьшоду первой дополнительной обмотки, цепь заряда конденсатора релаксационного генератора, включающая в себя зарядный блок и второй диод, через вторую введен ную обмотку В1сшочена в выходную цепь стабилизатора, вход дифференцирующей цепоч1Ш щунтирован резистором, выход ее через первый диод подключен к базе второго транзистора второго магнитнотралзисторного генератора, резистор дифференцирующей цепочки подключен к отрицательному входному вьюоду, а основные выходные обмотки магнитно-тран зисторных генераторов идентично подюпочены в противофазе к управляющим входам последовательно соединенных тра зисторов мостового регулирующего эле,мента. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип действия стабилизатора. Стабилизатор содержит трансформаторы 1 и 2 несимметричных магнитно;-тран зисторных генераторов, транзисторы 3-6 несимметричных гезнвраторов, первый диод 7, источник 8 опорного напряжения дифференцирующую цепочку, включающую в себя конденсатор 9 и резистор 10, и подключенную выходом к базе транзистора 6, а входом к одной из обмоток тран форматора 1, релакционный -генератор, включающий в себя резисторы 11 и 12, конденсатор 13, транзисторы 14 и 15, второй диод 16 и зарядный блок 17, тиристор 18, управляющим входом подключенный к выходу релаксационного генератора, а анодом - к первой дополнительной обмотке трансформатора 1, резистор 19, мостовой регулятор на транзисторах 2О-23, стабилитрон 24, нагруз ку 25.. Устройство работает следующим, образом. Пусть открыты транзисторы 3 и 6. На интервале О - fc ( 2) заряжается конденсатор 13 через диод 16 и зарядный блок 17 релаксационного генератора от напряжения обмотки (фиг. 2,q.). В момент включается транзистор 14, а затем тиристор 18 и напряжением обмотки трансформатора 1 через диод 7 и дифференциру1ощую цепочку на конденсаторе 9 и резисторе 10 (фиг. 2,6) выключается транзистор 6, после чего включается транзистор 5 (фиг. 2,). Таким образом, напряжение на обмотках трансформаторов 1 и 2 имеют вид, показанный на фиг. 2,а и б. сигналами управляются транзисторы 20-23 и на нагрузке 25 напряжение имеет БВд, показанньй на фиг. 2,1. Транзистор 15 используеа-ся для разряда конденсатора 13, а резистор 19 для разряда конденсатора 9. Стабилизация выходного напряжения при изменении входного осуществляется также, как и в известном стабилизаторе. Отличие заключается в том, что цепь 16, 17 заряда, конденсатора 13 должна получать питание от напряжения обмотки трансформатора 1, изменение которого по амплитуде больше, чем изменение входного напряжения. Только при этом условии сдвиг i.) ,. изменяется так, что стабильность выходного напряжения (за счет стабилитрона 24 и источника 8 опорного напряжения) не зависит от изменения входного напряжения. Если бы цепь -16, 17 заряда конденсатора 13, например, подключить к входному напряжению, то при всех прочих равных условиях, напряжение на нагрузку не будет стабильным, хотя каждый из генераторов в отдельности осуществляет стабилизацию напряжения. введение элемента времеШ1ой задержки накладьюает определенные условия яа напряжение питания зарядной цепи конденсатора 13, а поэтому она должна быть подключена к напряжению обмотки трансформатора 1. Существенную роль играет подключение выходных обмоток трансформаторов 1 и 2 к управляющим входам транзисторов 20-23. Транзисторы, например, 20 и 23 должны открьюать- ся тогда, когда включены транзистор 3 и 6, а транзисторы 20 и 21, соответственно, когда включены транзисторы 4 и 5. О.братная связь с нагрузки 25 на зарядный блок 17 позволяет осуществлять стабилизацию при изменении нагрузки, воздействуя на длительность задержки. Эта обратная связь может быть как t электрической, так и оптической или oivf личной от первых двух. Таким образом, введение элемента задержки и подключение его зарядной цепи конденсатора релакыионного генератора к напряжению обмоттси трансформатора первого нес Емметрнчн6го генератора, а также подключение обратной связи с вьосода стабилизатора позволяет повьзси1Ь коэффициент стабилизации выходного напряжения и уменьшить внутреннее сопро- тивлениё. Формула и 3 о б р. е т е н и. я Стабигакзатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, выполненный по мостовой схеме на чеаъфе управляемых кл1очах, одна диагональ этого моста подкшочена к входным вьгводам, а другая - к выходным выводам, и узел управления, состоящий из двух несиммет рнчных магнитно-транзисторных генераторов, каждый из трансформаторов которых имеет две основные выходные обмотки, связанные с регулирующим элементом, две коллекторные обмотки, подключенные одна через первьй транзистор и стабили : к н к входным вьшодам, другая через второй транзистор - к источнику опортюго напряжения. Причем трансформатор первого несимметричного магнитно-транзисторного генератора имеет первую дополнитель ную обмотку, один из выводов которой подключен к конденсатору дифферешщрук щей цепочки, и первый диод, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью по- выШения коэффициента стабилизации и уменьщения внутреннего сопротивления. введены второй диод, две охотки на трансформаторе первого магнитно- транзисторного генератора и элемент временной задержки, причгем последний вьрол- нен по схеме релаксационного генератора на однопереходном транзисторе, подключенном к источнику oftopHoro напряжения, конденсатор релаксационного генератора шунтирован транзистором управляющий вход которого подключен к введенной обмотке трансфораулатора первого магнитно-транзисторного генератррю, выход релаксационного генератора соедо нен с управляющим входсмм тиристора, анодом подсоединенного к второму выводу первой дополнительной охотки, цепь за- ряда конденсатора релаксационного генератора, В1шючаю1цая в себя зарадньй блок и второй диод, через вторую введенную обмотку включена в вТыходцую цепь стабилизатора, вход ди4)ференцирующей цепочки щунтирован резистором, выход ее через первый диод псщЕЛючен к базе второго транзистора второго магнитно-транзисторного reHepaTopai резистор диффере ниующей точки .подключен к/отрицательному входному , а осношане выходные охотки магнитяо- рранзисторнык генераторов идентично подключены в противофазе к управляющим входам последоватеяьно соединенных транзисторов мостового регулирующего элегденеса. -Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ССОР № 602020, кл. G О5 F 1/56, 197©. 2.Авторское свидетельство СССР № 752291, кл. QO5P 1/56, 1978.

фуг. г