Стабилизатор напряжения постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) ( 11 4 (51) САНИЕ ИЗОБРЕТ дом уси ния, вт с Выход источника юнко го апря тем,ийся коэффициента илизатора и носимых стаб ния, о, с лезно щ ю повышени о деист еньшения пульсации,изатором в цепь первично сточнирвый иза перка элеквторой роэнергранзистнзисторыходом ведены п причем б ры,вого т вена с соглас через резис илителя сиг оедиа рас ания, э е резист р через одключе тт оответк базе ствующ щего тра положит управлятеля и р первогосоединен оллек резисто транзие резисто ора, эмит подключе ания, а к рами пере нзисторов к отрицательнои шине ектор соеди лючающих-регулирумит СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к 520577, кл, С 05 Г 1/64, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Кф 351205, кл. С 05 Г 1/64, 1971. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двухтактный управляемый статический преобразователь напряжения автогенераторного типа с переключающими-регулирующими транзисторами, управляющим транзистором в базовых цепях, трансформатором с базовой, коллекторной и выходной обмотками, выходной выпрямитель с фильтром, соединенный входом с выходной обмоткой трансформатора и выходом - с выходной клеммой,.а через делитель цепи обратной связи - с вхоителя сигнала рассогласов рой вход которого соедине истора преобразова ьной шине питания,транзистора через рс базой второго.ер которого черезИзобретение относится к электротехнике и может применяться в устройствах электропитания детекторов ионизирующего излучения и фотоэлектронных умножителей, 5Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный регулирующий транзистор с токозадающим элементом в цепи базы, двухтактный преобразователь напряже- О ния с трансформатором с базовой, коллекторной и выходной обмотками, выходной выпрямитель, источник эталонного напряжения, схему сравнения, токозадающий резистор, конденсатор 5фильтра Ц,Недостатками указанного стабилизатора являются несимметричность плеч преобразователя напряжения и импульсное потребление, вызывающие значительные пульсации в цепи первич.ного источника электроэнергии, неудовлетворительный коэффициент полезного действия, обусловленный до полнительными потерями в сердечнике трансформатора, вызванными его подмагничиванием при коммутации несимметричных токов.Наиболее близким к изобретениюявляется стабилизатор постоянногонапряжения тока, содержащий двухтактный управляемый статический преобразователь напряжения автогенераторного типа с переключающими-регули-З 5рующими транзисторами, управляющимитранзистором в базовых цепях, выходной выпрямитель с фильтром, источникэталонного напряжения, усилитель сигнала рассогласования, делитель вцепи обратной связи, трансформаторс базовой, коллекторной выходнойобмотками и дополнительной обмоткойсо средней точкой, включенной черездвухполупериодный диодный выпрямитель на резистор, подсоединенныймежду базой управляющего транзистора и средней точкой резистивногоделителя на входе преобразователя 2,Основными недостатками известного стабилизатора являются несимметричность плеч преобразователя напряжения и импульсное потребление, вызывающие значительные пульсации вцепи первичного источника электроэнергии потери в сердечнике трансформатора, снижающие коэффициент полезного действия стабилизатора,Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия стабилизатора и уменьшение пульсаций, вносимых стабилизатором в цепь первичного источника электроэнергии.Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий двухтактный управляемый статический преобразователь напряжения автогенераторного типа с переключающими-регулирующими транзисторами, управляющим транзистором в базовых цепях, трансформатором с базовой, коллекторной и выходной обмотками, выходной выпрямитель с фильтром, соединенный входом с выходной обмоткой трансформатора и выходом - с выходной клеммой устройства и через делитель цепи обратной связи - с входом усилителя сигнала рассогласования, второй вход которого соединен с выходом источника эталонного напряжения, введены первый и второй транзисторы. причем база первого транзистора через резистор соединена с выходом усилителя сигнала рассогласования, эмиттер через соответствующие резисторы подключен к базе управляющего транзистора преобразователя и к положительной шине питания, коллектор первого транзистора через резистор соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого через резистор подключен к отрицательной шине питания, а коллектор соединен с эмиттерами переключающих- регулирующих транзисторов.Принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока представлена на чертеже.Выходная обмоткатрансформатора 2 преобразователя напряжения соединена с выходным выпрямителем 3 с фильтром, подключенным к отрицательной шине питания 4, Один из выходов выпрямителя 3 соединен с выходной клеммой 5, а другой через делитель 6 цепи обратной связи - с одним из входов усилителя 7 сигнала рассогласования, второй вход которого подключен к выходу источника. 8 эталонного напряжения, Усилитель 7 и источник 8 подключены к отрицательной шине питания 4. В свою очередь, источник 8 соединен с положительной,шиной питания 9, а усилитель 7с положительной шиной питания 10.Выход .усилителя 7 через резистор 11106955,35 ВНИИПИ Заказ 306/1 Тираж 863 Подиисное Филиал ППП "Патеитп, г.Уагород, ул,Проектнаа, 4 соединен о базой первого транзистора 12, эмиттер которого через резистор 13 соединен с положительной шиной питания 10; а через резистор 14 - с базой управляющего транзистора 15 преобразователя напряжения, Эмиттер транзистора 15 через резистор 16 подключен к положительной шине питания 10, а коллектор его через резистор 17 соединен со средней точ- О кой базовой обмотки 18 трансформатора 2, другие концы которой соединены с базами переключающих-регулирующих транзисторов 19 и "0 преобразователя напряжения. Коллекторы транзисторов 15 19 и 20 соединены с соответствующими концами коллекторной обмотки 21 трансформатора 2, средняя точка кото. рой подключена к положительной шине питания 10. Коллектор первого тран зистора 12 через резистор 22 соединен с базой второго транзистора 23, эмиттер которого через резистор 24 подключен к отрицательной шине читания а коллектор соединен с эмитте рами переключающих-регулирующих транзисторов 19 и 20, Конденсагор 25, шунтирующий коллекторную обмотку, и конденсатор 26, включенный между объединенными эмиттерами транэисто ров 19, 20 и концом коллекторной обмотки, служат для повышения устойчивости работы устройства и предотвращения возникновения генерации на высоких частотах, но также, как и режимные резисторы 11, 13, 14, 16, 17, 22, 24, не являются обязательными для достижения поставленной цели.Стабилизатор постоянного напря жения работает следующим образом.При включении первичного питания в преобразователе напряжения, выполненном на транзисторах 19 и 20 и трансформаторе 2, возникают периоди ческие автоколебания, форма напряжения которых имеет вид трапеции или усеченной синусоиды. Напряжение выходной обмотки 1 выпрямителя фильтруется выпрямителем 3 и поступает на выход 5 устройства. Выходное напряжение или его часть с выпрямителя 3 поступает также на делитель б цепи обратной связи, а с его выхода -на один из входов усилителя 7, На второй вход усилителя 7 поступает эталонное напряжение с источника 8. В усилителе 7 происходит сравнение эталонного и части выходного напряжений, выделяемая разность этих напряжений усиливается и поступает на базу первого транзистора 12, При постоянном напряжении эталонного источника 8 транзистор 12 формирует в своих эмиттерной и коллекторной цепях токи, пропорциональные величинам выходного напряжения и тока нагрузки. С эмиттера транзистора 12 ток поступает на базу управляющего транзистора 15. При изменении выходного напряжения, вызванном воздействием дестабилизирующих факторов, напряжение на базе и ток в коллекторной и эмиттерной цепях первого транзистора 12 изменяются пропорционально выходной мощности. При этом изменяется ток базы управляющего транзистора 15. Это изменяет его проводимость и проводимость транзисторов 19 и 20.В результате этого происходит перераспределение напряжения между коллекторной обмоткой 21 и эмиттерколлекторными переходами переключающих-регулирующих транзисторов 19 и 20, и за счет применения в устройстве отрицательной обратной связи восстанавливается первоначальное значение выходного напряжения с погрешностью, определяемой суммарным коэффициентом усиления в цепи обратной связи.Ток в коллекторной цепи первого транзистора 12 поддерживает постоянным ток в базовой и коллекторной це-пях второго транзистора 23. Таким образом, второй транзистор 23, являясь генератором тока, обеспечивает переключение транзисторами 19 и 20 постоянного тока, пропорционального ,выходной мощности даже при сохранении несимметрии плеч преобразователя напряжения. Коммутация стабильного постоянного тока исключает появление тока подмагничивания трансформатора, что повышает КПД устройства, а.также устраняет пульсации, вносимые в цепь первичного источника электроэнергии,