Транзисторный стабилизатор повышенных напряжений

СООЗ СОжТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК О 9) (11) А ЗС 51) С 05 Г 1/56К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТОЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЗФ(56) 1, Додик С, Полупроводниковыестабилизаторы постоянного напряженияи тока. М "Советское радио", 1980,с. 297-298, рис. 6.1.3.2. Там же, с, 298, рис. 6.14,(54)(57) ТРАНЗИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОРПОБЪП 8 ЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащийусилитель постоянного тока, первыйвход которого соединен с выходом измерительного делителя напряжения,второй вход - с первым выводом стабилитрона, а выход - с управляющймвходом регулирующего транзистора,силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора,а выход - к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительногоцелителя напряжения соединен собъединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизаторао т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД стабилизатораи уменьшения его размеров, первыйвывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора,а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второмувыводу стабилитрона.1 1108Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам, предназначенным для питания электротехнических устройств, например электронно-лучевых трубок. 5Известен транзисторный стабилизатор повышенных напряжений, содержаший регулирующий транзистор, включенный последовательно с нагрузкой, усилитель постоянного тока, 10 кремниевый стабилитрон, измерительный делитель напряжения 111.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результатук предлагаемому является стабилизатор, содержащий регулирующийтранзистор (фактически состоящийиэ шести транзисторов), усилительпостоянного тока, источник опорногонапряжения - кремниевыйстабилитрон, 20измерительный делитель напряженияна двух резисторах, при этом первыйвход усилителя постоянного тока соединен с выходом измерительного делителя напряжения, второй вход - с вторым 25выводом стабилитрона, первый выводстабилитрона соединен с вторым входом измерительного делителя напряжения и с первым выходным зажимомстабилизатора, выход усилителя постоянного тока соединен с управляющимвходом регулирующего транзистора,силовой вход которого подключен кпервому входному полюсу стабилизатора, а выход - к первому выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения подключен кобъединенным вторым входному и выход -ному полюсам стабилизатора, второйвывод стабилитрона соединен также с.первым выводом балластного резистора,40второй вывод которого соединен свторым выходным полюсом стабилизатора (23.Недостатком такого стабилизатора45является низкий коэффициент полезного действия при малых токах нагрузки.Транзисторные стабилизаторы повышенных напряжений с высоким КПД необ.ходимы для создания малогабаритныхустройств отображения информации наэкранах электронно-лучевых трубок,Все яноды ЭЛТ рационально подключать к одному источнику питания,55вырабатывающему и высокое (10-25 кВ)и повышенны (00-700 В) напряжения.Для к,эжяой ЭПТ требуется несколько повыпя ных напряжений при токах 411 1 нагрузки не более 1-2 мА. Нагрузкой,как правило, являются делители напряжения, т.е. ток нагрузки в процессе работы устройства изменяетсянезначительно. Практически повьппенныенапряжения снимаются с дополнительныхобмоток высоковольтного трансформатора, малая мощность которого ограничивает и мощность номиналов повьппенных напряжений.Целью изобрЕтения является повышение коэффициента полезного действия стабилизатора и уменынение егоразмеров.Поставленная цель достигаетсятем, что в транзисторном стабилизаторе повьппенных напряжений, содержащем усилитель постоянного тока,первый вход которого соединен с выходом измерительного делите я напряжения, второй вход - с первым выводомстабилитрона, а выход - с управляющим входом регулирующего транзистора,сйловой вход которого подключен кпервому входному полюсу стабилизатора, а выход - к второму выводу стабилитрона, первый вход измерительного делителя напряжения соединен собъединенными первым выходным и вторым входйым полюсами стабилизатора, первый вывод стабилитрона соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора, а второй вход измерительного делителя напряжения подключен к второму выводу стабилитрона.Такое включение обеспечивает нормальный режим работы стабилитрона вследствие обтекания его током нагрузки стабилизатора.На чертеже изображена блок-схема устройства.Транзисторный стабилизатор повышенных напряжении содержит усилитель 1 постоянного тока, первый вход которого соединен с выходом измерительного делителя 2 напряжения, второй вход - с первым выводом стабилитрона 3, а выход - с управляющим входом регулирующего транзистора 4, силовой вход которого подключен к первому входному полюсу стабилизатора. Выход регулируюшего транзистора 4 соединен с вторым выводом стабилитрона 3. Первый вход измерительного делителя 2 напряжения соединен с объединенными первым выходным и вторым входным полюсами стабилизатора.1108411 Составитель Н. ВорновицкаяРедактор Л. Веселовская Техред А.БабинецКорректор М. Демчик Подписное Заказ 58 ЬЗ/33 Тираж 842ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Первый вывод стабилитрона 3 соединен с вторым выходным полюсом стабилизатора.Второй вход измерительного делителя 2 напряжения подключен к вто" рому выводу стабилитрона 3.Стабилизатор повышенных напряжений работает следующим образом.К входным полюсам стабилизатора подводится напряжение постоянного тока первичного истопника, Выходное напряжение, подаваемое на нагрузку, снимается с выходных полюсов. Первый выходной и второй входной полюса отрицательной полярности объедине" ны между собой и фактически представляют собой один полюс. Выходное напряжение равно входному эа вычетом напряжения на регулирующем транзисторе 4 и стабилитроне 3.Принцип действия стабилизатора состоит в том, что всякое изменение входного напряжения компенсируется противоположным измеиением напряже" ния на регулирующем транзисторе 4.Предположим, например, что. в процессе работы стабилизатора произошло скачкообразное увеличение входного напряжения. С учетом определенной инерционности схемы это30 приведет к увеличению выходного напряжения. Напряжение на выходе измерительного делителя 2 напряжения также увеличится,так как он включен на сумму двух напряжений - выходного напряжения и напряжения стабилитрона 3, Напряжение на стабилитроне 3 остается неизменным, поэтому изменение напряжения между входами усилителя 1 постоянного тока вызывает запирание регулирующего транзистора 4, т.е. увеличение напряжения на этом транзисторе и уменьшение напряжения на выходе стабилизатора. Таким образом, .выходное напряжение возвра" щается к исходному (с определенной остаточной нестабильностью) несмотря на то, что входное напряжение осталось увеличенным.По сравнению с прототипом предлагаемый стабилизатор имеет более высокий КПД.По предлагаемой схеме стабилизируется напряжение 500 В при токе нагрузки 0,5 мА. К этому напряжению подключ ется делитель напряжения с током 0,3 мА, с которого снимается напряжение 350 В при токе нагрузки 0,01 мА.Практически повышение КПД позволяет уменьшить размеры стабилизатора, так как при более высоком КПД уменьшается ток потребления от первичного источника, т.е. умень" щается сам источник, уменьшаются размеры трансформатора, фильтра и др.