Стабилизатор напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) Дата опубликования описания 281277(61) М, Кл. 6 05 Г 1/10 Геаиееатеееене еееетет Вееете Меееетуее ВВВР ее ееааю еаееетаееВ е етаемтеВ(54) СТАБИЛИЭАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 1Изобретение относится к электротех НИКЕ И МОжвт бнтъ ИСПОЛЬЭОВаНо В ИС- точниках электропитания, например вы числительных мавщн.Известен стабилизатор напряжения, 8 у которого регулирующий элемент включен в цепь переменного тока1).Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения, содержащий .силовой трансформатор, в цепь 19 первичной обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последо вательно соединенных, транзисторах с, объединеннымн Эмйттерами н двуХ Днодах,.шунтирующих коллекторно-эмиттер-. р) ные переходы этих транзисторов, и управляющий узелвхрдОм подключенный к выходным выводам21.Недостатком известных,.стабилизаторов являетоя. низкий КПД н небольшая Я) надежность,Для повышения КПД инадежности стабилизатора напряжения,предлагаемый стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор, в цепь первичной 96 обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последовательно соеди ненных транзисторах с,объединенными эмнттерами и двух диодах, шунтнрующих ,коллекторно-эмиттерные переходы этих дО транзисторов, и управляющий узел, входом подключенный к выходным выводам, снабжен дополнительным трансформатором, первичнаи обмотка которого подключена ко входным выводам, по крайней мере одним аналогичным регулирую" щим элементом, включенным между точкой соединения основного регулирующего элемента с одним иэ входных выводов и аоответствующей дополнительной отпайхой первичной обмотки силового трансформатора, и дополнительными олтронами по числу Регулирующих элементов входные элементы .которой н виде последовательной цепочки нод" ключены к выходу. управляющего узла, а каждый выходной элемент дополнитель ных оптронов включен"в соответствующий регулирующий элемент между точкой соединения эмиттеров транзисторов и средним выводом одной из вторичных обмоток дополнительного трансформатора, крайние выводы которой через диоды соединены с базами этих транзисторов, причем входные элементы оптронов кроме одного, относящегося косновному регулирующему элементу, шунтнрованы дополнительными резисторами.Функциональная схема стабилизато ра напряжения дана на чертеже.Стабилизатор напряжения содержит регулирующие элементы 1 - 3, подключенные к отпайкам первичной обмотки силового трансформатора 4, выпрямитель 5, управляющий узел 6, который состоит обычно из усилителя, опорного источника делителя, подключенныхего выходу, входные светоэлементы 7-9 оптронов (обычно светодиоды), резисторы 10, 11, шунтирующие светоэлементы 8, 9, трансформатор 12 с вторичными обмотками в каждом регулирующем элементе. В регулирующем элементе 1 имеются диоды 13-16, транзисторы 17, 18, резисторы 19, 20, выходной линейный фотоэлемент 21 оптрона, (фотор:зистор, фототранзистор), имеющий световую связь с светоэлементом 7 (сзетоэлементы 8 и 9 имеют световую связь с фотоэлементом оптронов в регулирующих элементах 2 и 3) . Выпрямитель 5 может З 1 отсутствовать, если внходноенапряжение стабилизатора - переменное. Диоды 13, 14 служат для пропускания силЬвого тока. Диоды 15, 16 - для защиты эмиттерных переходов транзисторов от фц пробоя обратным напряжение. Резисторы 19, 20 способствуют лучшему запиранию транзисторов. Диоды 15, 16 и резисторы 19,20 могут отсутствовать, если параметры примененных транзисторов допускают это.Резистор 11 имеет меньшую величину сопротивления, чем резистор 10.При максимальном значении входного напряжения прямоугольной формы работает регулирующий элемент 1, а регулирующие элементы 2 и 3 заперты, При этом транзисторы 17, 18 (каждый в свой полупериод) пропускают входной ток трансформатора 4, задерживая при этом на участке коллектор-эмиттер излишек напряжения сети. При уменьшении выходного напряжения стабилизатора управляющий узел 6 увеличивает ток через светоэлементы 7-9 оптронов, в связи с чем увеличивается интенсивность ихизлучения, проводимость ваходиого элемента 21, а в связи с этим и проводимость транзисторов 17, 18, Выходное напряжение возвращается к исходному значению. Ток через свето- элементы 8 и особенно через светоэле менты 9 при этом значительно меньше из-эа шунтирующего действия резисторов 10 и 11, в связи с чем регулирую щие элемента 2 и 3 заперта. При значительном уменьшении входного напряжения транзисторы 17 и 18 входят в режим насыщения, Одновременно из-эа небольшого уменьшения выходного напряжения, выходной ток управляющего узла 6 увеличивается настолько, что увеличивается световой поток свето- элемента 8 отпирает транзисторы регулирующего элемента 2. Открытае каждый в свой полупериод транзисторы 17 18 при этом тока не пропускают изэа изменившейся полярности приложенного к регулирующим элементу 1 напряжения. При дальнейшем уменьшении входного напряжения транзисторы регулирующего элемента 2 также насыщаются, и функции регулирования переходят к регулирующему элементу 3. Таким образом, потери мощности на регулирующем элементе уменьшены по сравнению с известным стабилизатором во столько раз, сколько регулирующих элементов использовано (для приведенной схемы - в 3 раза). При синусоидальном входном напряжении в зависимости от быстродействия контура обратной связи регулирующие элементы могут работать по очереди в течение каждого полупериода: при больших мгновенных значениях напряжения - регулирующий элемент 1, при меньших - регулирующий элемент 2, 3.уменьшение потерь мощности при этом еще больше. Увеличение надежности объясняется тем, что при выходе из строя (обрыве) элементов в регулирующем элементе 1 или 2, или обоих вместе стабилизатор продолжает функционировать с рассеянием на регулирующем элементе 3 большей мощности.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения, содержащий силовой трансформатор, в цепь первичной обмотки которого включен регулирующий элемент на двух последовательно соединенных транзисторах с объединенными эмиттерами и днух диодах, шунтирующих коллекторно-змиттерные переходы этих транзисторов, и управляющий узел, входом подключенный к выходным выводам, о т л и ч а ю щ и Я- с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, он снабжен дополнительным трансформатором, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, по крайней мере одним аналогичнам регулирующим элементом, включенным между точкой соединения основноуо регулирующего элемента с одним из с входных выводов и соответствующей дополнительной отпайкой первичной.обмотки силового трансформатора, и дополнительными оптронами по числу регулирующих элементов, входные элементы которых в виде последовательной цепочки подключены к выходу управляющего узла, а каждый выходной элемент дополнительных оптронов включен в соответствующий регулирующий элемент между точкой соединения эмиттеров транзисторов и среднимвыводом одной из вторичных обмоток дополнительного трансформатора, крайние выводы которой через диоды соединены с базами этих транзисторов, причем входные элеменФилиал П ты оптронов, кроме одного, относящегося к основному регулирующему элементу, шунтированы дополнительными резисторами.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Белопольский И,И и др. ТранТираж дарственного комите по делам изобрете 35, Москва, 8-35, Рзисторные стабилизаторы на повнаеиине, н высокие напряжениями.- М., Энергия 1 1971, р4"32. Белопольский И.Н. и др, Транзисторные стабилизаторы на повьааенные и высокие напряжения, М., Энергия 1971, с. 15, дис. 2-2 В. Подписноевета Министров СССи открытийкая наб., д. 4/5