Стабилизатор напряжения постоянного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалкстнческихРеслублнк(22) Заявлено 06,11,74 (21) 2074703/23-07с присоединением заявки М м. к005 Р 1 Л Гооударстаеиный аоматет СССР оо делам изобретений и открытой(71) Заявитель СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к электротех- нике и предназначено для обеспечения нагрузки постоянного тока стабильным напряжением.Известен стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает5 в ключевом режиме, а с целью эффективного подавления возмущений выходного напряжения обратная связь осуществляется по интегральному значению входного на 1 О пряжения сглаживающего фильтра, содержащий регулирующий транзистор, дроссель и диод фильтра, параллельно которому через резистор подключены соединенные последовательно интегратор, реле и базовый переход регулирующего транзистора 1,15Известен также стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий ярос- сель фильтра и рекуперационный диод, параллельно которому через резистор под 20 кпючены соединенные последовательно интегратор, реле и базо-эмиттерный переход регулирующего транзистора, включенного последовательно в выходную шину 2 2Недостатком известного устройства является то, что в нем выходное напряжение может значительно изменяться при большом диапазоне изменения тока нагрузки. Для устранения этого недостатка такие стабилизаторы содержат цепь дополнительной обратной связи с выхода стабилизатора, что значительно усложняет схему.Целью изобретения являются упрощение и обеспечение повьппенной точности стабилизации найряжения при изменении тока нагрузки.Для этого в стабилизаторе напряжения постоянного тока дроссепь фильтра выполнен двухобмоточным, причем силовая цепь регулирующего транзистора соединена с входным выводом через первичную обмотку дросселя фильтра, вторичная обмотка которого через рекуперационный диод соединена с выходными выводами. На фиг. 1 приведен предложенный стабилизвтор напряжения постоянного тока3 6995блок-схема, на фиг, 2 - диаграммы, поясняющие его работу,Предложенный стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1,подключенный к выходному конденсатору2 и нагрузке 3, и через первичную обмотку дросселя 4 фильтра - к источнику5 питания, В цепь вторичной обмотки дросселя фильтра включен рекуперационныйдиод 6 фильтра, к которому через резистор 7 подключены соединенные последовательно интегратор 8 и реле 9, а такжерезистор 10 и эталонный источник 11.Запуск схемы осуществляется импульсом12 стабильной частоты, Обмотки дросселя 4 имеют одинаковое число витков.Индексы напряжений, диаграммы которых приведены на фиг. 2, соответствуютпозиционным обозначениям элементов нафиг. 1, 20Импульсом 12 осуществляется пере -ключение реле 9, в результате чего начинает протекать ток через базовый переход транзистора 1, который переходитво включенное состояние. При этом на 25пряжение источника 5 будет приложено квходу сглаживающего фильтра, образован -ного первичной обмоткой дросселя 4,и конденсатором 2, ток от источника 530протекает через дроссель 4, транзистор 1и нагрузку 3, на обмотках дросселя наводится напряжение полярности обозначенной на чертеже, по величине равное разности между напряжением ис 35точника 5 и напряжением на нагрузке 3.К рекуперационному диоду 6 в это, времяприложено обратное напряжение, равноесумме. напряжения на нагрузке 3 и напряжения на вторичной обмотке дросселя104 (фиг. 1). Последнее равно напряжениюна первичной обмотке дросселя 4, за вычетом падения напряжения на ее омическомсопротивлении. Следовательно, обратноенапряжение на диоде 6 будет равно напря 45жению источника 5 за вычетом падениянапряжения на омическом сопротивлениидросселя 4.Это напряжение ( , - фиг, 2) поступает на вход интегратора 8 одновре 50менно с напряжением эталонного источника 11. Таким образом, мгновенное значение выходного напряжения интегратора8 ( 08 фиг. 2) пропорционально разности .среднего значения напряжения на входе55сглаживающего фильтра и эталонного напряжения.В момент времени, когда эта разностьстанет равной нулю, т. е, среднее значеО 6ние напряжения па входе фильтра станет равным заданной величине, реле 9 возвращается в исходное состояние, обесточивается транзистор 1, прерывается ток через первичную обмотку дросселя, зн;-.к напряжения на обмотках последнего изменяется на противоположный (указано на фиг. 1 в скобках), ток в нагрузку на чинает поступать от вторичной обмотки дросселя 4 через диод 6, напряжение на выходе интегратора начнет возрастать и измеКяется пропорционально сумме напряжения на открытом диоде 6 и напряжения источника 11. Зто состояние сохраняется до поступления следующего импуль. са 12, описанные процессы повторяются, в результате чего на входе сглаживающего фильтра получается последовательность прямоугольных импульсов стабильной частоты, среднее значение каждого из которых равно заданному значению. После сглаживания фильтром из дросселя 4 и конденсатора 2 эти импульсы преобразуются в стабильное по величине постоянное напряжение, подаваемое на нагрузку 3.Напряжение, пОдаваемое на интегратор 8 с диода 6, зависит от тока нагрузки. Действительно при возрастании тока нагрузки, во-первых, меньшая часть напряжения трансформируется во вторичную оЬ- мотку дросселя из-за возросших потерь 1 на активном сопротивлении его первичной обмотки, и, во-вторых, возрастает падение напряжения во время открытого состояния диода 6, В результате во время включенного состояния транзистора процесс интегрирования интегратором будет продолжаться более длительное время (на фиг. 2 обозначено пунктиром), среднее значение напряжения на входе сглаживающего фильтра возрастет, скомпенсирует возросшее падение напряжения на дросселе, напряжение на нагрузке практически не изменится.Таким образом, в предложенном стабилизаторе напряжения, где силовая часть вьшолнена по схеме с двухобмоточным дросселем фильтра и сочетается с интегральной обратной связью, подкгпочаемой к входу .фильтра, обеспечивается не только эффективное подавление возмущений питающего напряжения, но и повышенная точность стабилизации при йзменении тока нагрузки, причем достигается это без усложнения схемы стабилизатора.Фиг,рСоставитель С. ГорбачеваЧелюканов Техред О. Андрейко Корректор М. Виг ул кто 2 . Тираж 1015 Государственного комитета ам изобретений и открыти Москва, Ж, Раушская Подписное аказ 7227/ Ц 11 ИИПИ по де 113035абд. 4/5 лиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий дроссель фильтра и реКуперапионный диод, параллельно которому через резистор: одключены соединенные последовательно интегратор, реле и баэо-эмиттерный переход регулирующего транзистора, включенного последовательно в выходную шину, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с делью упрощения и обеспечения повышенной точности стабилизации напряжения при изменении тока бгрузки, дроссель фильтра выполнен двухобмоточным, причем силовая пепь регулирующего транзистора соед;,не; а с входным выводом;эрез первнчц,.с обмоткудросселя фильтра, вторичная обмотка которого через рекуперадиои,гидиод соединена с выходными выво ,. л-Источники чцр., ач;чпринятые во внимание прн экспертизе1 О 1. Авторское свидетельство СССР360655, кл. Я 05 Р 1/58.2. Патент США3527998, 323-22,1973.