Стабилизатор постоянного напряжения с непрерывным регулированием

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 010279 (21) 2719848/24-07с присоединением заявки Йо С 05 Г 1/56 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ Изобретение относится к электро= технике и может быть использовано в устройствах питания автоматики и вычислительной техники.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор напряжения с непрерывным регулированием 1-31 .Первые два из них содержат основной и дополнительные постоянные напряжения, усилитель обратной связи, подключенный входом к выходу стабилизатора, а М-выходами к управляющим входам М-транзисторных регуляторов. Недостатками являются низкие КПД, надежность, быстродействие, увеличенные габариты.Третий содержит последовательно соединенные основные трансформатор, выпрямитель и фильтр, дополнительные трансформатор и выпрямитель, усилитель обратной связи, входом подключенный к выходу стабилизатора, а вы" ходом - к входу регулирующего транзистора, соединенного с дополнительным выпрямителем, а первичные обмотки трансформаторов включены последо. вательно. Его недостатками являются низкиеКПД, надежность, быстродействие йувеличенные габариты.Цель изобретения - повышение КЙД,надежности, быстродействия и уменьшЕние, габаритов.Поставленная цель достигается тем,что в стабилизаторе напряжения с не" р .прерывным регулированием, содержащемпоследовательно соединенные основнойтрансформатор, основной выпрямительи Фильтр, усилитель обратной связи,подключенный входом к выходу стабилизаторау а М-выходами к Управля 1 ощимЙ-входам регулирующих транзисторов,каждый регулирующий транзистор подключен параллельно выходу соответствующего первого М-дополнительного выпрямителя, вход которого подключен кпервой выходной обмотке Ф-дополнительного трансформатора, вторая выходная обмотка которого через второйМ-дополнительный выпрямитель соедине"на с входом фильтра, причем первичныеобмотки основного и М-дополнительныхтрансформаторов соединены последовательно.Йа фиг. 1 приведена схема стабилизатора напряжения с непрерывным регулированием; на фиг. 2 - вариант исполнения усилителя обратной связи.Предлагаемый стабилизатор содержит трансформаторы: основной 1 и дополнительные 2-4, подключенные к их выходам выпрямители; основной 5 и дополнительные 6-11, транзисторные регуляторы 12-14, выполняемые обычно по схеме составного транзистора, многовходовый усилитель 15 отрицательной обратной связи, сглаживающий фильтр 16. На входе стабилизатора может быть установлен преобразователь 17 постоянного напряжения в переменное.Многовходовое устройство отрицательной обратной связи содержит делитель 18 напряжения, выходное напряжение которого подается на один из входов дифференциального усилителя 19. К второму входу этого усилителя подключен источник опорного напряжения 20, Выход усилителя 19 через резисторы 21 и диоды 22, 23 подсоединен к входам транзистор:ых регуляторов 12-14.Второй вариант схемы многовходового устройства отрицательной обратной связи 15 показан на Фиг. 2. В нем делитель напряжения 18 имеет число выходов, равное числу регулирующих транзисторов 12-14.Для Формирования сигналов управления каждым регулирующим транзистором используется индивидуальный дифференциальный усилитель 19.Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.С преобразователя 17 подается переменное напряжение прямоугольной формы. Коэффициенты трансформации трансформаторов 1, 2, 3 и выбираются таким образом, чтобы при запертых транзисторах 12-14 на каждой первичной обмотке трансформаторов 2, 3 4 величина напряжения составляла небольшую долю от напряжения первичной обмотке трансформатора 1 обычно 5-10 Ъ). Соответственно этому через выпрямители б, 8, 10 протекают токи, составляющие такую же долю от тока выпрямителя .5, Переменная составляющая этих токов отфильтровывается фильтром 16, постоянная составляющая поступает на выход стабилизатора. При максимальном входном напряжении транзисторы 12, 13, 14 заперты усилителем 15, через выпрями тели 5, б, 8, 10 протекают токи.При монотонном уменьшении входного напряжения стабилизатора от максимального значения от усилителя 15 в базу транзистора 12 поступает увеличивающийся ток, вследствие чего увеличивается его коллекторный ток, а через выпрямитель б ток быстро уменьшается до нуля, после чего напряжение на трансформаторе 2 продол жает уменьшаться, компенсируя умень шение напряжения на входе стабилиза.тоРа. Напряжение на трансформаторе1 и на выходе стабилизатора поддерживается неизменным, После насыщения транзистора 12 выходное напряжение стабилизатора несколько уменьшается (в пределах заданной нестабильности), что вызывает увеличение токаот усилителя 15, вследствие чего.открывается диод и ток начинаетпротекать в базу транзистора 12. Таким образом в этом диапазоне изменения входного напряжения регуляторомстановится транзистор 13, а послеего насыщения - транзистор 14.При минимальном входном напряжениитранзисторы 12-14 насыщены, все вход 15 ное напряжение приложено к трансформатору 1, пропускают токи выпрямители5, 7, 9, 11. Доля потери мощности нарегулирование от выходной мощностистабилизатора составляет не более2 О доли напряжения, приходящейся наодин из трансформаторов 2, 3, 4 отвходного напряжения, т.е, КПД предлагаемого стабилизатора повышается.Многовходовой усилитель 15 обратной связи, показанный на фиг. 2, содержит несколько усилителей постоянного тока 19, подключенных к опорному источнику 20 и делителю 18. В делителе средние резисторы имеют величину сопротивления много меньшую,чем крайние. По мере уменьшения напряжения на делителе выходной токвьдает сначала левый усилитель, затем левый со средним и т.д.Величины рабочих напряжений и З 5 токов транзисторов 12-14 не зависятот величин напряжений и токов на входе и выходе стабилизатора и могутвыбираться оптимальными. Особенноэффективен предлагаемый стабилизатор4 О при низких выходных напряжениях(3-5 В) и больших токах нагрузки150-100 Р) .Предлагаемый стабилизатор имеетлучший КПД, так как в нем регуляторыработают в цепи постоянного тока, всвязи с чем отсутствуют потери напереключение. Частота входного напряжения при этом может быть существенно увеличена, что дополнительноуменьшает потери в трансформаторах.Надежность повышена за,счет меньшего рассеивания мощности в транзисторах и следовательно меньшего ихнагрева, за счет ограничения максимальной величины напряжения на тран зисторах при любых перенапряженияхна входе. Величина ограничения опре-деляется выходным напряжением и отношением чисел витков вторичных обмоток трансформаторов. Допустимость 60большей частоты входного напряженияопределяет меньшие реактивноститрансформаторов и Фильтра, что по- .вышает быстродействие стабилизатора.Уменьшение габаритов обусловленоменьшими радиаторами для транзисторов773595 Формула изобретения аказ 7504одписное ВНИИПТира 5 и меньшими объемами трансформаторовна более высокой частоте. Стабилизатор постоянного напряжения с непрерывным регулированием, содержащий последовательно соединенные основной трансформатор, основной выпрямитель и фильтр, усилитель обратной связи, подключенный входом к выходу стабилизатора, а М-выходами к управляющим й-входам регулирующих транзисторов, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью повышения КПД надежности, быстродействия и уменьшения габаритов, каждый й-регулирую" щий транзистор подключен параллельно выходу соответствующего первого вве денного дополнительного выпрямителя,вход которого подключен к первой выходной обмотке введенного й-дополнительного трансформатора, втораявыходная обмотка которого черезвторой М-дополннтельный выпрямительсоединена с входом фильтра, причемпервичные обмотки основного и й-дополнительных трансформаторов соеди"иены последовательно.Источники информации,О принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9383416 ф, кл, 6 05 Р 1/56.2. Авторское свидетельство СССР9585486, кл. 0 05 Г 1/56.15 3. Полупроводниковая электроника,в технике связи. Под ред. Николаевского, вып. 19, М. "Связь", 1978,с, 208. Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4