Стабилизатор переменного тока

Союз Советских Соц 1 иалистических Республик(51)м, кд,(22) Заявлено 05.03. 79(21)2731175/24-07 С 05 Г 3/04 сприсоединениемзаявки йо Государственный квинтет СССР но делам нзобретеннй н открытий 1.722.1(088.8) Дата опубликования описания 15; 01, 81(72) Авторы изобретения Б. А, Багинский и В. В. Власов Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова;,с 4Д 2 Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля питания различных устройств автоматики и электротехники стабилизированным током,Известен стабилизатор переменного тока, который содержит инверторнапряжения и линейный дроссель вцепи переменного тока инвертора 1 .Наиболее близким к предлагаемомуявляется стабилизатор переменного .тока, который содержит инвертор снулевым выводом первичной обмоткитрансформатора на двух ключевыхтранзисторах с объединенными коллекторами, база каждого иэ этихтранзисторов подключена,к одному иэвыводов соответствующего резистора,.а эмиттер-коллекторный переход каждого транзистора зашунтирован дио-. 20дом, причем вторичная обмотка трансформатора через линейный дроссельподключена к выходным выводам 2.Недостатком известных устройствявляется их сложность и низкая на"дежностьЦель изобретения - упрощение устройства, повьзаейие его надежности,а также регулирование выходного тока. 30 Поставленная цель достигается тем, что в известный стабилизатор тока введены две пары полевых транзисторов разного типа проводимости с объединенными истоками, причем. сток первого полевого транзистора соединен с затвором второго и базой соответствующего ключевого транзистора, коллектор которого соединен со стоком второго полевого транзистора, при.этом, затворы первых полевых транзисторов каждой пары объединены и соединены с общей шиной, а другие выводы упомянутых резисторов подключены к эмиттерам соответствующих ключевых транзисторов. Кроме того, с целью регулирования выходного тока, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с общей шиной через введенный регулируеьый источник напряжения.На фиг.1 и 2 дана принципиальная схема предлагаемою устройства.Стабилизатор содержит источник 1 питания, трансформатор 2, ко вторичной обмотке которого подключены последовательно соединенные линейный дроссель 3 и нагрузка 4. Межцу коллектором и базой транзнс 79683040 45 50 55 60 65 торов 5 и б подключены по два полевых транзистора 7,8 и 9,10 с каналами дополнительных типов проводимости, между коллекторами и эмиттерами подключены диоды 11 и 12, аэмиттерные переходы шунтированы резисторами 13, 14.Устройство работает следующимобразом,При включении источника 1 питания вследствие неидентичности характеристик полевых транзисторов 7,8 и9,10 устанавливается такой режим,когда транзисторы 7, 8 открыты, атранзисторы 9, 10 закрыты или наоборот.Пусть в рассматриваемый моментвремени открыты транзисторы 7, 8.Ключевой транзистор 5 при этом работает в активном режиме, близкомк границе насыщения. Его ток коллектора, а также ток через полевые транзисторы 7, 8 увеличивается по мерероста тока через линейный дроссель 3.Цепь их полевых транзисторов 7, 8обладает вольт-амперной характерис"тикой с участком отрицательной проводимости. При достижении тока черезполевые транзисторы 7, 8 и, следовательно, тока базы транзистора 5величины тока пика на вольт-ампернойхарактеристике ток через полевыетранзисторы 7, 8 скачком уменьшаетсяпрактически до нуля. Ключевой транзистор 5 при этом запирается, полярность напряжений на обмоткахтрансформатора 2 изменяется на обратную, отпирается диод 12.Ток течет по цепи: "минус" источника 1 питания, левая часть первичной обмотки трансформатора 2, диод12, "плюс" источника 1 питания.Приэтом часть энергии, накопленной вмагнитном поле дросселя 3, возвращается в источник 1 питания. Когда токдросселя 3 уменьшается до нуля, диод12 запирается, отпираются полевыетранзисторы 9, 10.и, следовательно,клд:"евой транзистор б. Ток дросселя3 начинает возрастать в обратномнаправлении. Далее описанные процессы повторяются для другого плеча 1схемы.Если трансформатор 2 работает влинейном режиме и его ток намагничивания намного меньше тока дросселя3", то амплитуда переменного токав нагрузке 4 не зависит от напряжения источника 1 питания и величинынагрузки и равна где Р - коэффициент усиления по токуключевого транзистора;3 - ток пика цепи и двух полевых транзисторов с каналами дополнительных типов проводимости; 5 10 15 20 25 ЗО 35 коэффициент трансформуД Ю 1мации трансформатора 2.щ ц - число витков первичной1и вторичной обмоток.При необходимости нагрузку можнопитать стабилизированным постояннымтоком, если между линейным дросселем 3 и нагрузкой 4 включить выпрямитель и сглаживающий фильтр.Устройство, схематически изображенное на фиг.1, как и известное,не позволяет регулировать ток нагрузки.На фиг.2 схематически изображен.стабилизатор, позволяющий регулировать ток нагрузки.Это достигается тем, что междуобъединенными стоками полевых транзисторов 8 и 10, подключенных к коллекторам ключевых транзисторов 5 иб, и объединенными затворами полевых транзисторов 8 и 10 включен регулируемый источник 15 напряжения.При изменении напряжения источника15 изменяются токи пика вольт-амперных характеристик цепей из полевых .транзисторов 7, 8 и 9, 10 и,тем самым, амплитуда тока нагрузки.Предлагаемый стабилизатор прощеи надежнее известного из-за отсутствия цепи обратной связи с выходаинвертора на его вход. Он позволяетпроще осуществлять регулировку тока нагрузки.Кроме того, стабилизатор надежнее и проще известного по конструкции при питании стабилизированнымтоком цепей, находящихся под высоким напряжением, поскольку не требуется гальваническая развязка цепи обратной связи,Формула изобретения 1. Стабилизатор переменного тока, содержащий инвертор с нулевым выводом первичной обмотки трансформатора на двух ключевых транзисторах с объединенными коллекторами, база каждого иэ этих транзисторов подключена к одному из выводов соответствующего резистора, а эмиттер-коллекторный переход каждого транзистора зашунтирован диодом, причем вторичная обмотка трансформатора через линейный дроссель подключена к выходным выводам, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в него введены две пары полевых транзисторов разного типа проводимости с объединенными истоками, причем сток первого полевого транзистора соединен с затвором второго и базой соответствующего ключевого транзистора, коллектор которого соединен со стоком второго полевого транзистора, при этом затворы первых поле796830 2 Составитель С. ЧернышеваРедактор С. Тимохина Техред Н.БарадулинаКорректор ни Зак 9769/66 ВНИИПИ Г по 113035, 51 Подлкомитета СССий и открытийушская наб.,Тираж сударственногоделам иэобрете осква, Ж, Р о 4/ филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная,вых транзисторов каждой пары объединены и соединены с общей шиной, а другие выводы упомянутых резисторов подключены к эмиттерам соответствующих ключевых транзисторов.2. Стабилизатор по п.1, о т л ич а ю щ и я с я тем, что, с целью регулирования выходного тока, объединенные затворы полевых транзисторов соединены с общей шиной черезвведенный регулируемый источник напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 437055, 6 05 Р 1/46, 1974.2, Авторское свидетельство СССРР 541158,6 05 Г 1/46, 1975.4