Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в переменное

союз сгтпгтских СО 1 ИЛ ПИСТИчРСк И РГС 11 УЬПИК 1 Я 111 Ст 05 Е 1/4 В одст вг нно СР4. ПРЕОБРААГ 1 РЯ Е аГОсудл Рст Бе ннь 1 й кОмитетпО из"БРРТГниям и ОткРытиямГРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Авторское свидетельство СГФ 530402, кл, 0 05 Р 1,/44, 19 Автор" кое свидетельствоС 524170,л. С 05 Г 1/44, 19(57) Изобретение относится к электротехнике Цель изобретения - расширение диапазонд стабилизации, увеличение ксэффмциента стэбилизации и улучщение формы выходного напряжения. Для этого в преобразователь введены выпрямитель 16 и блок сравнения 15. управляемый через оп. тоэлетронный пр 11 бор 14 транзистором 13, Транзистор 13 включен через диодны мост 12 в цепь первичной обмотки 9 трансформатора 8 регулирующего элемента 1 При этом обеспечивается минимальное падение напряжения на регулирующем элементе 1 и исключается постоянная составляющая в выходном напряжении. зд счет его достигается поставленная цель,ил.Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройсгвах питания.Известны устройства, содержащие регулирующий элелент, блок управления и трансформатор.Недостаток их заключается в том. что все они имеют малый диапазон стабилизации и низкую надежность,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее транзисторно-диодный регулирующий элемент. сосоящий из силовых транзисторов, силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, включенный последовательно в одну из силовых шин, а также стабилитроны.Предположим, что в один полупериод к злиттеру и базе транзистора прикладывается положительное напряжение, При этом соответствующие диоды будут включены в прялол направлении, а диоды другого трэнзистора в обратном направлении. Через дисд и транзистор протекает ток нагрузки, а через диод и вторичную обмотку трансформатора базовый ток транзистора. За счет падения нагряжения на диоде к базе транзистора прикладывается запирающее напряжение. Пока входное напряжение меньше, чем напряжение стабилизации стабилитрона,все входное напряжение приложено к этому стабилитрону, и напряжение ча первичной и вторичной обмотках близко к нулю. поэтому все входное напряжение прикладывается к нагрузке, Когда входное напряжение достаточно для стабилизации стабилитрона, напряжение на выход равно разности входного напряжения и напряжен я на вторичной обмотке трансформатора. Напряжение на вторичной обмот ке по ото. ряет по форме напряжение на первичной обмотке. Из-за разницы параметров стабилитронов в устройстве наблюдаются искажение формы синусоидальной кривой и налг чие постоянной составляющей Кроме того, устройство имеет небольшой диапазон и низкий коэффициент стабилизации Стабилизацию при изменении тока нагрузки вследствие наличия монтажных проводов до нагрузки устройство не осуществляет. КПД устройства низкий за счет потерь в трансформаторе.Целью изобретения яе я. гся расширение диагазона, стабилизации, увеличение коэффициента стабилизации и улучшение формы выходного напряженияСущность предлэгаемоо изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее транзисторно-диодный регулирчю 5 10 15 20 -25 30 35 40 45 50 55 щий элемент, состоящий из силовых транзисторов, силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, включенный последовательно в одну из силовых шин, введены делитель напряжения, диодный мост, транзистор, оптоэлектронный прибор, блок сравнения, выпрямитель и ре зистор. При этом первичная обмотка соеди. нена со средним выводом делителя. который крайними выводами подключен к входу устройства, а другой вывод первичной обмотки соединен через резистор с входом устройства и непосредственно - с входом моста, выход моста подключен к коллекторэмиттерному переходу транзистора, который база-эмиттерным переходом соединен с фотоприемником оптоэлектронного прибора, который входом подключен к выходу блока сравнения, соединенного с выпрями телем, входом включенным параллельно выходу устроиства, при этом второн вывод моста соединен с общеи шинс и.Перечисленное позволяет расширить диапазон и увеличить коэффициент стаби лизации, увеличить КПД и исключиь постоянную составляющую выходного напряжения.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Предлагаемоеустройство(фиг. 11 содержит регулирующий элемент 1, состоящий из первого и второго силс век транзисторов 2 и 3, первого, второго, третьего и четверто о силовых диодов 4 - 7 и трансформатора 8 с первичной 9 и вторичной 10 об;лоткал,1 включенный последовательно в одну иэ си ловых шин.В отличие от известного в предлагаамо устройство введены делитель 11 напряжения, диодный мост 12, транзистор 13 оптоэлектронный прибор 14, блок 15 срэенениа выпрямитель 16 и резистор 17. При эол гервичная обмотка 9 трансформатора 8 соединена с выходом делителя 11. которыи концами подключен к входу устройства л другой вывод первичной облот:и 9 транс форматора 8 соединен через резистор 17 с входом устройства и непосредс 1 венчо с входом диодного моста 12. Выход моста 12 подключен к коллектор-эмиттерному переходу транзистора 13, который база-эмиттерным переходом соединен с фотоприемником оптоэлектронного прибо ра 14, который входом подключен к выходу блока 15 сравнения, соединенноо с выпрямителем 16 входом включенным парал лельно выхс;ду устройства, при этом нтороп вывод моста соединен с общей пинои.5 10 15 Предложенное устройство работает следующим образом.Рассмотрим работу стабилизатора в один полупериод входного напряжения. Предположим, что в этот полупериод к эмиттеру и базе силового транзистора 2 прикладывается положительное напряжение. При этом диоды 4 и б будут включены в прямом направлении, а диоды 5 и 7 - в обратном. Через первый силовой диод 4 и первый силовой транзистор 3 протекает ток нагрузки стабилизатора, а через третий силовой диод б и вторичную обмотку 10 трансформатора 8- базовый ток второго силового транзистора 3. За счет падения напряжения на третьем диоде б и базе первоо силового транзистора 2 прикладывается запирающее напряжение. Учитывая то. что падение напряжения нз третьем диоде б и змиттерном переходе второго силового транзистора 3 имеет срэзнительно малую величну, выходное напржение устро 1 с 1 вэ рзгно разности входного нзг 1 рцгкснид и напряжения на вторчной обмотке 10 трансформатора 8, Изгленяя величину упрзвляюгцего напряжения, прикладнваеглого к перв 1 чной обмотке 9 трансформатора 8, можно регулировать величину выходного напряжения устроиствз ВО:торой полуперод входно о напряжения, когдг к эглиттеру пс реого силового транзистора 2 приклздь вэ",гсч отрицательное напряжение, устройсг=.о работает аналогично В этот полупериод ток нагрузки протекает через первни словои транзистор 2 и второй силовой дод 5. з второй силовой транзистор 3 заперт, При изменении напряжения нз выходе у тройства, за которым следит блок 15 сравнения, получим выпрямленное напряжение для контроля с выпрямителя 16. С блока 15 сравнения это напряжение поступает в источник света (вход) оптоэлектронного прибора 14 и срабатывает его фотоприемник В зависиглости от изменения напряжения на выходе устройства открывается или закрывается транзистор 13. При повышении напряжения на выходе отпирается транзистор 13. При этом протекает ток по цепи; делитель 11 напряжения, первичная обмотка 9, транзистор 13, диодный мост 12. Напряжение вторичной обмотки 10 вычитается из напряжения сети. При снижении напряжения на выходе запирается транзистор 13. Ток протекает по цепи: резистор 17, первичная обмотка 9, делитель 11 напряжения. Напряжение вторичной обмотки 10 обеспечивает минилальное падение на регулирующем элементе 1. Таким образом, достигается расширение диапазона стабилизации на 40-50, а при помощи цепи иэ выпрямителя 16, блока 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сравнения, оптоэлектронного прибора 14 и транзистора 13 достигаетгя повышение кг: эффициента стабилизации в 2 раза и в том числе от изменения тока нагрузки. В известном устройстве стабилизация от изгленена тока нагрузки не производится, Кроме того достигается повышение на 15 20;6 КПД за счет уменьшения потерь в трансформатор 8. Исключение стзбилитронов улучшает форму синусоидальной кривой и исключает постоянную составляющую. В известном ус. тройстве из-за стабилитронов, имеющих разброс по параметрам, наблюдается искажение формы синусоидальной кривой напряжения и соответственно имеется постоянная составляющая. Формула изобретения Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий регулрующй элеглент, первый выходной вывод которого соединен с первым выводом для подключения сети. а второй выходной вывод - с первым выводогл для подключения нагрузки. з вторые выводы для подключения гети и нагрузки обьеднены, причем транзисторно-додный регулирую" й элемент выполнг ч в виде первого и второго силовых транзисторов четырех си- ЛОВЫХ ДИОДОВ И тРЗл .фОРк 1 атОРа С ПЕРВИЧ- ной и вторично обмотками при этом анод первого диода. эглиттер и"рвэго силового транэиСтооа и анадреьвгО дОда Обьвдиненн и Образуют первый выходной вывОД регулирующего элемента, анод второго диода. эмитгер второго силового транзистора и анод четвертого диода обьединены и образуют второй выходной вывод регулирующего элемента, катоды первого и второго диодов соед немы с кол 1 е торами первого и в 1 орого силовых траэст".Оов, глежду базами которь х еключена воричная Обмотка трансформатора. о т л и ч з ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона стабилизации, увеличения коэффициента стабилизации и улучшения формы выходного напряжения, введены делитель напряжения, диодный мост, транзистор, оптоэлектронный прибор, блок сравнения, выпрямитель и резистор, при этом вход делителя напряжения включен между первым и вторым выводагл для подг люченя Сети, выход делителя напряжения соединен с первым выводом первичнои обмотки трансформатора, второй вывод которой через резистор подключен к первому выводу для подключения сети, вход выпрямителя соединен с первым и вторым выводами для подключения нагрузки, а выход выпрямите. ля - с входом блока сравнения, к выходу1707605 Составитель Ю.СнегиревТехред М Моргентал Корректор М Демчик Редактор Л.Гратилло Заказ 267 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 которого подключен вход оптоэлектронного прибора, выход оптоэлектронного прибора шунтирует переход база - эмиттер транэистора, выводы коллектор - эмиттер которого соединены с выходом диодного моста, вхол котОрого Включен между вторым выводом первичной обмотки трансформатора и ето рым выводом для подключения сети.5