Стабилизатор переменного напряжения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 838670(22) Заявлено 01.10.79 (21) 2826290/24-07с присоединением звявки Йо(51)М. Кл.з С 05 Р 1/44 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(5 ИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРПЖЕНИЯ к электростройствамзначено дллектронн тение относит в частности к тания, и пред акальных цепе нике ктро ния элепряжеходрующегвходнымтрансфвыводам эле пи на я пита н й э5 ламп.Известен стабилизатор напряжения, содержащий выходной трансформатор, в цепь питания которого включен пусковой резистор с присоедине параллельно ему коммутирующим ментом, который управляется на нием, поступающим с обмотки вы ного трансформатора 1 1.Недостатком этого стабилизатора. является то, что он не обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и поэтому не может быть использован для питания цепей накала усилительных ламп некоторых типов.Наиболее близким техническим ре шениеМ к изобретению является стабилизатор переменного напряжения,содержащий выходной трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующии элемент, выполненный в виде выпрямительного моста и регулио транзистора, подключена квыводам, вторичная обмоткаорматора соединена с выходнымии, узел сравнения, вспомога тельнын источник питания и источник напряжения обратной связи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, перВый выход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующего тран зистора, второй выход соединен через резистор с цепью питания узла сравнения, вход которого подключен через потенциометр к выходным зажимам источника напряжения обратной связи, а выход соединен с базой регулирующега транзистора 2 .Недостатком данного стабилизатора является то, что он не обеспечивает высокой стабильности действующего значения выходного напряжения и высокой надежности устройства.Цель изобретения - повышение стабильности действующего значения выходного напряжения стабилизатора и увеличение его надежности.Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор переменного напряжения, содержащий выходной транс" форматор, первичная обмотка которого через регулирующий элемент,выпол" енный в виде выпрямительного мостарегулирующего транзистора, под 838670,ключена к входным выводам, вторичная обмотка трансформатора соединена с выходными выводами, узел сравнения, вспомогательный источник питания и источник напряжения обратнойсвязи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, первыйвыход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, второй выходсоединен через резистор с цепьюпитания узла сравнения, вход которого подключен через потенциометрк выходным зажимам источника напряжения обратной связи, а выводсоединен с базой регулирующего транзистора, введены три конденсатора,регулируемый резистор, нелинейныйэлемент, дополнительный вход узласравнения и дополнительная обмоткатрансформатора, причем вспомогательный источник питания выполнен ввиде выпрямителя, вход которого подключен к дополнительной обмотке, авыход - к выходу вспомогательногоисточника, первый выход которого через первый конденсатор, а второйвыход через нелинейныи элемент подключены к дополнительному входу узласравнения, второй конденсатор соединен с выходными зажимами источниканапряжения обратной связи, один иззажимов которого подключен к эмиттеру регулирующего транзистора,причем регулирующий элемент шунтировантретьим конденсатором и пусковымрезистором.Кроме этого нелинейный элементвыполнен в виде двуханодного стабилитрона,УНа чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора,Стабилизатор содержит выходнойтрансформатор 1, регулирующий элементсостояций из выпрямительного моста 2и регулирующего транзистора 3, узел4 сравнения с цепью 5 питания,источник 6 напря;ения обратной связи,шунтированный вторым конденсатором7, выпрямитель 8 вспомогательногоисточника, подключенного к дополнительной обмотке 9 нелинейный элемент - двуханодный стабилитрон 10,резистор 11 в цепи питания узла сравнения, первый конденсатор 12, пусковой резистор 13 и шунтирующий еготретий конденсатор 14. Напряжение питания стабилизатора подаетсяна входные выводы 15. Вход узласравнения подключен через потенциометр 16 к выходу источника напряжения обратной связи, а вторичнаяобмотка 17 к выходным выводам 18.Общая точка нелинейного элемента 10и конденсатора 12 соединена с дополнительным входом 19 узла сравнения.Устройство работает следующимобразом. 10 15 25 ЗО 35 40 / 45 50 55 бО Ь 5 При подаче питающего напряжения на входные выводы 15 в первичную обмотку трансформатора 1 через резистор 13 и конденсатор 14 начинает поступать ток, который, трансформируясь во вторичную обмотку и протекая по нагрузке - нити накала электронной лампы, обсулавливает нагрев этои нити. Сопротивление холодной нити меньше, чем нагретой. Поэтому в начальный момент соотношение между входным сопротивлением трансформатора 1 и сопротивлением резистора 13 таково, что значительная часть входного напряжения падает на резисторе 13, и на обмотки трансформатора в начальный момент поступает напряжение, величина которого намного меньше величины пряжения на обмотках этого же трансформатора, питающего ухе прогретую нить накала Величины напряжения, возникшего на дополнительной обмотке 9, недостаточно, чтобы пробить двуханодный стабилитрон 10, в связи с чем цепь питания базы регулирующего транзистора 3 оказывается отключенной от цепи питания узла сравнения, а сам транзистор закрыт, После прогрева нити накала и увеличения ее сопротивления напряжение на обмотках трансформатора и, в частности, на обмотке 9 возрастает. При определенном значении напряжения на обмотке 9 стабилитрон 10 пробивается, и в цепь 5 питания узла 4 сравнения, а через него и в базу регулирующего транзистора 3 начинает поступать ток управления. Транзистор 3 из закрытого состояния переходит в режим регулирования выходного напряжения и поддержания его на заданном уровне. Поскольку питание базы транзистора 3 осуществляется пульсирующим напряжением, поступающим через резистор 11 от выпрямителя 8 ток коллектора транзистора 3 по форме близок к усеченной выпрямленной синусоиде, а общий ток, поступающий в трансформатор 1, по форме близок к синусоидальному, так как часть этого тока при закрытом транзисторе 3 поступает в трансформатор 1 через резистор 13 и конденсатор 14, Уменьшение искажения формы тока питания выходного трансформатора позволяет значительно повысить стабильность величины действующего значения выходного напряже. - ния. При этом оказывается достаточным осуществление контроля только амплитуды выходного напряжения, которая фиксируется конденсатором 7.Конденсатор 12 помимо сглаживания напряжения, питающего дополнительный вход узла 4 сравнения, обеспечивает определенныи уровень постоянной составляющей тока базы регулирующего транзистора 3, что также способствует умеиьшению искажения Формы тока пи 838670тания трансформатора. Энергия конденсатора 12 поступает в цепь базы транзистора 3 через стабилитрон 10 в моменты, когда мгновенное значение пульсирующего напряжения на выходе выпрямителя 8 становится меньше напряжения на конденсаторе 12 за вычетом падения напряжения на стабилитроне 10. Регулирующий транзистор .,3 выполняет функции регулятора напряжения и коммутатора пускового резистора, В момент включения стабилизатора регулирующий транзистор.закрыт и поэтому защищен от возникающих в это время перегрузок по мощности. Осуществление питания базовой цепи регулирующего транзистора от дополнительной обмотки позволяет защитить узел сравнения от воздействия относительно высокого входного напряжения, питающего стабилизатор,Это позволяет в качестве узла сравнения применить типовые низковольтные интегральные схемы, например интегральные стабилизаторы.Таким образом, данный стабилизатор имеет повышенную надежность и обеспечивает высокую точность стабилизации действующего значения выходного напряжения,Формула изобретения1, Стабилизатор переменного напряжения, содержащии выходной трансформатор, первичная обмотка которого через регулирующий элемент, выполненный в виде выпрямительного моста и регулирующего транзистора, подключена к входным выводам, вторичная обмотка трансформатора соединена с выходными выводами, узел сравнения, вспомогательный источник питания и источник напряжения обратной связи, выполненный в виде выпрямителя, подключенного к отдельной обмотке выходного трансформатора, первый выход вспомогательного источника питания подключен к эмиттеру регулирующеготранзистора, второй выход соединенчерез резистор с цепью питания узласравнения, вход которого подключенчерез потенциометр к выходным зажимам источника напряжения обратнойсвязи, а выход соединен с базойрегулирующего транзистора, о т л.ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения стабильности действующегозначения выходного напряжения и увеличения надежности устройства, внего введены три конденсатора, пусковой резистор, нелинейный элемент,дополнительный вход узла сравненияи дополнительная обмотка трансформа тора, причем вспомогательный источникпитания выполнен в виде выпрямителя,вход которого подключен к дополнительнои обмотке, а выход - к выходувспомогательного источника первый Щ выход которого через первый конденсатор, а второй выход через нелинейныи элемент подключены к дополнительному входу узла сравнения, второй конденсатор соединен с выходнымизажимами источника напряжения обратной связи, один из зажимов которого подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, причем регулирующий элемент шунтирован третьим конденсатором и пусковым резистором. 02, Стабилизатор по п,1, о т л ич а ю щ и и с я тем, что нелинейныи элемент выполнен в виде двуханодного стабилитрона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 528553, кл. 0 05 Г 1/44, 1977.2. Источники электропитания наполупроводниковых приборах. Проектирование и расчет, Под ред, С.Д. Додик и Е,И, Гольперина. М "Советское радио", 1969, с. 386, рис. 1 М.9838 б 70 Составитель Ь. Колоколкиная Техред А. Ач Корректор О. Бил Редак о аказ 4445 7 исноеСР лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 940 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Подп ого комитета СС ний и открытий аушская наб., д