Непрерывно-импульсный стабилизатор напряжения

Непрерывно-импульсный стабилизатор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (щ 48ОО65

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.01.74 (21) 199404)/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Вюллстсш. № 29

Дата опубликования описания 17.12.75 (51 j Ц 1с, Q 05; )/56

Госуйврствеккмй комитет

Совета Микистров СССР по делам изобретекий и открытий,53:) УД1 6..1.316.722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. Л. Хрен п и нов (71) Заявитель (54) НЕПРЕРЫВНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СТАЕИ. )НЗАТОР

НАП РЯЖЕ))ИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в источниках питания, например, вычислительных устройствах.

Известны стабилизаторы напряжения, содержащие силовые трехфазный трансформатор и выпрямитель последовательный и параллельный регулирующие транзисторы, импульсный последовательный регулирующий орган, усилитель рассогласования, диод и дроссель.

Недостаток известного стабилизатора заключается в большой динамической нестабильности, недостаточно высоком к.п.д., а также сложности устройства.

Цель изобретения — уменьшить динамическую нестабильность, увеличить к.п.д. и упростить устройство.

В предлагаемом стабилизаторе напряжения эта цель достигается тем, что он подключен к источнику питания, выход которого шуцтирован двумя последовательно включенными конденсаторами, обмотка управления импульсного регулиру|ощего органа включена в цепь коллектора последовательного регулирующего транзистора, эмиттерный переход которого шуптпрован диодом, а между cI.O базой и средней точкой упомянутых конденсаторов участком коллектор — эмиттер включен параллельный регулирующий транзистор.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Предлагаемый стабилизатор содержит трехфазный трансформатор 1, мостовой вы5 прямитель 2, конденсаторы фильтра 3, 4, дроссель 5, импул: гпый регулирующий орган

6, состоящий из транзисторов 7, 8, трансформаторов тока 9, 1 О. rrepnHas(sr оба(о" ка рых включена в цспь эмиттеров транзистороп

10 7, 8, конденсатора 11 и дросселя 12, непрерывные регулирующие транзисторы — последовательный 13 и параллельный 14, устройство управления 15, выходом подключенное к эмиттерному переходу транзистора 14, дрос15 сель фильтра 16, диоды 17, 18, резистор 19.

Нспрерывно-импульсный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

Напряжение сети изменяется трансформатором 1, выпрямляется выпрямителем 2, сгла20 хкивается конденсаторами 3, 4 и после регулирования подается на выход. Регулирование производится в двух параллельных цепях: безыпсрцнонно через транзистор 13 н инерционно, но с малыми потерями мощности через

25 импульсный регулятор 6 и дроссель 16.

П ри увеличении выходного напряжения

c1аоплизатора по какой-либо прпчпн устройство управления 15 увеличивает TOI:. базы транзистора 14, соответственно увсличшгастся

50 его ток коллектора. Прп этом ток базы, а сле480065 доBàTåëьно и коллектора транзистора 13 уменьшается. В связи с этим уменьшается относительная длительность протекания тока через регулятор 6 и выходное напряжение возвращается к исходному значению. При резком уменьшении тока нагрузки транзистор

13 и регулятор 6 на время запираются совсем, а излишняя энергия дросселя 16 при этом расходуется па подзаряд конденсатор 4 по цепи: диод 17 — дроссель 16 — диод 18— транзистор 14, т. е. энергия возвращается на вход стабилизатора. Дроссель 5 выравнивает напря>кение на конденсаторах 3, 4. Меньшая часть энергии дросселя 16 идет на нагрев транзистора 14. При импульсах тока нагрузки, следующих с большой частотой, уменьшение потерь мощности в транзисторе 14 по сравнению с прототипом получается существенным. При резком увеличении тока нагрузки стабилизатора импульс тока проходит через транзистор 13, при этом наличие в коллекторной цепи обмоток управления трансформаторов 9 и 10 не увеличивает заметно инерционности этой цепи, поскольку обычно число витков в этих обмотках невелико (2 — 3 витка). Таким образом, динамическая нестабильность выходного напряжения описываемого стабилизатора достаточно мала. Выбором числа витков обмотки управления задают ток через транзистор 13 в пределах — 10 /О от тока нагрузки. При этом потери мощности в транзисторе 13 невелики. Упрощение предлагаемого стабилизатора достигнуто за счет исключения дополнительно усилителя и модулирующего устройства, управляющего в прототипе импульсным регулятором.

В импульсном регуляторе 6 происходят следующие процессы. Транзисторы 7 и 8, раоотая в противофазе, попеременно находятся в режимах насыщения и отсечки. В очередной полупериод транзистор 7 включается и удерживается в насыщенном состоянии базовой обмоткой трансформатора 9. По истечении некоторого времени сердечник трансформатора

9 насыщается и транзистор 7 выключается.

На обмотке трансформатора 9 появляется импульс напря>кения обратной полярности («+» на нача> ах обмоток), который через конденcàToð 11 попадает на трансформатор 10 и тут

>кс включает транзистор 8. Далее в сердечни5 кс трансформатора 9 происходит спад индукции до уровня, опредсляемого током через обмотку управления. Таким образом время периода работы регулятора 6 пропорционально току коллектора транзистора 13. После ка>к10 дого переключения транзисторов ток в силовой цепи регулятора 6 некоторое время очень мал, так как в это время перемагничивается сердечник дросселя 12 и лишь после его насыщения ток значительно возрастает. Включеi5 ние транзисторов 7 и 8 без тока в коллекторной цепи обуславливает отсутствие потерь мощности на одном из фронтов.

Предмет изобретения

11епрерывно-импульсный стабилизатор напряжения, содержащий трехфазные силовой выпрямитель и трансформатор, параллельный регулирующий транзистор и последователь25 пый регулирующий транзистор, соединенный параллельно с последовательным импульсным регулирующим органом, выходной диоднодроссельный фильтр и орган управления, подключенные к выходу последнего и входу па50 раллельного регулирующего транзистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения к.п.ä. и уменьшения динамической нестабильности выходного напряжения, эмиттер параллельного регулирующего транзистора через

35 дроссель соединен с одноменными выводами вторичных обмоток трехфазного силового трансформатора и через конденсаторы подключен к выходным зажимам трехфазного мостового выпрямителя, соединенного с ука40 занными обмотками, при этом обмотка управления импульсного регулирующего органа включена в цепь коллектора последовательного регулирующего транзистора, эмиттерный переход которого шунтирован диодом, а база

45 подключена к коллектору параллельного регулирующего транзистора.

Редактор В. Фельдман

Составитель В. Широков

Техред M. Семенов корректор А. Дзесова

Заказ 3109/2 Изд. № 1000 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2