Параметрический стабилизатор постоянного напряжения

Параметрический стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 553605

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.02.76 (21) 2327927(07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 11.05.77 (51) М. Кл. G 05F 3/14

Государственный камитет

Саввта Министрав СССР па делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.316,722. .1 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Комолов, Н. И. Олейник, В. И. Петренко и Г. Н. Петров (71) Заявитель (54) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СТАВИЛ ИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в качестве источника ограниченной мощности.

Известен параметрический стабилизатор постоянного напряжения, содержащий стабилизирующую цепочку в виде активного или реактивного токового ограничителя или стабилитрона, к которому подключена нагрузка, силовой трансформатор, основной и вспомогательный выпрямители, входные цепи которых подключены к отдельным обмоткам трансформатора, а выходные снабжены емкостными фильтрами, соединены последовательно и подключены к стабилизирующей цепочке (1).

Наиболее близким к изобретению по техkIH÷åñêoé сущности и достигаемому результату является параметрический стабилизатор постоянного напряжения, содержащий трансформатор с одной первичной и двумя вторичными обмотками, подключенными соответственно через основной и вспомогательный выпрямители к сглаживающим конденсаторам, включенным последовательно, стабилизирующую цепь, состоящую из включенных последовательно резистора и стабилитрона, и корректирующий резистор (2). Недостатком известных стабилизаторов является ограниченный диапазон изменения входного напряжения, в котором соблюдаются условия заданной стабильности выходного напряжения.

Цель изобретения — расширение диапазона изменения входного напряжения.

Эта цель достигается тем, что в параметрическом стабилизаторе постоянного напряже5 ния, содержащем трансформатор с одной первичной и двумя вторичными обмотками, подключенными соответственно через основной и вспомогательный выпрямители к сглажива|ощим конденсаторам, включенным последовательно, стабилизирующую цепь, состоящую из включенных последовательно резистора и стабилптроц, и корректирующий резистор, новым является то, что указанная стабилизирующая цепь подключена к разобщсннь, м

15 выводам сглаживающих конденсаторов, при этом вспомогательный выпрямитель выполнен по схеме удвоения напряжения, диоды его шунтпрованы дополнительными резисторами и включены последовательно-встречно с до20 полнительно введенными стабилптронами, а корректирующий резистор включен последовательно со вторичной обмоткой трансформатора, соединенной со вспомогательным выпрямителем.

25 На фиг. 1 представлена принципиальная схема параметрического стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 — выходная характеристика основного выпрямителя; на фиг. 3 — выходная характеристика вспомога30 тельного выпрямителя; на фпг. 4 — рсзультп553605

55 б0

65 рующая выходная характеристика двух выпрямителей.

Параметрический стабилизатор постоянного напряжения содержит трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к источнику переменного напряжения, а вторичные обмотки 2 и 3 подключены, соответственно, к основному выпрямителю 4, нагруженному на емкостной фильтр 5, и к вспомогательному выпрямителю 6, соединенному с емкостным фильтром 7. Выходы выпрямителей соединены последовательно-встречно и подключены к стабилизирующей цепочке, состоящей из резистора 8 и стабилитрона 9, включенного параллельно нагрузке 10.

Корректирующий резистор 11 включен в цепь вторичной обмотки 3 трансформатора 1.

Вспомогательный выпрямитель выполнен на диодах 12 и 13, шунтированных резисторами

14 и 15, включенных встречно-последовательно со стабилитронами 16 и 17 и соединенных по схеме удвоения напряжения, соответственно, с конденсаторами 18 и 19 фильтра 7.

Параметрический стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При малых значениях входного напряжения пробой стабилитронов 16 и 17 не происходит, выходное напряжение основного выпрямителя (фиг. 2), вспомогательного выпрямителя (фиг. 3) и суммарное напряжение выпрямителей (фиг. 4) изменяются линейно по мере роста входного напряжения. При этом в каждый полупер иод входного напряжения происходит заряд одного из конденсаторов, 18 или 19, через включенный в прямом направлении соответствующий стабилитрон 16 или 17. Благодаря встречному включению диодов и стабилитронов ток заряда ограничивается резисторами, Суммарное напряжение конденсаторов фильтра 7 образует выходное напряжение вспомогательного выпрямителя.

Увеличение напряжения на обмотке 3 трансформатора 1 до такой величины, при которой сумма его амплитудного значения и напряжения на конденсаторах 18 и 19 достигает уровня пробоя стабилитронов 16 и 17, сопровождается изменением режима впомогательного выпрямителя, так как появляется ток во втором полупериоде напряжения. Этот ток стремится изменить полярность напряжения на конденсаторах фильтра 7. На выходной характеристике вспомогательного выпрямителя (фиг. 3) изменению его режима соответствует точка 20.

Дальнейшее возрастание входного напряжения приводит к такому состоянию схемы выпрямителя 6 и фильтра 7, при котором конденсаторы 18 и 19 каждый в свой полупериод заряжаются прямым током стабилитронов и частично разряжаются их обратным током в противоположный полупериод. В результате шунтирования диодов резисторами в схеме существует сильное преобладание воздействия обратного тока, благодаря чему весьма незначительное увеличение входного напряжения приводит к резкому снижению среднего значения выходного напряжения на нисходящем участке 20 — 21 выходной характеристики (фиг. 3), что позволяет корректировать наклон характеристики в широком диапазоне изменением коэффициента трансформации и выбором резистора 11.

При достаточном увеличении входного напряжения рабочая точка на выходной характеристике достигает положения 21, когда среднее выходное напряжение вспомогательного выпрямителя, полученное взаимным уничтожением переменной составляющей напряжений конденсаторов 18 и 19, равно нулю.

Дальнейший рост входного напряжения приводит к вычитанию выходного напряжения вспомогательного выпрямителя из выходного напряжения основного — участок 21 — 22 на фиг. 3б. Правильный выбор наклона характеристики на участке 2! — 22 позволяет достичь такого положения, при котором суммарное напряжение двух выпрямителей, подводимое к стабилизирующей цепочке, остается неизменным в практически неограниченном диапазоне изменения входного напряжения — участок 23 — 24 на фиг. 4. Это обеспечивает условия достижения более высокой стабильности выходного напряжения по сравнению с известными устройствами, работающими при изменении входного напряжения в широком диапазоне.

Таким образом, заданный коэффициент стабилизации достигается в предложенном устройстве в более широком диапазоне изменения питающего напряжения.

Формула изобретения

Параметрический стабилизатор постоянного напряжения, содержащий трансформатор с одной первичной обмоткой и двумя вторичными обмотками, подключенными соответственно через основной и вспомогательный выпрямители к сглаживающим конденсаторам, включенным последовательно, стабилизирующую цепь, состоящую из включенных последовательно резистора и стабилитрона, и корректирующий резистор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения входного напряжения, указанная стабилизирующая цепь подключена к разобщенным выводам сглаживающих конденсаторов, при этом вспомогательный выпрямитель выполнен по схеме удвоения напряжения, диоды его шунтированы дополнительными резисторами и включены последовательно-встречно с дополнительно введенными стабилитронами, а корректирующий резистор включен последовательно со вторичной обмоткой трансформатора, соединенной со вспомогательным выпрямителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Иванчук Б. Н., Рувинов Б.Я. «Параметрические стабилизаторы напряжения на полупроводниковых приборах и магнитных усили553605

ЮбlХ Puz w

+uz 3 22

Составитель С. Ситко

Техред М. Семенов

Редактор В. Фельдман

Корректор В. Яковлева

Заказ 798/19 Изд. ¹ 14 Тираж 1106 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

5 телях», изд. «Энергия», 1971 r., стр. 4, 54—

56, 61 — 63.

2. Патент CIIIA № 3233166 кл. 323-45, 1960 г, — прототип.