Стабилизатор постоянного тока
Патент 584291
Авторы
Классы МПК
Стабилизатор постоянного тока
Иллюстрации
Реферат
orlMCAHHK
ИЗОЫ Ет ЕН И Я (1:1) 5842%
Союз Советских
Социалистических
Реолубдик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.74 (21) 2016425/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 12.01.78 (51) М. Кл. G 05F 1/50
Государственный комитет
Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (53) УДК 621 316 722 1 (088.8) (72) Автор изобретения
К. Д. Шмелев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизаторам постоянного тока на основе пьезокерамических трансформаторов напряжения например электроннолучевых трубок, газовых лазеров, электронно-оптических преобразователей.
Известны стабилизаторы постоянного тока на основе пьезокерамических трансформаторов (1). Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного тока, содержащий пьезокерамический трансформатор с электродом возбуждения, подключенным к выходу генератора возбуждения, электродом обратной связи и выходным электродом, эталонный элемент, включенный между одним из выводов для подключения нагрузки и одним из выводов для подключения к питающему источнику, и управляющий блок с двумя входами (2)
Известный стабилизатор характеризуется тем, что во-первых, лри входном напряжении ниже 24В резко снижается предел регулирования выходного напряжения, во-вторых, на ключевом регуляторе (транзисторе) рассеивается мощность, достигающая 15 — 25% общей мощности, потребляемой самим преобразователем, и, в-третьих, усложняется согласование по мощности низкоомного входа (база) регулирующего транзистора со схемой управления. Поэтому при питании этого стабилизатора от первичной сети 6 или 12В резко возрастает процентное отношение мощности потребления самим устройством к выходной (полезной), т. е, снижается КПД устройства.
Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора и его КПД при использовании низковольтного первичного питающего источника. В предложенном стабилизаторе это достигается тем, что в нем один из входов управляющего блока соединен с помощью дополнительно введенного сравнивающего блока с указанным выводом для подключения нагрузки, другой вход уп15 равляющего блока соединен с электродом обратной связи пьезокерамического трансформатора, а выход соединен с управляющим входом генератора возбуждения, вход которого соединен с выводами для подключения к питающему источнику, причем выходной электрод через дополнительно введенный выпрямитель с фильтром соединен с другим выводом для подключения нагрузки.
На чертеже представлена блок-схема пред25 ложенного стабилизатора.
Он содержит генератор 1 ударного возбуждения, выходом соединенный с электродом 2 возбуждения пьезокерамического трансформатора 3, который имеет также электрод 4
30 обратной связи, соединенный со входом уп584291
Илгу
НПО
Подписное
Изд. № 1031 Тираж 1109
Заказ 2924/2
Типографии, пр. Сапунова, 2 равляющего блока 5, и выходной электрод
6, через выпрямитель 7 с фильтром соединенный с нагрузкой 8, в цепь которой включен эталонный элемент 9, одним выводом через сравнивающий блок 10 соединенный с управляющим блоком 5, Пьезокерамический трансформатор 3 имеет также об ций электрод
11, подключенный к общей шине.
В момент подачи напряжения питания
U,, от первичного источника питания возбуждается генератор 1 ударного возбуждения, сосредоточенной емкостью контура которого является емкость, образованная электродами 2 и 11 трансформатора 3. В цепи нагрузки 8 и эталонного элемента 9 появляется ток, т. е. на эталонном элементе 9 возникает падение напряжения. В сравнивающем блоке 10 напряжение с эталонного элемента 9 сравнивается с опорным напряжением и, если по величине опорное напряжение Uoп оказывается больше, чем напряжение с эталонного элемента 9 (Ур„), возникает сигнал, открывающий управляющий блок 5.,В управляющий блок 5 может входить делитель частоты переменного сигнала с электрода 4 обратной связи, так как частота собственного резонанса, на которой работает пьезотрансформатор, может быть выбрана в пределах 20 — 50 к1 г1. Делитель частоты может быть рассчитан на любое кратное число деления, которое выбирают в зависимости от требований пульсации и стабильности выходного напряжения или тока.
Сигналом с управляющего блока вновь возбудится генератор 1 ударного возбуждения, а на электродах 2 и 11 возникает переменное напряжение с затухающей амплитудой. На выходе выпрямителя с фильтром возникает постоянное напряжение, Создание стабилизаторов постоянного напряжения или тока, основанных на применении пьезокерамических трансформаторов, возбуждаемых от генераторов ударного типа, выгодно отличает их от известных, так как появляется возможность применять довольно низковольтные первичные питающие источники (батареи, аккумуляторы на 6, 9, 12В и т. д.) за счет наличия колебательного контура ударного типа. С другой стороны, увеличивается КПД стабилизатора за счет устранения регулирующего элемента в цепи регулирования, В результате использования стабилизаторов постоянного тока, например, для питания маломощных лазеров, электронно-оптических преобразователей значительно расширяется область их применения в науке и народном хозяйстве.
15 Формула изобретения
Стабилизатор постоянного тока, содержащий пьезокерамический трансформатор с электродом возбуждения, подключенным к выходу генератора возбуждения, электродом обратной связи и выходным электродом, эталонный элемент, включенный между одним из выводов для подключения нагрузки и одним из выводов для подключения к .питающему источнику, и управляющий блок с двумя входами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД при использовании низковольтного питающего источника, один из входов управляющего блока соединен с помощью дополнительного вве30 денного сравнивающего блока с указанным выводом для подключения нагрузки, другой вход управляющего блока соединен с электродом обратной связи пьезокерамического трансформатора, а выход соединен с управ35 ляющим входом генератора возбуждения, вход которого соединен с выводами для подключения к питающему источнику, причем выходной электрод через дополнительно введенный выпрямитель с фильтром соединен с
40 другим выводом для подключения нагрузки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3840798, кл. 321 вЂ, 1969.
45 2. Авторское свидетельство СССР № 448443, кл, G 05F 1/46, 1972.