Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Своз Советских

Социалистических

Республик

OnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (ii) eiooe1 (61} Дополнительное к авт. саид-ву

2 (5е) М. Кл. (22) Заявлено 13.12.76 (21) 2427838/24-07 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет .(43) Опубликоваио05.06.78. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования опеесаиия 4 ®

Я 0S Р 1/56

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстроа СССР ао делам нзоаретеннй н аткрытнй (53) УДК 621.316 . 722.1 (088.8) (72) Авторы .изобретеетия

А, А, Озерянский, K). A. Полищук и С. В. Непогодьвв (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской ССР (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как вторичный источник электропитания.

Известны стабилизаторы напряжения постоянного тока, содержащие включенный эмиттерно-коллекторным переходом в цепь между входным и выходным выводами регулирующий транзистор, управляемый цепью обратной связи (!).

Наиболее близким техническим решением к предложенному является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный змиттерно-коллекторным переходом в цепь между одними из входных и выходных выводов регулирующий тран истор, базой соединенный с выходом измерительно-усилительного блока, входом соединенного с выходным выводом, блок для отвода избыточной энергии, включенный параллельно регулирующему транзистору и соединенный с датчиком тока нагрузки, (2).

Включение регулирующего элемента обеспе- >О чивает при большом нагрузочиом яже и повышении входного напряжения отвод части избыточной мощности в шунт. Однако включение регулирующего транзистора может произойти ппи большом токе, но низком входном напряжении. Поскольку основной регулирующий тран- 25 знстор при этом полностью открыт, т. е. стабилизирующие, возможности регулирующего органа исчерпаны полностью, то включение параллельного шунта приводит к резкому уменьшению коэффициента усиления регулирующего транзистора и при неизменном коэффициенте усиления. по цепи обратной связи — к такому же уменьшению коэффициента стабилизации, Таким образом, работоспособность схемы сохранится, если шунт включен не прн минимальном входном напряжении. Но для этого необходимо увеличить напряжение нй датчике тока, что также недопустимо из-за большйх потерь в силовой цепи.

Таким образом, или вследствие искусственного завышения минимального входного напряжения, т. е. уменьшения рабочей области изменения входных напряжений или вследствие увеличения сопротивления датчика стабнлиза. тор имеет дополнительные потери, что уменьшает его КПД.

Кроме того, поскольку избыточная энергия не используется, это также снижает КПД.

Цель изобретения — повышение КПД стабилизатора.

Указаннаацель достигается тем, что в предложенном стабилизаторе блок для отвода избыточной энергии выполнен в виде преобразова6l009l!.1НИИПИ Заказ 30lO/37

Тнраж l033 Подпнсное филнал ППП «Патент», ropoa чл Проектная теля постоянного напряжения в переменное, управляемого схемой И, два входа которой через стабилитроны подключены к эмиттеру и коллектору регулирующего транзистора. Датчик тока нат рузки включен между эмиттером регулирующего транзистора и общим входным выводом схемы И, а выход преобразователя постоянного напряжения в переменное через дополнительно введенный выпрямитель подключен к дополнительно введенному еикостному накопителю энергии. Выход накопителя через 1Е дополнительно введенный триггер соединен со входом дополнительно введенного коммутатора, служащего для подключения входного вывода к пи гающему источнику Или ем костному н акопителю.

На чертеже показана принципиальная элект- а рическая схема предложенного стабилизатора.

Стабилизатор содержит источник питания 1; измерительно-усилительный. блок 2; датчик 3 тока нагрузки, регулирующий транзистор 4, базой соединенный е выходом измерительно-уси- щ лительного блока, нагрузку 5, стабилитроны 6, 7, схему И 8, входы которой через стабилитроны 6, 7 подключены к эмиттеру и коллектору регулирующего транзистора 4, а выход —. к преобразователю 9 постоянного напряжения в переменное, выходами соединенному через вып- ® рямитель 10 с емкостным накопителем 11 энергии, который через триггер 12 соединен с коммутатором 13, Стабилизатор работает следующим образом.

При возрастании мощности, рассеиваемой @ на регулирующем транзисторе 4, выше определенного уровня включается преобразователь

9 постоянного напряжения в переменное и осуществляется отвод избыточной мощности в емкостной наКопитель 11. Поскольку мощность равна произведению силы. тока на напряжение, то в качестве индикатора используется схема

И 8, которая срабатывает при определенном сочетании величин тока и напряжения, превышающих некоторые минимальные уровни. В результате коэффициент стабилизации не умень- 4 шается. Отвод избыточной энергии позволяет разгрузить регулирующий транзистор 4, умень- -шить габариты радиаторов и т; д. Кроме того, отводимая энергия используется активно: оау щестапяется.ее рекуперация в источник. питания 1 с помощью коммутатора 13. При некого- 4% ром уровне напряжения на емкостном накопителе !! срабатывает триггер 12 и входноя вывод подключается к емкостному накопителю l1.

После разряда конденсатора триггер 12 переключается и входной вывод снова подключается к источнику питания.

Нагрузкой преобразователя 9 может быть вентилятор, используемый для обдува регулирующего транзистора 4, Таким образом, изобретение позволяет не только разгрузить регулирующие транзисторы по мощности, ио также, активно используя избыточную энергию, повысить КПД стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий включенный эмиттерно-коллекторным переходом в цепь между одними из входных и выходных выводов регулирующий транзистор, базой соединенный с выходом измерительно-усилительного блока, входом соединенногЬ с выходным выводом, блок для отвода избыточной энергии, включенный параллельно регулирующему транзистору и соединенный с датчиком тока нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД,блок для отвода избыточной энергии выполнен в виде преобразователя постоянного напряжения в переменное, управляемого дополнительно введециой схемой И, два входа которой через дополнительно введенные стабилитроны подключены к эмиттеру и коллектору регулирующего транзистора, причем датчик тока нагрузки включен между эмиттером регулирующего транзистора . и общим входным выводом схемы И, а выход преобразователя постоянного напряжения в переменное через дополнительно введенный выпрямитель подключен к дополнительно введенному емкостному накопителю энергии, выход которого через дополнительно введенный триггер соединен со входом дополнительно введенного коммутатора, служащего для подключения входного вывода к первичному источнику питания или емкостному накопителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:, 1, Авторское свидетельство СССР № 444172, кл. G 05 F 1/56, 1970, 2. Додик С, Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения, тока. M., «Советское радио», 1962, с. ЗЗЗ вЂ” 335, рис. 9.