Стабилизатор постоянного напряжения
Патент 612222
Авторы
Классы МПК
Стабилизатор постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Соцнапнстнческнх
Респубпнк
ОП ИСАНИ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (6l) Лоаолинтельиое к авт. свил-ву (Щ Заивлеио 03.05.76 (И) 2352405/24-07 с присоединением авявни ¹
Гесударстаенннй каиатет
Сааата Мнннетреа СССР не делам нзебретенхй н аткритнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.7833юллетеиь ® 23 (4б) Дата опубликования описаииа06.96ЛЭ.
316.
8.8) Г. К. Арутюнов и А. А. Аваков (72) Авторы изобретения (71} Заявитель
{54) СТА БИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротеХнике и может быть использовано в источниках питания различной радиотехнической аппаратуры.
Известно устройство, содержащее входной трансформатор, во вторичную обмотку которого включен выпрямительный мост с регулирующим элементом в диагонале и блок управления, состоящий из измерительного элемента органа сравнения, широтно-импульсного модулятора, устройства синхронизации и выходного фильтра (I), Известно также устройство, являющееся наиболее близким техническим решением к изобретению, содержащее трансформатор, псрвичная обмотка которого подключена ко втоцным выводам, вторичная обмотка — на вход управ- )б ляемого мостового вынрямителя,.н блок управ,ления, выполненный в виде цени обратной связи, состоящей из измерительного элемента, входом подключенного параллельно выходным выводам, а выходом —. к органу сравнения с усилителем постоянного тока If источником опорного напряжения (2).
Недостатки этих устройств: большие габариты, сложная схема блока управления и отсутствие гальванической развязки блока управления от силовой цепи. 25
Целью изобретения является уменьшение габаритов н упрощение блока управления при его гальванической развязке от силовой цепи.
Это достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого подклю. чена ко входным выводам, а вторичная обмотка — иа вход управляемого мостовою выпря.мителя, и блок управления,. выполненный в виде цени обратной связи, состоящей нз измери-. тельного элемента, входом подключенного параллельно выходным выводам, а выходом — к органу сравнения с усилителем постоянного тока и источником опорного напряжения, управляемый мостовой выпрямитель выполнен на маг. нитодиодах, а в блок управления дополнительно введен дроссель с воздушным зазором, один вывод которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой — к коллектору дополнительно введенного транзистора, эмиттерон подключенного к одному из выходных выводов, а базой к выходу органа сравнения, причем указанные магнитодиоды помещены в воздушном зазоре дросселя.
На чертеже дана принципиальнаи электрическая схема предложенного стабилизатора постоянного напряжения.
612222 з
Она содержит трансформатор 1, магинтодиоды 2, 3, 4, 5, дроссель 6, транзистор 7, операционный усилитель 8 органа сравнения, источник 9 опорного напряжения, резисторы 10, 11, l 2 измерительного элемента, конденсатор 13, внешнкио нагрузку стабилизатора 14, блок управления 15.
Трансформатор 1 предназначен для гальванической развязки устройства от сети, а также Nw нреобразования напряжения сети в напряжение, необходимое для нормальной работы уетройства, н подключен к однофазному упраалмемому мостовому выпря.ителю, состоящему нз магнитодиодов 2, 3, 4 и 5, служащих а то же время для регулирования напряжения йе нагрузке. Конструктивно магнитодноды рас-емюжекн е воэдушйом зазоре дросселя 6 и йеднлючейы к измерительному элементу на резисторах Ю, 11, 12. Дроссель 6 служит для создания магнитнао потока, необходимого для нормальной работы магнитодиодов 2, 3, 4, 5 н иоднлвчен одним выводом к источнику опорного нанряження, а другим выводом — к коллектору транзистора 7. Транзистор 7,предназначен для создания определенного потока через обмотку дросселя 6, база транзистора 7 подключена к выходу операционного усилителя 8,. который служит для сравнения опорного напряжения И с частью выходного напряжения
{для усиления разницы этих напряжений и по- . дачи ее на базу транзистора 7). Вход операционного усилителя 8 подключен к измерительному элементу на резисторах 10, 11, 12, служащему для согласования Uoo с выходным напряжением стабилизатора. Конденсатор 13 служит для сглаживания пульсаций.выходного напряжения. Внешняя загрузка стабилизатора 14 может представлять из себя цепочку R, L, С.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Напряжение со вторичной обмотки трансформатора подается на управляемый мостовой выпрямитель, состоящий из магннтодиодов
2, 3, 4 и 5. С выхода выпрямителя напряжение поступает на нагрузку 14, где оно регулируется следующим образом. Допустим, напряжение увеличилось, тогда падение напряжения на измерительном элементе увеличится и разность между входным напряжением на операционный усилитель 8 и опорным напряжением U, также увеличится. Сигнал разности, усиленный операционным усилителем 8, с его выхода поступает на базу транзистора 7, что вызывает увеличение тока коллектора, вследствие чего в свою очередь увеличивается магнитный поток дросселя и, следовательно, магнитное сопротивление магннтодиодов 2, 3, 4, 5. Увеличение магнитного сопротивления магнитодиодов вызывает уменьшение напряжения иа нагрузке.14, чем и осуществляется регулировка;
B случае уменьшения напряжения процесс будет протекать аналогично, но в другую стоФормула изобретения
45 гой — к коллектору дополнительно введенного
5
25 рону — уменьшение тока коллектора транзистора 7 вызывает понижение сопротивления магкитодиодов 2, 3, 4, 5, что вызовет увеличение напряжения на нагрузке !4, н опять осуществляется регулировка.
Конденсатор 13 служит для сглаживания пульсаций выходного напряжения и улучшения переходных характеристик стабилизатора.
Одновременно с регулировкой выходного напряжения дроссель 6 вносит отрицательную обратную связь по перев енной составляющей выходного напряжения, так как пульсация выходного напряжения вызывает изменение магнитного потока дросселя 6, который в свою очередь воздействует на чыпрямитель 2, 3, 4, 5, в результате чего улучшаются качественные показа тели стабилизатора как системы автоматического регулирования.
Ретулированне выходного напряжения дросселем 6 производится по гальванически развязанной цепи, что устраняет воздействие различных паразитных обратных связей. Ввиду того, что магинтодиоды имеют очень большую крутизну, на стабилизаторе данного типа при довольно простой схеме управления возможно получить коэффициент усиления порядка Ю вЂ”
Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена ко входным выводам, а вторичная обмотка — иа вход управляемого мостового выпрямителя, и блок управления, выполненный в виде цепи обратной связи, состоящей из измерительного элемента, входом подключенного параллельно выходным выводам, а выходом — к органу сравнения с усилителем постоянного тока и источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения блока управления при его гальванической развязке от силовой цепи, управляемый мостовой выпрямитель выполиеи.на магнитодиодах, а в блок.управления дополнительно введен дроссель с воэд шиым зазором, один вывод которого подключен к источнику опорного напряжения, а друтранзистора, эмиттером подключенного к одному из выходных выводов, а базой — к выходу органа сравнения, причем укаэанные магнитодиоды помещены в воздушном зазоре дросселя.
Источники информации, принятые во внима- ние при экспертизе:, 1. Авторское свидетельство СССР № 488197, б 05 F„l/30, 1973.
2. Грейвер E. С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. М., «Связь», 1970, с. 122 рис. 6.12.
612222
Составнтель С. Черрышева
Техред О. Луговая Корректор А. Грнценко тираж 1033 Подписное
Редактор Д. Панчук
Заказ 3460/42
ЦНИИПИ Государственного комнтета Совета Мнннстров СССР по делан нзобретений н открытий
I ) 3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Фнлнал ППП а Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4