Стабилизированный выпрямитель
Патент 714595
Авторы
Стабилизированный выпрямитель
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскин
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17. 10,77 (23 ) 2531211/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет
/155
/56
Веудвретеанны5 кеынтет
СССР но денем нзебретеннй. н втнрнтнй
Опубликовано 05,02.80. Бюллетень И 5.316.
8.8) Дата опубликования описания 08.02.80 (72) Авторы изобретения
Ю. Е. Синегубко н В. Е. Малахов (73) заявители . (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ВЫПРЯМИТ Л
Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно, к стабилизирован ным выпрямителям с тиристорным регулирукидим органом на первичной стороне трансформатора, и может быть использовано в устройствах электропитания раз5 личных алектро- и радиотехнических установок.
Известны стабилизированные выпрямители fl) и (2), Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизированный выпрямитель, содержаний силовой трансформатор, первичная обмотка которого подсоединена к вход- .
15 ным клеммам через тиристорный регулятор, а вторичная обмотка через выпрямитель подсоединена к выходным клеммам, l делитель выходного напряжения, усилитель обратной связи на транзисторе, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, опорный стабилитрон, выпрямительсинхронизатор на полупроводн иковых диодах, подсоединенный выходом постоянного тока к базовому сопротивлению токостабилизирующего транзистора с аталонным резистором в цепи амиттера и конденсатором в цепи коллектора, параллельно которому включена цепочка из последова ельно соединенных порогового элемента и первичной обмотки импульсного трансформатора, вторичные обмотки которого подсоединены к управляюшим входам гиристорного регулятора, причем переход коллектор-амиттер транзистора усилителя обратной связи подсоединен параллельно цепи из последовательно соединенных эталонного резистора и перехода амиттербаза токос габилизирующего транзистоtel .
В описанном стабилизированном выпрямителе опорный сгабилитрон усилителя обратной связи можег запитываться тол ко либо or выходного выпрямителя, либо от дополнительного источника питания, Питание опорного сгабилигр на с: выхода стабилизированного вып", ями геля нсц п— сообразно при высоком выходном напря714595 ки резко снижается КПД. Питание опорного стабилитрона от дополнительного исЦелью настоящего изобретения является упрощение стабилизированного выпрямителя и повышение его КПД. силовой трансформатор, первичная обмотка
3» резисторе, включенном последовательно co to с таби литроно м.
1»
Эта цель достигается тем, что в стабилизированном выпрямителе, содержащем которотЮ подсоединена к входным клеммам через тиристорный регулятор, а вторичная
1 обМотка через выпрямитель подсоединена к выходйым клеммам, делитель выхбдного напряжения, усилитель обратной связи" на р!еэйс торе, .вход которого с!оединен с вы ходом делителя напряжения, опорный ста- д билитрон, выпрямитель-синхронизатор на полупроводниковых диодах, подсоединенный выходом постоянного тока к базовоМу сопротивлению токостабиЖзи!рую!щег! о трап-
="" "эйс!тора с эталонным резистором в цепи эмиттера и конденсатором в цепи коллек гора; параллельно которому включена це" пУЖа иэ" йосйедов!а тел ьно соедийенных по сийхрониэатора, выполненного по двухлолупериодной схеме, йодКлючен ко вторич- 4»
-жо1ц и, так как в этом случае имеются больи ие потери на балас тном резисторе, который включается последовательно со стабилитроном, и при малых токах нагрузточника ведет к усложнению схемы управления гиристорами, Кроме того, в этом случае также имеются потери в баластном обмо гки которого подсоединены к управ- ляющим "входам тиристорного регулятора, причем переход коллектор-эмиттер транзистора усилителя обратной связй=пбдсо" едййей" йараллельнс пепи из последова тель!но соединенных эталонного резистора и перехода эмиттер-база токостабилизир тйшего" транзистора;, вход выйряамителя ной обмотке введенного вспомогательного трансформатора, первичная обмотка ко-торого подсоединена к входным клеммам, а указанный опорный стабилитрон вклю-. чен йосл-едовательно между выходом вып " рямйтеля-"синхронизатора и эталонным резистором.
Кроме того, с цйью расширения диапазона регулирования угла зажигания тиристоров регулятора, базовое сопротивление токостабилизируюшего транзистора выполнено в виде разделенного на две части резистора, общая точка которого соединена через введенный стабилитрон с эмиттером транзистора усилителя обратной связи.
Ha чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного выпрямителя.
Стабилизированный выпрямитель содержит силовой трансформатор 1, тиристорный регулятор 2, выходной выпрямитель 3, делитель выходного напряжения 4, транзистор 5 усилителя обратной связи, опорный стабилитрон 6, выпрямитель-синхронизатор 7, вспомогательный трансфор матор 8, токостабилизируюший транзистор
9, эталонный резистор 10, конденсатор
11, пороговый элемент 12, импульсный трансформатор 13, базовое сопротивление
14 на резисторах 15 и 16 токостабилизируюшего транзистора и стабилитрон 17.
Стабилизированный выпрямитель работает следующим образом.
Сетевое напряжение переменного тока, поступающее на первичную обмотку силового трансформатора 1 через тиристорный реГулятор 2, трансформируется до необходимого уровня и через выпрямитель 3 подается на выход стабилизированного выпрямителя. Одновременно сетевое напряжение подается на вспомогательный трансформатор 8, со вторичной обмотки которого через выпрямитель-синхронизатор 7 питается формирователь импульсов управления тирйсторами тиристорного регулятора 2. На выходе выпрямителя-синхронизатора 7 появляется пульсирующее не-. сглаженное напряжение. В начале каждой полуволны aroro напряжения открывается токостабилизирующий транзистор 9,и кон денсатор 11 начинает заряжаться стаби-! лизированным током, Как только напря0 жение на конденсаторе 11 достигнет напряжения пробоя порогового элемента 12, происходит разряд конденсатора 1 1 .через первичную обмотку импульсного трансформатора 13, со вторичных обмоток которого импульсы управления подаются на тиристоры тиристорного регулятора. Из двух встречно-параллельно. включенных, тиристоров открывается тот, к аноду которого в данный момент приложено положительное напряжение, а в следующий полупериод сетевого напряжения открывается другой тиристор. Таким образом, напряжение через тиристоры подается к силовому трансформатору 1 и с его вторичной обмотки на выходной выпрямитель 3.
Управление сдвигом фазы импульсов управления, а следовательно, и величиной напряжения на выходе стабилизированного выпрямителя, производится по цепи об!
5 7145 ратной связи через выходной делитель 4 и транзистор 5 усилителя обратной связи.
Например, увеличение напряжения на выходе выпрямителя 3, вызванное увепичением напряжения сети ипи уменьшением, тока нагрузки, приводит к гому, что тран-" зистор 5 приоткрывается, уменьшая ток базы токос табипиэируюшего транзистора
9, который призакрывается, увепичивая время заряда конденсатора 11,: что при- 10 водит к более позднему пробою порогового эпемента 12 и к сдвигу импульсов управпения тиристорами на больший угол.
Спедоватепьно, тиристоры будут открываться позднее, а напряжение на выходе 15 с табипиэированного выпрямителя уменьшится до заданного ранее значения.
Гак как формирователь импульсов питается пульсирующим напряжением or выпрямитепя-синхронизатора, то напряжение 20 на переходе коллектор-эмиттер токостабипизирующего транзистора 9 (при неизменном сит напе обратной связи) изменяется в течение попупериода, достигая максимума при 90, Это приводит к сужению 25 диапазона регулирования угла зажигания тиристоров. Чтобы избежать этот"о, напряжение питания усилителя обратной связи на транзисторе 5 застабипиэировано с помощью резисторов 15, 16 и стабипитрона 17. Резистор 10 - атапонное сопротивпение стабипизатора тока, построенно го на токостабипизируюшем транзисторе9. Опорным напряжением в стабипизаторе тока является напряжение перехода 55коппектор-амиттер транзистора 5 усипи- тепя об ратной связи.
Таким образом, в стабилизированном выпрямителе обеспечивается поддержание на выходе неизменного напряжения при одновременном упрощении и повышении
КПД за счет включения опорного,стабипитрона 6 усилителя обратной связи в сипо-, вую цепь стабипизатора тока (между вып-. рямитепем-синхронизатором 7 и эталонным резистором 10), что поэвопяет иск/ пючить из схемы дополнительный источник питания и бапастный резистор.
Кроме того, включение стабипитрона
17 между амиттером транзистора 5 усипитепя обратной связи и средней точкой базовых резисторов 15, 16 токостабипиэируюшего транзистора 9 позвопяет рас ц1ирить диапазон регулирования угла зажигания тирис торов.
Формула изобре r åíèÿ
1. Стабипизиробанный выпрями тепь, содержащий силовой трансформатор, пер95 6 вичная обмотка которого падсоединена к входным клеммам через тиристорный регупятор, а вторичная обмотка через выпрямитель подсоединена к выходным клеммам, делитель выходного напряжения, усилитель обратной связи на транзисторе, вход которого соединен с выходом делитепя напряжения, опорный стабипитрон, выпрямитель-синхронизатор на попупроводниковых диодах, подсоединенный выходом постоянного тока к базовому сопротивпе, нию токосгабипизируюшего транзистора с эталонным резистором в цепи эмиттера, ,и конденсатором в цепи коллектора, параппепьно которому включена цепочка Hs поспедоватепьно соединенных порогового
:эпемента и первичной обмотки импульсно го трансформатора, вторичные обмотки которого подсоединены к управляющим вхо. дам гиристорного регулятора, причем переход коллектора-амиттер транзис тора
:усилителя обратной связи подсоединен параппепьно цепи из последоватепьно сое- диненных этапонного резистора и перехода эмиттер-база токостабипизируюшего транзистора, î r п и ч а ю ш и и с я . тем, что, с цепью упрощения и повышения
КПД, вход выпрямителя-синхронизатора, выполненного по двухпопупериодной схеме, подкпточен ко вторичной обмотке введенного вспомогательного трансформатора, первичная обмотка которого подсоединена к выходным клеммам, а указанный опорный стабипитрон включен поспедоватепьно между выходом выпрями тепя-синхрониэа,гора и этапонным резистором.
2. Стабилизированный выпрямитепь ао п. 1, î r п и ч а ю ш и .й с я тем, что, с цепью расширения диапазона регупирования уГпа зажигания тиристоров регулятора, базовое сопротивление токостабипизируюшего транзистора выпопнено в виде разделенного на две части резистора, общая тачка которого соединена через введенный стабипитрон с эмиттером транзистора усилителя обратной связи.
Ис точники информации, принятые во внимание при акспертизе
1. Иванчук Б. H. и др, Тиристорные и магнитные стабипизаторы напряжения, М., "Энергия", 1968, с, 84, р. 45.
2. Авторское свидетепьство СССР
)4 564705, кп. Н 02 Р 13!16, 3977.
3. Бепопопьсхий И. И. Источники питания радиоустройств. N., "Энергия", 1971, с. 249, р. 9-33.
714595
Составитель Е, финогенов
Редактор А. Лукин Техред Н. Ковалева Корректор lO. Макаренко
Заказ 9309/57 Тираж 783 Подписное
ЦНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4