Низковольтный источник постоян-ного напряжения

Низковольтный источник постоян-ного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Соцмалистичесиия

Республик

К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к ввт. сеид-ву(22) Заявлено 20.12.76 (21) 2430113/18-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.8 1. бюллетень,йт 12 (5! )М. Кл.

9 05 F 1/56

Гоеударетианвй каиятет

СССР ао делам язебветеяяй я открытяй (53) УД3(621. .313(088.8) Дата опубликования описания 04 04.81

В, И, Зозулв, И. A. Инякин, А, Г, Максимов и М. Ф. Черноус (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Трудового Красного Знамени з вычислительных- и управляющих машин (Vl) Заявитель (54) НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ИСТОЧНИК ПОС ОЯННОГО

НА ПРЯЖЕ НИЯ

Изобретение относится к источникам электропитания и может быть использовано цли питания низковольтных цепей в asтоматике, электронике и- вычислительной технике.

Известен низковольтный источник стабилизированного постоянного напряжения, содержащий трансформатор, стабилизатор напряжения и фильтр П .

Такие устройства облацают недостаточнойй экономичностью и коэффициентом стабилизации.

Наиболее близким к изобретению яв ляется источник постоянного напряжения, 35 содержащий трансформатор, имеющий во вторичной обмотке два крайних и средний вывод, последовательный линейный стабилизатор напряжения с первым и вторым каскадами усилителя постоянного тока (УПТ), выхоцным емкостным фильтром и двумя ре гистрируюшими транзисторами, подключенными эмиттерами соответственно к первому и второму выходам вторичной обмотки трансформатора по двухполу периодной схеме L23.

Недостатки устройства - невысокий

КПД, низкий коэффициент стабилизации и высокий уровень пульсаций напряжения.

Цель изобретения - повышение K1N> коэффициента стабилизации и уменьшение уровня пульсаций.

Цель достигается, за счет того, что в низковольтный источник постоянного напряжения, содержащий трансформатор, имеющий во вторичной обмотке два крайних и средний выводы, последовательный линеВный стабилизатор напряжения с первым и вторым каскадами усилителя постожного така, выходным емкостным фильтром и двумя регулирующими транзисторами, подключенными эмиттерами соответственно к первому и второму крайним выводам вторичной обмотки трансформатора по двух.полупеоиодной схеме выпрямителя, дополнительно вцедены выпрямитель с емкост ным фильтром, регулирующий транзистор и второВ каскад УПТ, при этом первый

817676

3 и второй входы выпрямителя поасоеди« иены соответственно к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора, а выхоц выпрямителя поцсоецинен к емкостному фильтру и эмиттеру цополнительного 5 регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к выхоцной шине источника питания, а база через ограничительный резистор подсоецинена к коллектору транзистора дополнительного второго кас- 0 каца УЛТ, причем база упомянутого транзистора поцсоединена к выходу первого каскаца УПТ линейного стабилизатора напряженияия.

На фиг, 1 показана принципиальная электрическая схема низковольтного источника постоянного напрюкения. на фиг. 24 — эпюры напряжений и токов элементов устройства.

Источник содержит трансформатор 1, послецовательный линейный стабилизатор, собранный на транзисторах 2-5 (основ»ной стабилизатор) и резисторах 6-9, емкостной выхоцной фильтр 10, циоцы 11 и

12 выпрямителя с емкостным фильтром

13, цополнительные регулирующий транзистор 14 и второй каскад УПТ, собранный на транзисторе 15 и резисторе 16 (дополнительный стабилизатор) . Эмиттеры регулирующих транзисторов 2 и 3 поц30 ключены соответственно к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора, срецняя точка которой соединена с обшей шиной 17 источника, коллекторы транзисторов 2 и 3 соецинены с положительной выходной шиной 18 источника, а базы транзисторов 2 и 3 через отрицательный резистор 6 поцключены к коллектору транзистора 4 второго каскада УПГ.

Эмиттеры транзисторов 4,5,15 соединены с обшей шиной 17, базы транзисторов 4 и 15 подключены к колжктору транзистора 5, являющегося выходом первого каскада УПГ, а колдэкторы транзисторов

5 и 15 подключены соответственно к положительной выходной шине 18 источника и базе транзистора 14. Коллектор транзистора 14 подключен к положительной выхоцной шине 18 источника, а эмиттер— к положительному выводу емкостного фильтра 13 и катоцам циодов 11 и 12, ано- о цы которых подключены соответственно к крайним выводам вторичной обмотки трансформатора 1 и эмиттерам транзисторов 2 и 3.

Низковольтный источник работает в со- ответствии с эпюрами напряжений и токов элементов источника, показанных на фиг.2

4, где ц — напряжение на емкостном фиф льтре-кскценсаторе 13; g — ток заряда и

paapsraa конденсатора 13; U — амплитудное значение входного напряжения стабилизатора, Д, - уровень стабилизации выходного напряжения. Для простоты изложения напряжение насыщения регулируюн Qc транзисторов 2 и 14 считается равным нулю. Регулирующие транзисторы 2 и 3 основного стабилизатора работают на отрез ке времени 6 - Ф„, регулирующий транзистор 1.4 цополнительного стабилизатора - на отрезке времени ф„- +, . В момент времени, когца уровень стабилизации выхоцного напрюкения Ц больше выходного напряжения основного стабили затора, последний выходит из режима стабилизации и включается в работу дополнительный стабилизатор. B момент времени ф„, когда входное напряжение становится больше уровня стабилизации выходного, напряжения U,, основной стабилизатор входит в режим стабилизации, выклточая из работы второй стабилизатор. Происхоцит это потому, что сопротивлэние резистора 16 больше сопротивления резистора 6, вследствие чего при общем первом каскаце УПТ уровень-стабилизации 0><, который может обеспечить цополнительный стабилизатор, всегца несколько меньше по сравнению с уровнем стабилизации выходного напряжения 0, щя, который может обеспечить основной стабилизатор. Поэтому при работающем основ ном стабилизаторе цополнительный всегца буцет заперт, т.е. приоритет на включение всегца сохраняется за основным стабилизатором цаже при условии, что вхоцное напряжение основного стабилизатора меньше выхоцного напряжения (на фильтре

13) дополнительного стабилизатора, Последний включается только при условии, когда вхоцное напряжение основного стабилизатора становится меньше уровня стабилизации выходного напряжения Ц.

Таким образом, в предлагаемом устройстве наблюцается отличительный линейноимпульсный режим работы цвух послэцо;вательных линейных стабилизаторов нап ряжения, различных пс схеме, но имеющих общий первый каскад УПГ и включенных на общую нагрузку. Благоцаря этому при

"работе источника отсутствуют отрезки времени, когда устройство перестает быть стабилизатором, что повышает стабилизирующие свойства прецложенного- источника в отношении пульсаций и цинамических не» стабильностей.

При этом за счет задержки разряда конденсатора 13 (длительность заштрихо817

Ф ор мула

5 ванной области, эпюра тока 1„ ) уменьшается рассеиваемая мощность на комбинированном регулирующем элементе, состояшем из транзисторов 2,3,14, которая определяется заштрихованной областью Hà 5 фиг, 2, и уменьшается емкость конденсатора 13 по сравнению с едгничным стабилизированным источником с одними и теми же выходными параметрами, что повьюшает КГД и уменьшает массо-габаритные о показатели источника в целом,, изобретения

Низковольтный источник постоянного напряжения, содержаший трансформатор, имеющий во вторичной обмотке asa крайних и средний выводы, последовательный линейный стабилизатор напряжения с пер- вым и вторым каскадами усилителя постоянного тока, выходным емкостным фильтром и двумя регулируюшими транзисторами, подключенными эмиттерами соответственно к первому и второму крайним 5 выводам вторичной обмотки трансформато.ра по двухполупериодной схеме выпрямителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с

676 6 цепью повышения KfQ, коэффициента ста билизадии и уменьшения уровня пульсаций, в устройство дополнительно виден выпрямитель с емкостным фильтром, ре гужрующий транзистор и второй каскад

УТГГ, при атом первый и второй входы выпрямителя подсоединены соответственно к крайним выводам вторичной обмотки трансформа гора, а выход выпрямителя подсоединен к емкостному фильтру и амит теру дополнительного регулирующего тран зистора, коллектор которого подключен к вь@содной шине источника дитания, а база через ограничительный реэисччр подсое» дннеиа к колл.ктсру транзистора дополни» тельного второго «асквда УПГ, причем база упомянутого транзистора подсоедн» иена к выходу первого каскада УГТГ ли нейиого стабилизатора напряжения..

Источники информации, принятые во внимание при аксдертиэе

1 Авторское свидетельство СССР

И 297098, «л. Н 02 М 5 00, 1969, 2. Муравьев И. Г. Линейный стабили затор напряжения с улучшенными характа

1 ристиками. -И кн. Полупроводниковые

У приборы в технике электросвязи". Вып, 15, 1975, с. 126-130 (прототип) °

8 17676

Корректор С. Шекмар

Рецактор Т. Портная Техрец А. Ач

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 2368 Тираж 943 Поцнисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, 35, Раущская наб„ц. 4/5