Стабилизатор переменного напряжения

Стабилизатор переменного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А.И. Бриурош, И.А. Гафанович и В.И. Кр вцов--:"-!. :, „,. г т и

- 1.

Ф.:- . (72) Авторм изобретеиия (71) Заявитель (4) СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Наиболее близким техническим ре" шением к данному изобретению является стабилизатор, содержащий ключевой регулирующий орган, состоящий из двух ключевых элементов, каждый из которых включает силовой тринзистор, зашунтированный диодом и включенный в свою фазу и блок управления регулирующим органом связанный с выходУ

20 ными клеммами (2 ).

Недостаток этого устройства — плохие энергетические показатели работы, силовых элементов и низкая надежность.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания устройств автомати" ки и вычислительной техники.

Известен стабилизатор переменного напряжения, который содержит линейный элемент и феррорезонансный контур f 3).

его недостаток - низкий КПД и искаженная форма выходного напряжения. о

Цель изобретения - улучшение энергетического режима силовых элементов и повышение надежности работы стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе переменного напряжения в каждый ключевой элемент введены коммутирующий транзистор, два диода, узел принудительного запирания и резистор, при этом эмиттеры транзисторов объединены и подключены ко входным клеммам через соответствующие первые диоды, включенные в проводящем для тока эмиттеров направлении, база силового транзистора каждого ключевого элемента соединена с коллектором коммутирующего транзистора через узел принудительного запирания, а точка их соединения через цепочку резистор - второй диод подключена ко входной клемме противоположного ключевого элемента, причем к коллекторам силовых транзисторов подключены выходные клеммы, 903825

На чертеже изображена принципиальная схема стабилизатора переменного напряжения.

Ключевой стабилизатор переменного напряжения содержит широтно-импульс- % ную схему блока управления 1, выходной трансформатор 2 и регулирующий орган, состоящий из двух одинаковых ключевых элементов.

Регулирующий орган состоит из сое- >О диненных эмиттерами силовых 3 и 4 и коммутирующих 5 и 6 транзисторов, причем базы силовых транзисторов 3 и 4 связаны с коллекторами коммутирующих транзисторов 5 и 6 через узлы принудительного запирания 7 и 8.

Коллекторы коммутирующих транзисторов 5 и 6 соединены с одними из выводов задающих резисторов 9 и 10, другие выводы этих резисторов 9 и 10 соединены с диодами 11 и 1?, включенными в проводящем направлении для тока баз силовых транзисторов 3 и 4 между входной шиной, поступающей на противоположный ключевой элемент, и резисторами 9 и t0. Между эмиттерами транзисторов 3 и 4 и входными шинами . включены диоды 13 и 14 в провбдящем направлении для тока их эмиттеров, в противоположном им направлении между Зо входными шинами и коллекторами транзисторов 3 и 4 включены диоды 15 и

16, шунтирующие соответствующий ключевой элемент. Коллекторы силовых транзисторов 3 и 4 подключены к пер- 3s вичной обмотке трансформатора 2, а обмотка обратной связи трансформатора 2 одним выводом подключена к эмит» терам силовых 3 и 4 и коммутирующих 5 и 6 транзисторов, а другим выводов - eo ко входу широтно-импульсной схемы блока управления 1, выходы которой подключены к базам коммутирующих транзисторов 5 и 6. Вторичная обмотка трансформатора 2 подключена к интегрирующей емкости .17 и нагрузке 18.

Стабилизатор переменного напряжения работает следующим образом.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется поочередно то одним регулирующим ключевым элементом, то другим. В рабочее положение приходит тот ключевой элемент, входная шина которого оказывается более отрицательной по отношению ко входной шине другого ключевого элемента (утверждение относится к использованию транзисторов и-р-и типа). При использовании транзисторов р-и-р типа в рабочее положение приходит тот ключевой элемент, входная шина которого оказывается более положительной по отношению к другой.

Допустим, в рабочем положении находится верхний по чертежу ключевой элемент. В проводящем направлении для тока базы транзистора 3 оказывается цепочка: диод 12, резистор 10, узел принудительного запирания 7, переход база-эмиттер транзистора 3 и диод 13.

Транзистор 3 открывается и открывает в проводящем направлении цепочку: диод 16, первичную обмотку трансформатора 2, коллектор-эмиттер транзистора 3, диод 13. Базовый ток транзистора 3 коммутируется транзистором вызывая периодическое запирание транзистора 3 с частотой напряжения широтно-импульсного блока управления поступающего на базу транзистора 5, Этот процесс происходит до тех пор, пока на входе, обозначенном "Сеть", не сменится полуволна входного переменного напряжения.

При смене полуволны аналогично работает второй ключевой элемент: транзистор 4, узел принудительного запирания 8, коммутирующий транзистор 6, задающий резистор 9 и диоды

11 и 15 °

Выходное напряжение широтно-импульсной схемы блока управления 1 формируется под действием напряжения обратной связи, поступающего на вход широтно-импульсной схемы блока управления 1 с обмотки обратной связи трансформатора 2. Для улучшения сопряжения полуволн в первичной обмотке трансформатора 2 выходные напряжения широтно-импульсной схемы блока управления 1 сдвинуты относительно друг друга на 180©. Выходное напряжение трансформатора 2 представляет собой напряжение с частотой широтно-импульсной схемы блока управления 1, модулированное входным напряжением, которое выделяется во вторичной обмотке выходного трансформатора 2, интегрируется емкостью I7 и выделенная огибающая, совпадающая по форме со входным напряжением, подается на нагрузку 18. Степень приближения формы выходного напряжения ко входному тем выше, чем выше частота работы широтно-импульсной схемы блока управления 1.

Формула изобретения

ВНЙИПИ Заказ 113/28 Тираж 907 Подписное

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

5 9038

В описанном стабилизаторе переменного напряжения значительно упрощены условия работы силового транзистора в режиме насыщения, ниже уровень помех, более низкая выходная мощность $ системы управления, надежнее запуск стабилизатора, исключена возможность протекания токов короткого замыкания через транзисторы ключевого регулирующего органа.

Стабилизатор переменного напряже- 1$ ния, содержащий ключевой регулирующий орган, состоящий из двух ключевых элементов, каждый из которых включает силовой транзистор, зашунтированный диодом и включенный в свою фазу, и 20 блок управления регулирующим органом, связанный с выходными клеммами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетического режима силовых элементов и повышения на- 2$ дежности работы стабилизатора, в каждый ключевой элемент введены комму25 С тирующий транзистор, два диода, узел принудительного запирания и резистор, при этом эмиттеры транзисторов объединены и подключены ко входным клем" мам через соответствующие первые диоды, включенные в проводящем для тока эмиттеров направлении, база силового транзистора каждого ключевого элемента соединена с коллектором коммути" рующего транзистора через узел принудительного запирания, а точка их соединения через-цепочку резисторвторой диод подключена ко входной клемме противоположного ключевого элемента, причем к коллекторам силовых транзисторов подключены выходные клеммы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Илюкович А.и. и Оульман Б.P.

Стабилизаторы и стабилизированные источники питания переменного тока.

М.-Л., "Знергия", 1965, с. 38-53.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке h 2599447, кл, G 05 F 3/44, 1978.