PL104252B1 - Uklad stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystorowej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystorowej przetwarzajacej bardzo niskie napiecie stale na napiecie stale rzedu kilkaset lub kilka tysiecy woltów o wartosci niezaleznej w szerokich granicach od napiecia wejsciowego.

Znane sa uklady tranzystorowych stabilizatorów napiecia o dzialaniu ciaglym, z zewnetrznym obwodem sprzezenia zwrotnego, zawierajace tranzystor sterujacy, reagujacy na róznice napiecia stabilizowanego i napiecia odniesienia. Tranzystor sterujacy steruje tranzystorem regulacyjnym, na którym traci sie czesc napiecia zasilajacego, przekraczajaca zalozona wartosc napiecia stabilizowanego tak, ze wartosc napiecia wyjsciowego pozostaje praktycznie stala, niezaleznie od wartosci napiecia zasilajacego. Zródlo napiecia odniesienia ukladów stabilizatora napiecia stanowi mostek czteroramienny zlozony z rezystorów i diody Zenera.

Celem wynalazku jest wykonanie ukladu stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystorowej, który by odznaczal sie duzym wspólczynnikiem stabilizacji, duza sprawnoscia i który by pozwolil, w celu ograniczenia mocy pobieranej z baterii zasilajacej, na uzyskanie opadajacej charakterystyki napiecia wyjsciowego przetwornicy po przekroczeniu przez prad obciazenia pewnej wartosci. Cel ten zostal osiagniety w ukladzie, w którym pomiedzy baterie zasilajaca a przetwornice tranzystorowa wlaczony jest stabilizator napiecia, w którym kolektory tranzystorów sterujacych polaczone sa z dodatkowym zródlem napiecia stanowiacym zespól zlozony z dodatkowego uzwojenia wtórnego transformatora przetwornicy wraz z prostownikiem.

Korzystne jest gdy miedzy dodatkowe zródlo napiecia a kolektory tranzystorów sterujacych wlaczony jest uklad stabilizacji napiecia. Prócz tego w przekatna jednego z mostków sterujacych, miedzy baze tranzystora a wierzcholek mostka, wlaczony jest rezystor, który stanowi jednoczesnie wyjscie ukladu przetwornicy tranzys¬ torowej.

Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest uzyskanie wysokiego stopnia stabilizacji napiecia wyjsciowego przetwornicy gdyz uklad umozliwia uzyskanie parokrotnie wyzszego napiecia zasilajacego kolektory tranzysto¬ rów sterujacych niz napiecie baterii bez stosowania dodatkowego zródla napiecia.2 104 252 Uklad wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku, który przedstawia schemat ideowo-blokowy ukla¬ du stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystorowej. W ukladzie stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystoro¬ wej dodatni biegun baterii zasilajacej B polaczony jest z kolektorem tranzystora Ti i kolektorem tranzystora T2, którego zlacze baza-kolektor zbocznikowane jest rezystorem Ri a emiter polaczony jest z baza tranzystora.

Miedzy emiter tranzystora Ti a ujemny biegun baterii B wlaczone sa równolegle dwa mostki sterujace czterora¬ mienne Mi i Mj oraz wejscie 1 i 2 przetwornicy tranzystorowej PT. Mostek sterujacy Mi zlozony jest z rezystorów R2, R3, R4 i diody Zenera Di a mostek sterujacy M2 zlozony jest z rezystorów R5, R6, R7 i diody Zenera D2. W przekatna mostka Mi, miedzy ramiona zlozone z rezystora R2 i diody Dt przylaczony jest emiter tranzystora sterujacego T3, którego baza wlaczona jest miedzy ramiona zlozone z rezystorów R3 i R4.

W przekatna mostka M2, miedzy ramiona zlozone z rezystora R5 i diody D2, przylaczony jest emiter tranzystora sterujacego T4, którego baza polaczona jest przez rezystor szeregowy R8 z ramionami mostka zlozonymi z rezystorów R$ i R7. Kolektory tranzystorów sterujacych T3 i T4 polaczone sa z baza tranzystora T2 oraz poprzez rezystor R9 z dodatnim biegunem dodatkowego zródla napiecia Z którego ujemny biegun polaczony jest z ujemnym biegunem baterii B. Wyjscie z generatora impulsów G przetwornicy PT polaczone jest z uzwojeniem pierwotnym transformatora Tr, którego uzwojenia wtórne polaczone sa z prostownikiem Z i pros¬ townikiem P ukladu przetwornicy PT. Wyjscie 3 prostownika P polaczone jest z zaciskiem wyjsciowym ukladu, a wyjscie 4 przylaczone jest do ramion mostka M2 zlozonych z rezystorów R6 i R7 oraz do rezystora R8, który polaczony jest z drugim zaciskiem wyjsciowym ukladu oraz baza tranzystora sterujacego T4.

Uklad stabilizacji napiecia przetwornicy dziala nastepujaco: wlaczony pomiedzy baterie zasilajace B a przetwornice tranzystorowa PT stabilizator napiecia z szeregowym elementem regulacyjnym zrealizowanym na tranzystorze Ti zawiera dwa mostki sterujace czteroramienne Mi iM2r które pozwalaja na uzyskanie charakterystyki napiecia wyjsciowego przetwornicy w funkcji obciazenia zlozona z dwóch odcinków: poziomego przy malych pradach obciazenia i opadajacego przy wiekszych pradach obciazenia przetwornicy. Pierwszy odcinek charakterystyki odpowiada zakresowi pracy mostka sterujacego Mt. W mostku tym napiecie odniesienia na diodzie Zenera Di porównywane jest ze spadkiem napiecia na rezystorze R4.

Zmiany wielkosci spadku napiecia na rezystorze R4 oddzialywuja na zmiane pradu bazy i odpowiednie zmiany pradu kolektora tranzystora sterujacego T3, które powoduja powstanie spadku napiecia na rezystorze R9 oraz wysterowanie tranzystora T2. Prad emitera tranzystora T2 oddzialuje na baze tranzystora Ti tak, aby potencjal zlacza kolektoremiter mial taka wartosc zeby wartosc napiecia wyjsciowego U/y ukladu regulacyjnego A byla stala, a tym samym stala wartosc napiecia wyjsciowego ukladu przetwornicy PT. Drugi odcinek charakterystyki odpowiada zakresowi pracy mostka sterujacego M2.

W miare wzrostu pradu obciazenia przetwornicy PT wzrasta spadek napiecia na rezystorze szeregowym R8, który jest wlaczony w obwód bazy tranzystora T4 oraz na wyjsciu ukladu. Przy pewnej wartosci pradu obciazenia zostaje wysterowany tranzystor sterujacy T4, którego prad kolektora powoduje powstanie spadku napiecia na rezystorze R9 oraz wysterowanie tranzystora T2.

Prad emitera tranzystora T2 oddzialuje na baze tranzystora Ti tak, aby potencjal zlacza kolektor-emiter mial taka wartosc, zeby wartosc napiecia wyjsciowego UQ ukladu regulacji A byla taka sama jak napiecia wyjsciowego ukladu przetwornicy PT. Elementy mostków Mt i M2 ukladu stabilizatora sa tak dobrane, ze przy wartosci napiecia U0, ustalonej w wyniku dzialania mostka Mt przy braku pradu obciazenia przetwornicy PT, mostek M2 nie ma wlasnosci regulacyjnych.

W miare wzrostu pradu obciazenia przy pewnej wartosci tego pradu wlasnosci regulacyjne przejmuje mostek M2, a mostek Mt przestaje dzialac. Wysoki stopien stabilizacji napiecia wejsciowego przetwornicy PT zapewnia dodatkowo zródlo napiecia Z, które zasila kolektory tranzystorów sterujacych T3 i T4 wlaczonych zlaczem baza-emiter, w przekatne mostków Mi i M2. Kolektory tranzystorów T3 i T4 zasilane sa z dodatkowego uzwojenia wtórnego transformatora Tr poprzez rezystor R9 i uklad prostowniczy z stabilizacja Z.

Uklad ten pozwala na wielokrotne podwyzszenie napiecia zasilajacego kolektory tranzystorów sterujacych T3 iT4, co stwarza bardzo korzystne warunki pracy ukladu stabilizatora bez stosowania dodatkowej baterii zasilajacej.

Claims (3)

Zastrzezen i a patentowe

1. Uklad stabilizacji napiecia przetwornicy tranzystorowej zawierajacy jeden lub dwa mostki sterujace czteroramienne, których ramiona stanowia trzy rezystory i dioda Zenera, zasilane na jednej z przekatnych napieciem wyjsciowym stabilizatora, a w drugiej przekatnej wlaczone jest zlacze baza-emiter tranzystora sterujacego, którego kolektor steruje ukladem regulacyjnym stabilizatora, znamienny tym, ze kolektory tranzystorów sterujacych (T3 iT4) polaczone sa przez rezystor (R9) z dodatkowym zródlem napiecia stanowiacym zespól zlozony z dodatkowego uzwojenia wtórnego transformatora (Tr) wraz z prostownikiem (Z).

2. Uklad stabilizacji wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze miedzy dodatkowe zródlo napiecia (Z) a kolektory tranzystorów sterujacych (T3 i T4) wlaczony jest uklad stabilizacji napiecia.104252 3

3. Uklad stabilizacji wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przekatna jednego z mostków sterujacych (M2) miedzy baze tranzystora (T4) a wierzcholek mostka, zlozony z rezystorów (R6 i R7) wlaczony jest rezystor szeregowy (R8) który stanowi jednoczesnie wyjscie ukladu przetwornicy (PT). A j M< ! M2 | PT Uktad Mostek I Mostek J Przetwornica tranzystorowa regulacyjoy\3teruJQCy i | sterujacy jj \