Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 23.12.1974 72818 KI. 21d\25 HKP H02m3/32 CZYTELNIA ¦Urzedu Pglentowean Twórcawynalazku: Jerzy Hamberg Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Pomiarów i Automatyki Elektronicznej, Wroclaw (Polska) Tranzystorowy zasilacz stabilizowany pradu stalego sredniej mocy Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy zasilacz stabilizowany pradu stalego sredniej mocy zapew¬ niajacy stabilizacje pradu od zmian obciazenia, oraz duza sprawnosc energetyczna.Dotychczas wykonywane zasilacze stabilizowane pradu stalego wymagaja stosowania szeregowego elemen¬ tu regulacyjnego np. regulowanego oporowego stosu weglowego, lampy lub tranzystora, na którym wydziela sie znaczna moc, porównywalna z moca oddawana na obciazeniu. Sa to uklady nieekonomiczne o niskiej sprawnosci energetycznej i dla wiekszych mocy i duzych napiec wystepujacych na obciazeniu, trudne do zrealizowania w oparciu o technike tranzystorowa.Celem wynalazku jest skonstruowanie tranzystorowego zasilacza stabilizowanego pradu stalego sredniej mocy o duzej sprawnosci, trwalosci i niezawodnosci.Cel ten zostal wedlug wynalazku osiagniety przez zbudowanie tranzystorowego zasilacza zawierajacego przetwornik napiecia stalego na przemienne majacego na wyjsciu transformator, którego wtórne uzwojenie jest polaczone z wyjsciem stabilizatora poprzez uklad prostowania i filtracji pradu wyjsciowego. Transformator ma odpowiednio, rozdzielnie nawiniete uzwojenia pierwotne i wtórne, co pozwala uzyskac okreslona wartosc impe- dancji rozproszenia. Stalosc pradu wyjsciowego w szerokich granicach zmian rezystancji obciazenia jest uzyski¬ wana przez stabilizacje pradu przemiennego przy pomocy oddzialywania pradu obciazenia na czestotliwosc przetwornicy tak, aby wypadkowa impedancja, zlozona ze skladowej rzeczywistej zaleznej od rezystancji obcia¬ zenia i skladowej urojonej zaleznej od rezystancji obciazenia i skladowej urojonej zaleznej od indukcyjnosci rozproszenia transformatora i czestotliwosci przetwornicy, posiadala stala wartosc.Zasilacz umozliwia stabilizacje pradu stalego od zmian obciazenia, przy dowolnie duzych spadkach napie¬ cia na rezystancji obciazenia, niezaleznie od dostepnej wartosci napiecia zasilania oraz wytrzymalosci napiecio¬ wej uzytych tranzystorów, przy duzej sprawnosci. Zaproponowany uklad umozliwia równiez wprowadzenie ekonomicznej stabilizacji pradu od zmian napiecia zasilania przez regulacje wysterowania tranzystorów przetwor¬ nika.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na zalaczonym rysunku przedstawiajacym uklad elektryczny zasilacza. •2 72818 Zasilacz zawiera na wejsciu przetwornik 1 napiecia stalego na przemienne majacy na wyjsciu transformator 2, którego uzwojenie wtórne jest polaczone z wyjsciem zasilacza przez prostownik 3 i uklad filtracji 4.Stale napiecie wejsciowe U jest podawane na polaczone ze soba emitery dwóch tranzystorów Tl i T2, na których dokonuje sie przeksztalcenie napiecia stalego na przemienne, oraz na punkt polaczenia dwóch sekcji N1 i N2 roboczego, pierwotnego uzwojenia transformatora 2, którego koncówki sa polaczone z kolektorami tranzy¬ storów T1 i T2. Bazy tych tranzystorów sa polaczone z koncówkami sterujacego uzwojenia transformatora 2, które sklada sie z dwóch sekcji N3 i N4, majacych punkt polaczenia podlaczony do wspólnego punktu rezysto¬ rów Rl i R2 tworzacych dzielnik napiecia, wlaczony miedzy zaciski wejsciowe i zbocznikowany kondensator C1. Pomiedzy kolektorami tranzystorów wlaczony jest kondensator C2. Rezystor R1 dzielnika, podlaczony do zacisku wejsciowego polaczonego z emiterami tranzystorów Tl i T2, stanowi element o rezystancji regulowanej, natomiast drugi rezystor R2 ma stala wartosc i jest zbocznikowany kondensatorem C3. Wtórne uzwojenie N5 transformatora 2 jest polaczone z wejsciem prostownika 3, którego wyjscie jest polaczone, poprzez uklad filtracji 4, z zaciskami wyjsciowymi zasilacza.Przeksztalcenie naciecia stalego na przemienne jest dokonywane przez tranzystory T1 i T2 przetwornika 1, wspólpracujace z uzwojeniem sterujacym transformatora 2. Przeplywajacy przez robocze uzwojenie prad zmienny powoduje przeplyw przemiennego pradu w uzwojeniu wtórnym N5, który po wyprostowaniu przez prostownik 3 i odfiltrowaniu skladowej zmiennej w ukladzie filtrujacym 4 jest podawany z wyjscia zasilacza na obciazenie Ro. Specjalnie wprowadzona indukcyjnosc rozproszenia Lr transformatora 2 powoduje, przy wspólpracy z okreslonym wysterowaniem baz tranzystorów T1 i T2, ograniczenie i stabilizacje wartosci pradu przemiennego, przy zmniejszeniu rezystancji obciazenia ponizej okreslonej wartosci. Wymagana indukcyjnosc rozproszenia uzyskuje sie przez odpowiednie, rozdzielone nawiniecie uzwojen pierwotnych i uzwojenia wtór¬ nego.Stabilizacja pradu^przemiennego przy pomocy indukcyjnosci rozproszenia Lr, dla zmian rezystancji obcia¬ zenia od zera do okreslonej wartosci maksymalnej, jest uzyskiwana dzieki zmiennej czestotliwosci f przetwornicy ustalajacej sie automatycznie, w zaleznosci od obciazenia R0 tak, aby wypadkowa impedancja, zlozona ze skladowej urojonej i rzeczywistej skladowej RQ zaleznej od przekladni transformatora i rezystancji obciazenia posiadala stala wartosc.(Ro + j2 fLf) = const.Wartosc pradu stabilizowanego jest ustalana za pomoca kondensatora C2 i rezystora R1 dzielnika, który reguluje wysterowanie tranzystorów T1 i T2, a tym samym maksymalny prad plynacy przez tranzystory i prad uzwojenia wtórnego N5 transformatora 2.Przez dobór przekladni zwojowej pomiedzy sekcjami N1 i N2 uzwojenia roboczego i uzwojeniem wtórnym N5 transformatora 2 jest ustalona maksymalna wartosc spadku napiecia, jakie moze wystapic na rezystancji obciazenia.Dla uzyskania stabilizacji pradu równiez od zmian napiecia zasilania, rezystor R1 moze byc zastapiony dowolnym elementem np. tranzystorem o rezystancji regulowanej w zaleznosci od wartosci napiecia zasilania. PL PL