Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.11.1973 Opis patentowy opublikowano: 25.07.1975 77435 KI. 21a\ 35/14 MKP H02m7/20 Twórcy wynalazku: Andrzej Urbanik, Jan Raubiszko, Edward Lisowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Pomiarów i Automatyki Elektronicznej, Wroclaw (Polska) Zasilacz ukladów elektronicznych Przedmiotem wynalazku jest zasilacz ukladów elektronicznych dostarczajacy kilku stabilizowanych, nieza¬ leznych od siebie napiec stalych, przeznaczonych szczególnie do stosowania w elektronicznej aparaturze pomia¬ rowej zasilanej z sieci badz baterii.Znane sa zasilacze budowane w ukladach stabilizacji równoleglej lub szeregowej z wykorzystaniem rózno¬ rodnych elementów regulacyjnych i stabilizujacych jak diody Zenera, tranzystory, baretery i inne.Wada tych zasilaczy jest koniecznosc stosowania tylu obwodów regulacji i stabilizacji, ile napiec stabilizo¬ wanych potrzebnych jest w danym urzadzeniu.Równoczesna stabilizacje kilku napiec w znanych ukladach uzyskuje sie przez zastosowanie stabilizatora, a nas¬ tepnie przetworzenie stabilizowanego napiecia w przetwornicach jednotaktowych zwanych tez przeplywowymi.Wada tych zasilaczy jest niewielka sprawnosc rzedu 35% oraz koniecznosc stosowania stosunkowo duzej ilosci elementów czynnych, wystepujacych zarówno w stabilizatorze jak i przetworniku.Niedogodnosci te sa czesciowo wyeliminowane przy stosowaniu przetwornic dwutaktowych. Wada ich jest duza zaleznosc napiec wyjsciowych od obciazenia.Celem wynalazku jest uzyskanie kilku niezaleznych od siebie stabilizowanych napiec stalych, wykorzystu¬ jac pobór energii z sieci pradu zmiennego lub baterii, przy mozliwie prostych srodkach technicznych.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie zasilacza realizujacego postawiony cel. Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie zasilacza ukladów elektronicznych zaopatrzonego we wzmacniacz — komparator, transfor¬ mator o dwóch uzwojeniach pierwotnych, uklad prostownikowy i diode Zenera, w którym jedno z pierwotnych uzwojen transformatora jest z jednej strony polaczone z kolektorem wykonawczego tranzystora, zas z drugiej strony jest polaczone z wyjsciem prostownikowego ukladu i poprzez zabezpieczajaca diode z zaciskiem zasilaja¬ cej baterii, oraz przez rezystor z baza wykonawczego tranzystora polaczona galwanicznie z emiterem pomocni¬ czego tranzystora, przy czym drugie pierwotne uzwojenie zaopatrzone w odczep, jedna koncówka jest polaczone z emiterem wykonawczego tranzystora, oraz pizez diode Zenera i drugi rezystor z baza tranzystora, na którym jest zbudowany wzmacniacz - komparator, a takze jednoczesnie z drugim zaciskiem zasilajacej baterii i przez kondensator z wyjsciem prostownikowego ukladu, natomiast odczep tego uzwojenia jest polaczony przez diode z punktem wspólnego polaczenia emitera pomocniczego tranzystora i bazy wykonawczego tranzystora, zas druga2 77435 koncówka omawianego pierwotnego uzwojenia jest polaczona z kolektorem pomocniczego tranzystora i jedno¬ czesnie przez druga diode jest polaczona z baza tego tranzystora, która to baza z kolei jest polaczona z kolekto¬ rowym wyjsciem tranzystora, którego baza jest polaczona z wyjsciem filtru napiecia porównania, którego wejscie jest polaczone przez trzecia diode z koncówkami trzeciego pierwotnego uzwojenia.Zasilacz wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie duzej ilosci wyjsciowych, równoczesnie stabilizowanych, niezaleznych od siebie napiec, w warunkach ich calkowitej izolacji od obwodów przetwornika i stabilizatora, moze byc zasilany z sieci pradu zmiennego lub z baterii, badz tez jednoczesnie z obydwu zródel. Odwrotnie podlaczenie baterii nie powoduje uszkodzenia ani zasilacza, ani tez baterii. Sprawnosc zasilacza wynosi do 75%.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykladzie wykonania przedstawionym na zalaczonym rysunku, na którym pokazano schemat polaczen.Zasilacz wedlug wynalazku ma transformator 1, który posiada trzy oddzielne uzwojenia pierwotne 2,3 i 4.Jedno z pierwotnych uzwojen 2 •transformatora 1 jest polaczone z kolektorem wykonawczego tranzystora 5. Z drugiej strony uzwojenie 2 jest polaczone przez zabezpieczajaca diode 6 z zaciskiem 7 zasilajacej baterii, z wyj¬ sciem prostownikowego ukladu 8 oraz przez rezystor 9 z baza wykonawczego tranzystora 5 i emiterem pomocni¬ czego tranzystora 10. Drugie pierwotne uzwojenie 3 posiadajace odczep 11 jedna koncówka jest polaczone z emiterem wykonawczego tranzystora 5, emiterem tranzystora 12 i przez diode 13 Zenera i drugi rezystor 14 z baza tranzystora 12, na którym jest zbudowany wzmacniacz — komparator 15, a takze jednoczesnie z drugim zaciskiem 16 baterii zasilajacej oraz przez kondensator 17 z wyjsciem prostownikowego ukladu 8. Odczep 11 drugiego uzwojenia 3 jest polaczony przez diode 18 z baza wykonawczego tranzystora 5 i emiterem pomocni¬ czego tranzystora 10. Druga koncówka drugiego uzwojenia 3 jest polaczona przez druga diode 19 z baza pomoc¬ niczego tranzystora 10 i bezposrednio z kolektorem tego tranzystora. Baza pomocniczego tranzystora 10 jest polaczona z kolektorowym wyjsciem tranzystora 12, na którym jest zbudowany wzmacniacz — komparator 15, którego wejscie jest polaczone z filtrem 20 napiecia porównania. Trzecie pierwotne uzwojenie jest polaczone przez trzecia diode 21 z wejsciem filtru 20. Zasilacz wedlug wynalazku ma trzy uzwojenia wtórne, które z przyporzadkowanymi im prostownikami i ukladami filtrujacymi stanowia trzy zródla 22, 23, 24 napiec zasila¬ jacych — napiec wyjsciowych zasilacza.Dzialanie zasilacza wedlug wynalazku przebiega nastepujaco. Po wlaczeniu napiecia zasilania w pierwszej fazie nastepuje wysterowanie wykonawczego tranzystora 5 przez rezystor 9. Prad w obwodzie kolektora wyko¬ nawczego tranzystora 5 narasta az do momentu wyjscia z nasycenia wykonawczego tranzystora 5. Wówczas nastepuje proces lawinowy wylaczania wykonawczego tranzystora 5 przez sprzezenie cewki drugiego uzwojenia pierwotnego ograniczonej odczepem lii przez druga diode 18, a energia zgromadzona w rdzeniu zostaje oddana do obciazenia oraz do obwodu napiecia pomocniczego. W kolejnych kilku cyklach osiaga sie stan napiec wyjscio¬ wych zgodny z zalozonymi, gdyz pomocniczy tranzystor 10 w taktach wejsciowych dostarcza dodatkowy prad do obwodu bazy wykonawczego tranzystora 5 zwiekszajac moc oddawana przez przetwornik. Stabilizacja napiec nastepuje przez dzialanie wzmacniacza — komparatora 15, którego tranzystor 12 przy wzroscie napiecia powyzej nominalnego zostaje wysterowany, odcinajac w ten sposób pomocniczy tranzystor 10, co zmniejsza prad wystero¬ wania bazy wykonawczego tranzystora 5, a w efekcie powoduje zmniejszenie napiec wyjsciowych i ich powrót do wartosci nominalnych. PL PL