RU1155U1

RU1155U1 - DC voltage stabilizer

Info

Publication number: RU1155U1
Application number: SU5048170/07U
Authority: RU
Inventors: Али Давледович Сабитов
Original assignee: Али Давледович Сабитов
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1995-11-16

Abstract

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий мостовой выпрямитель и выходной конденсатор, отличающийся тем, что в него введены диод, пять резисторов и два транзистора, причем положительный вывод выпрямителя подключен к первым выводам первого, второго и третьего резисторов, а отрицательный - к первым выводам четвертого и пятого резисторов, отрицательному выводу выходного конденсатора и к эмиттеру первого транзистора, база которого соединена с вторыми выводами первого и четвертого резисторов, а коллектор - с вторым выводом второго резистора и с базой второго транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с вторым выводом пятого резистора и с катодом диода, анод которого подключен к положительному выводу выходного конденсатора.A DC voltage stabilizer containing a bridge rectifier and an output capacitor, characterized in that a diode, five resistors and two transistors are introduced into it, the positive terminal of the rectifier connected to the first terminals of the first, second and third resistors, and the negative to the first terminals of the fourth and fifth resistors, the negative output of the output capacitor and the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the second terminals of the first and fourth resistors, and the collector to the second terminal of the second cut the source and the base of the second transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the third resistor, and the emitter to the second terminal of the fifth resistor and to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the positive terminal of the output capacitor.

Description

ИТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ.DC VOLTAGE SOURCE.

Изобретение относится к источникам питания широкого применения и может использоваться для питания различных элементов радиоэлектронной аппаратуры от сети переменного тока, в том числе устройств управления, осветительных систем, логических устройств и других систем, где не требуется высокая стабильность питающего напряжения.The invention relates to power supplies of wide application and can be used to power various elements of electronic equipment from an alternating current network, including control devices, lighting systems, logic devices and other systems where high stability of the supply voltage is not required.

Известна схема питания с сетевым трансформатором, применяемая, например, для электропитания устройств управления тиристорными регуляторами, в которой сетевое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выпрямителем, с выхода которого снимается постоянное напряжение /1/.A known power circuit with a network transformer, used, for example, to power control devices of thyristor regulators, in which the mains voltage is supplied to the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected to the rectifier, from the output of which a constant voltage is removed / 1 /.

Недостаток данной системы состоит в наличии трансформатора, применение которого приводит к потерям электроэнергии, требует цветных металлов и увеличивает габариты блока питания.The disadvantage of this system is the presence of a transformer, the use of which leads to loss of electricity, requires non-ferrous metals and increases the size of the power supply.

Наиболее близким к предлагаемому является источник питания, в котором сетевое напряжение подается на последовательно включенные конденсатор и резистор, с выводов резистора пониженное напряжение подается на выпрямитель, с выхода которого снимается постоянное напряжение через выходной конденсатор /2/. Это устройство принято за прототип.Closest to the proposed one is a power source in which the mains voltage is supplied to a capacitor and a resistor connected in series, from the terminals of the resistor a reduced voltage is supplied to a rectifier, from the output of which a constant voltage is removed through the output capacitor / 2 /. This device is taken as a prototype.

Недостатками данного источника питания являются: сложность регулирования выходного напряжения, потери мощности на резисторе, а также необходимость применения специальных конденсаторов. Кроме того, данная схема ограниченное применение, т.к. работает только при определенной частоте сетевого напряжения.The disadvantages of this power source are: the difficulty of regulating the output voltage, the loss of power on the resistor, as well as the need for special capacitors. In addition, this scheme is of limited use, as works only at a certain frequency of the mains voltage.

Настоящее изобретение решает задачу создания источника постоянного напряжения широкого применения, свободного от указанных недостатков.The present invention solves the problem of creating a constant voltage source of wide application, free from these disadvantages.

Для решения этой задачи в известный источник постоянного напряжения, содержащий мостовой выпрямитель, / вход которого подключен к клеммам сети / и выходной конденсатор, введен диод, пять резисторов и два транзистора, причем положительный вывод выпрямителя подключен к первым выводам первого, второго и третьего резисторов, а отрицательный вывод к первым выводам четвертого и пятого резисторов, отрицательному выводу конденсатора и к эмиттеру первого транзистора, база которого соединена со вторыми выводами первого и четвертого резисторов, а коллектор- со вторым выводом второго резистора и с базой второго транзистора, коллектор которого соединен со вторым выводом третьего резистора, а эмиттер- со вторым выводом пятого резистора и с катодом диода, анод которого подключен к положительному выводу конденсатора.To solve this problem, a diode, five resistors and two transistors are introduced into a known DC voltage source containing a bridge rectifier, / the input of which is connected to the mains terminals / and an output capacitor, the positive terminal of the rectifier connected to the first terminals of the first, second and third resistors, and the negative terminal to the first terminals of the fourth and fifth resistors, the negative terminal of the capacitor and the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the second terminals of the first and fourth resistors, and the collector - with the second terminal of the second resistor and with the base of the second transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the third resistor, and the emitter - with the second terminal of the fifth resistor and the cathode of the diode, the anode of which is connected to the positive terminal of the capacitor.

Изобретение поясняется рисунком и графиком, где на фиг. 1 предоставлена принципиальная схема предлагаемого источника питания;The invention is illustrated in the figure and graph, where in FIG. 1 provides a schematic diagram of the proposed power source;

На фиг.2 - диаграмма работы блока питания, где фиг.2а - форма напряжения на входе блока питания,In Fig.2 is a diagram of the operation of the power supply, where Fig.2A is the voltage form at the input of the power supply,

Фиг. 26 - форма напряжения на выходе выпрямителя,FIG. 26 is a form of voltage at the output of the rectifier,

Фиг. 2в - форма напряжения на базе транзистора - 8.FIG. 2c - voltage form based on the transistor - 8.

Фиг. 2г - форма напряжения на эмиттере - 9.FIG. 2d - voltage form on the emitter - 9.

Фиг. 2д - форма напряжения на выходе блока питания.FIG. 2D - the form of voltage at the output of the power supply.

Предлагаемый источник постоянного напряжения содержит выпрямитель- 1, вход которого подключен к клеммам сети, положительный вывод - к первым выводам первогоThe proposed DC voltage source contains a rectifier-1, the input of which is connected to the terminals of the network, a positive terminal to the first terminals of the first

первого - 2 и четвертого - 5 резисторов, а коллектор - со вторым выводом второго - 3 резистора и с базой второго транзистора - 9, коллектор которого соединен со вторым выводом третьего резистора - 4, а эмиттер со вторым выводом пятого резистора - 6 и с катодом диода - 10, анод которого к положительному выводу выходного конденсатора 7.the first - 2 and the fourth - 5 resistors, and the collector - with the second output of the second - 3 resistors and with the base of the second transistor - 9, the collector of which is connected to the second output of the third resistor - 4, and the emitter with the second output of the fifth resistor - 6 and with the cathode diode - 10, the anode of which is to the positive terminal of the output capacitor 7.

Устройство работает следующим образом. Напряжение от сети переменного тока поступает на вход двухполупериодного выпрямителя 1, на входе которого формируется двухполупериодное пульсирующее напряжение положительной полярности /фиг.2б/. При напряжение положительной полярности /фиг.2б/. При напряжении на базе первого транзистора 8, меньше, чем напряжение его открывания /0,7В/ транзистор 8 заперт, т.е. напряжение на его коллекторе повторяет форму напряжения на выходе выпрямителя 1. Это напряжение с коллектора первого транзистора 8 подается на базу второго транзистора 9, включенного по схеме эмиттерного повторителя. С эмиттера второго транзистора 9 напряжение, по величине и форме совпадающее с напряжением на его базе, проходит через диод 10 и заряжает выходной конденсатор 7 /фиг.2д/. Третий резистор 4 служит для ограничения тока, проходящего через второй транзистор 9, а диод 10 - для предотвращения разряда конденсатора.The device operates as follows. The voltage from the AC network is supplied to the input of a half-wave rectifier 1, at the input of which a half-wave pulsating voltage of positive polarity is formed (Fig.2b/). With a voltage of positive polarity / Fig.2b /. When the voltage at the base of the first transistor 8 is less than the opening voltage / 0.7V / transistor 8 is locked, i.e. the voltage at its collector repeats the form of the voltage at the output of the rectifier 1. This voltage from the collector of the first transistor 8 is supplied to the base of the second transistor 9, connected according to the emitter follower circuit. From the emitter of the second transistor 9, the voltage, in magnitude and shape that matches the voltage at its base, passes through the diode 10 and charges the output capacitor 7 / 2d /. The third resistor 4 serves to limit the current passing through the second transistor 9, and the diode 10 to prevent the discharge of the capacitor.

Вышеописанный процесс периодически повторяется в интервалах времени О - Т1; Т2 - Т4 и т.д. /фиг.2г/.The above process is periodically repeated at time intervals O - T1; T2 - T4, etc. / Fig.2g/.

В интервалах времени Т1 - Т2; Т4 - Т5 и т.д. напряжение на базе первого транзистора 8 превышает напряжение его открывания VOTK. /фиг.2б/. В результате транзистор 8 открывается и напряжение на его коллекторе резко падает, что ведет к уменьшению напряжения на эмиттере второго транзистора 9, приводящее к запиранию диода 10. Далее оба процесса периодически повторяются.In time intervals T1 - T2; T4 - T5, etc. the voltage at the base of the first transistor 8 exceeds its opening voltage VOTK. / Fig.2b/. As a result, the transistor 8 opens and the voltage at its collector drops sharply, which leads to a decrease in the voltage at the emitter of the second transistor 9, which leads to the locking of the diode 10. Further, both processes are periodically repeated.

Напряжение на выходном конденсаторе 7 можно регулировать, подбирая сопротивления первого 2 и второго 3 резисторов. Так как выходное напряжение не зависит от частоты сети, то его можно применять при различных частотах, например, 150 Гц, 400 Гц, что значительно расширяет область его применения.The voltage at the output capacitor 7 can be adjusted by selecting the resistance of the first 2 and second 3 resistors. Since the output voltage does not depend on the frequency of the network, it can be used at various frequencies, for example, 150 Hz, 400 Hz, which greatly expands the scope of its application.

Предлагаемый источник постоянного напряжения не требует применения специальных конденсаторов, т.к. выходное напряжение получается за счет отсечки и выпрямленной части входного напряжения.The proposed DC voltage source does not require the use of special capacitors, because The output voltage is obtained due to the cut-off and the rectified part of the input voltage.

Предлагаемая схема питания была опробована в автоматическом выключатели освещения для питания тиристорного регулятора.The proposed power circuit was tested in automatic lighting switches to power the thyristor controller.

Источник постоянного напряжения был реализован на выпрямительных диодах типа Д 242А, резисторах типа МЛТ, транзисторах КТ 817, 812, диоде типа КД 105. В качестве выходного конденсатора использовался конденсатор К50-24. Напряжение с выходного конденсатора предлагаемого источника постоянного напряжения подавалось на двух транзисторах, стабилитроне и резисторах.The DC voltage source was implemented on rectifier diodes of type D 242A, resistors of type MLT, transistors KT 817, 812, and a diode of type KD 105. A capacitor K50-24 was used as the output capacitor. The voltage from the output capacitor of the proposed constant voltage source was supplied by two transistors, a zener diode and resistors.

Применение предлагаемого источника постоянного напряжения в автоматическом выключателе освещения позволило впервые обеспечить электропитание тиристорного регулятора при подключении схемы только к коммутируемому тиристором разрыву цепи / в отличие от известных схем питания, требующих подключения, как к фазному, так и к нулевому проводам /, что очень важно для систем освещения в помещениях, где доступ к нулевому проводу органичен.The use of the proposed constant voltage source in the automatic lighting switch made it possible for the first time to provide power to the thyristor controller when the circuit was connected only to a thyristor-switched open circuit / in contrast to the known power circuits requiring connection to both phase and neutral wires /, which is very important for lighting systems in rooms where access to the neutral wire is limited.

Комплекс свойств, присущих предлагаемому источнику постоянного напряжения, важнейшими из которых являются возможность работы при разных частотах сетевого напряжения, отсутствие трансформатора и специальных конденсаторов, простота регулирования выходного напряжения, открывают перспективы его самого широкого и эффективного использования.The set of properties inherent in the proposed DC voltage source, the most important of which are the ability to work at different frequencies of the mains voltage, the absence of a transformer and special capacitors, the ease of regulation of the output voltage, open up the prospects for its widest and most effective use.

Claims

A DC voltage stabilizer containing a bridge rectifier and an output capacitor, characterized in that a diode, five resistors and two transistors are introduced into it, the positive terminal of the rectifier connected to the first terminals of the first, second and third resistors, and the negative to the first terminals of the fourth and fifth resistors, the negative output of the output capacitor and the emitter of the first transistor, the base of which is connected to the second terminals of the first and fourth resistors, and the collector to the second terminal of the second cut the source and the base of the second transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the third resistor, and the emitter to the second terminal of the fifth resistor and to the cathode of the diode, the anode of which is connected to the positive terminal of the output capacitor.