SU1707605A1 - Стабилизированный преобразователь переменного напр жени в переменное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - расширение диапазона стабилизации. увеличение коэффициента стабилизации и улучшение Формы выходного напр жени . Дл  этого в преобразователь введены выпр митель 16 и блок сравнени  15. управл емый через оп- тоэлектронный прибор 14 транзистором 13. Транзистор 13 включен через диодный мост 12 в цепь первичной обмотки 9 трансформатора 8 регулирующего элемента 1, При этом обеспечиваетс  минимальное падение напр жени  на регулирующем элементе 1 и исключаетс  посто нна  составл юща  в выходном напр жении, за счет чего достигаетс  поставленна  цель. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах питания.

Известны устройства, содержащие регулирующий элемент, блок управления и трансформатор.

Недостаток их заключается в том. что все они имеют малый диапазон стабилизации и низкую надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее транзисторно-диодный регулирующий элемент. состоящий из силовых транзисторов, силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, включенный последовательно в одну из силовых шин, а также стабилитроны.

Предположим, что в один полупериод к эмиттеру и базе транзистора прикладывается положительное напряжение. При этом соответствующие диоды будут включены в прямом направлении, а диоды другого транзистора в обратном направлении. Через дисд и транзистор протекает ток нагрузки, а через диод и вторичную обмотку трансформатора базовый ток транзистора. За счет падения напряжения на диоде к базе транзистора прикладывается запирающее напряжение. Пока входное напряжение меньше, чем напряжение стабилизации стабилитрона,все еходное напряжение приложено к этому стабилитрону, и напряжение на первичной и вторичной обмотках близко к нулю, поэтому все входное напряжение прикладывается к нагрузке. Когда входное напряжение достаточно для стабилизации стабилитрона, напряжение на выходе равно разности входного напряжения и напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Напряжение на вторичной обмотке повторяет по форме напряжение на первичной обмотке. Из-за разницы параметров стабилитронов в устройстве наблюдаются искажение формы синусоидальной кривой и наличие постоянной составляющей. Кроме того, устройство имеет небольшой диапазон и низкий коэффициент стабилизации. Стабилизацию при изменении тока нагрузки вследствие наличия монтажных проводов до нагрузки устройство не осуществляет. КПД устройства низкий за счет потерь в трансформаторе.

Целью изобретения является расширение диапазона, стабилизации, увеличение коэффициента стабилизации и улучшение формы выходного напряжения.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том. что в устройство, содержащее транзисторно-диодный регулирую щий элемент, состоящий из силовых транзисторов. силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, включенный последовательно в одну из силовых шин. введены делитель напряжения, диод ный мост, транзистор, оптоэлектронный прибор, блок сравнения, выпрямитель и ре зистор. При этом первичная обмотка соединена со средним выводом делителя, который крайними выводами подключен к входу устройства, а другой вывод первичной обмотки соединен через резистор с входом устройства и непосредственно - с входом моста, выход моста подключен к коллекторэмиттерному переходу транзистора, который база-эмиттерным переходом соединен с Фотоприемником оптоэлектронного прибора, который входом подключен к выходу блока сравнения.соединенного с выпрями телем. входом включенным параллельно выходу устройства, при этом второй вывод моста соединен с общей шиной.

Перечисленное позволяет расширить диапазон и увеличить коэффициент стаби лизации, увеличить КПД и исключить постоянную составляющую выходного напряжения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство (фиг. 1] содержит регулирующий элемент 1. состоящий из первого и второго силовых транзисторов 2 и

3. первого, второго, третьего и четвертого силовых диодов 4-7 и трансформатора 8 с первичной 9 и вторичной 10 обмотками, включенный последовательно в одну из си ловых шин.

В отличие от известного в предлагаемое устройство введены делитель 11 напряжения, диодный мост 12, транзистор 13. оптоэлектронный прибор 14.блок 15 сравнения выпрямитель 16 и резистор 17. При этом первичная обмотка 9 трансформатора 8 со единена с выходом делителя 11. который концами подключен к входу устройства а другой вывод первичной обмотки 9 транс форматора 8 соединен через резистор 17 с входом устройства и непосредственно с входом диодного моста 12. Выход моста 12 подключен к коллектор-эмиттерному переходу транзистора 13. который база-эмиттерным переходом соединен с Фотоприемником оптоэлектронного прибо ра 14. который входом подключен к выходу блока 15 сравнения, соединенного с выпрямителем 16. входом, включенным параллельно выходу устройства, при этом второй вывод моста соединен с общей шиной

Предложенное устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу стабилизатора в один полупериод входного напряжения. Предположим, что в этот полу период к эмиттеру и базе силового транзистора 2 прикладывается положительное напряжение. При этом диоды 4 и 6 будут включены в прямом направлении, а диоды 5 и 7 - в обратном. Через первый силовой диод 4 и первый силовой транзистор 3 протекает ток нагрузки стабилизатора, а через третий силовой диод 6 и вторичную обмотку 10 трансформатора

- базовый ток второго силового транзистора 3. За счет падения напряжения на третьем диоде 6 и базе первого силового транзистора 2 прикладывается запирающее напряжение. Учитывая то. что падение напряжения на третьем диоде 6 и эмиттерном переходе второго силового транзистора 3 имеет сравнительно малую величину, выходное напряжение устройства равно разности входного напряжения и напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора 8. Изменяя величину управляющего напряжения. прикладываемого к первичной обмотке трансформатора 8, можно регулировать величину выходного напряжения устройства. Во второй полупериод входною напряжения, когда к эмиттеру первого силового транзистора 2 прикладывается отрицательное напряжение, устройство работает аналогично. В этот полупериод ток нагрузки протекает через первый силовом транзистор 2 и второй силовой диод 5. а второй силовой транзистор 3 заперт. При изменении напряжения на выходе устройства, за которым следит блок 15 сравнения, получим выпрямленное напряжение для контроля с выпрямителя 16. С блока 15 сравнения это напряжение поступает в источник света (вход) оптоэлектронного прибора 14 и срабатывает его фотоприемник. В зависимости от изменения напряжения на выходе устройства открывается или закрывается транзистор 13. При повышении напряжения на выходе отпирается транзистор 13. При этом протекает ток по цепи: делитель 11 напряжения, первичная обмотка 9, транзистор 13. диодный мост 12. Напряжение вторичной обмотки 10 вычитается из напряжения сети. При снижении напряжения на выходе запирается транзистор 13. Ток протекает по цепи: резистор 17. первичная обмотка 9, делитель 11 напряжения. Напряжение вторичной обмотки 10 обеспечивает минимальное падение на регулирующем элементе 1. Таким образом, достигается расширение диапазона стабилизации на 40-50%, а при помощи цепи из выпрямителя 16, блока 15 сравнения, оптоэлектронного прибора 14 и транзистора 13 достигается повышение ко эффициента стабилизации в 2 раза и в том числе от изменения тока нагрузки. В известном устройстве стабилизация от изменения тока нагрузки не производится. Кроме того, достигается повышение на 15 20% КПД за счет уменьшения потерь в трансформаторе

8. Исключение стабилитронов улучшает форму синусоидальной кривой и исключает постоянную составляющую. В известном устройстве из-за стабилитронов, имеющих разброс по параметрам, наблюдается искажение формы синусоидальной кривой напряжения и соответственно имеется постоянная составляющая.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий регулирующий элемент, первый выходной вывод которого соединен с первым выводом для подключения сети, а второй выходной вывод - с первым выводом для подключения нагрузки, а вторые выводы для подключения сети и нагрузки объединены, причем транзисторно-диодный регулирующий элемент выполнен в виде первого и второго силовых транзисторов четырех силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, при этом анод первого диода, эмиттер первого силового транзистооа и анод третьего диода объединены и образуют первый выходной вывод регулирующего элемента, анод второго диода. эмиттер второго силового транзистора и анод четвертого диода объединены и образуют второй выходной вывод регулирующею элемента, катоды первого и второго диодов соединены с коллекторами первого и второго силовых транзисторов, между базами которых включена вторичная обмотка трансформатора, отличающийся тем. что. с целью расширения диапазона стабилизации. увеличения коэффициента стабилизации и улучшения формы выходного напряжения, введены делитель напряжения, диодный мост, транзистор, оптоэлектронный прибор, блок сравнения, выпрямитель и резистор, при этом вход делителя напряжения включен между первым и вторым выводами для подключения сети, выход делителя напряжения соединен с первым выводом первичной обмотки трансформатора. второй вывод которой через резистор подключен к первому выводу для подключения сети, вход выпрямителя соединен с первым и вторым выводами для подключения нагрузки, а выход выпрямителя - с входом блока сравнения, к выходу которого подключен вход оптоэлектронного прибора, выход оптоэлектронного прибора шунтирует переход база - эмиттер транзистора. выводы коллектор - эмиттер которого соединены с выходом диодного моста, вход которого включен между вторым выводом первичной обмотки трансформатора и вто рым выводом для подключения сети.