SU1739370A1 - Высоковольтный стабилизирующий источник напр жени посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности работы. Устройство построено на основе непрерывного компенсационного стабилизатора напр жени  с регулирующим транзисторным органом последовательного типа. Дл  обеспечени  экономичности на питающий вход стабилизатора всегда подаетс  минимально необходимое напр жение. В случае изменени  нагрузочного тока это напр жение увеличиваетс  или уменьшаетс  путем автоматического подключени  или отключени  дополнительных источников питани  через вспомогательные транзисторы, которые в данном случае включены эмиттер-коллекторными переходами последовательно. Поочередна  коммутаци  вспомогательных транзисторов осуществл етс  с помощью низковольтного источника напр жени , установленного в базовых цеп х, снабженных защитными диодами. 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитани  радиоэлектронной аппаратуры .

Известен стабилизатор напр жени  посто нного тока с непрерывным регулированием , содержащий регулирующий элемент, в состав которого входит N транзисторов, из которых N-1 - составные, включенных параллельно , основной источник питани , N дополнительных источников и схемы управлени .

Недостатки - наличие на каждом транзисторе регулирующего элемента напр жени  всей вольтодобавки, что не позвол ет

сделать стабилизатор достаточно высоковольтным из-за ограниченного максимального напр жени  коллектор-эмиттер транзисторов, подача напр жени  управлени  на базу каждого составного транзистора требует использовани  высоковольтных транзисторов в схеме управлени , что накладывает те же ограничени .

Наиболее близкой по технической сущности  вл етс  система питани , содержаща  регулировочный транзистор непрерывного стабилизатора и непрерывные регулирующие транзисторы, к базам которых подключены стабисторы и резисторы, служащие дл  ограничени  тока стабистох|

W

ю со

V4 О

ров, дополнительный источник дл  питани  базовых цепей транзисторов, блока управлени , нестабилизированный источник питани , собранный на N последовательно включенных выпр мительных диодах.

Недостатком известного стабилизатора  вл етс  сложность получени  высокого выходного напр жени  и высокой надежности из-за наличи  полного напр жени  дополнительных источников на регулирующих транзисторах, недостаточного КПД из-за неполного насыщени  основного регулировочного транзистора в процессе работы .

Целью изобретени   вл етс  повыш. ние выходного напр жени  стабилизатора при одновременном повышен, л КПД и повышении надежности за сч. ограничени  напр жени  на регулирующем элементе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе посто нного напр жени , содержащем регулирующий транзистор, включенный эмиттер-коллекторным переходом последовательно с основным источником питани  и разв зывающим диодом между выводами дл  присоединени  цепи нагрузки, измерительно-усилительный узел, сигнальный вход которого подключен к упом нутым присоединительным выводам , а выход- к управл ющему входу регулирующего транзистора, п включенных последовательно дополнительных источников питани , первый из которых одним из полюсов соединен с полюсом противоположной пол рности основного источника питани , п-1 дополнительных разв зывающих диодов, подключенных первыми электродами к объединенным полюсам дополнительных источников питани , п вспомогательных транзисторов, эмиттер первого из которых соединен с коллектором регулирующего транзистора, а коллекторы всех, кроме п-го, - с вторыми электродами соответствующих дополнительных разв зывающих диодов, низковольтный источник напр жени , один из полюсов которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора , а другой полюс - с первыми выводами п токоограничивающих резисторов , дополнительно в него введены п защитных диодов, включенных между вторыми выводами токоограничивающих резисторов и базами соответствующих вспомогательных транзисторов, при этом эмиттер-коллекторные переходы последних включены последовательно, а коллектор п-го вспомогательного транзистора соединен с соответствующим полюсом п-го дополнительного источника питани .

На чертеже приведена электрическа  схема высоковольтного линейного стабилизатора посто нного напр жени .

Стабилизатор посто нного напр жени 

содержит регулирующий элемент 1, состо щий из четырех последовательно включенных транзисторов 2-5, основной источник 6 питани  и три дополнительных источника 7-9, включенных последовательно, положи0 тельные выходы которых соединены с коллекторами соответствующих транзисторов 2-4 через разв зывающие диоды 10-12, кроме последнего транзистора 5. Схема 13 управлени  подключена первым и вторым

5 входом к выходным клеммам 14 и 15, а выходом - к базе транзистора 2, базы транзисторов 3-5 через разв зывающие диоды 16-18 и ограничительные резисторы 19-21 соединены с положительным выходом до0 полнительного низковольтного источника 22 напр жени , а отрицательный выход соединен с выходной клеммой 14.

Высоковольтный непрерывный стабилизирующий источник напр жени  посто5  нного тока работает следующим образом.

Напр жение, образованное основным 6

и дополнительными источниками питани ,

подаетс  через регулирующий элемент 1 в

нагрузку, В схеме 13 управлени  происхо0 дит сравнение величины выходного напр жени  с заранее заданным значением. Если величина выходного напр жени  меньше заданной, то схема управлени  вырабатывает сигнал ошибки, который подаетс  на базу

5 первого транзистора 2 регулирующего элемента и приводит к его открыванию, пока напр жение его коллектора не станет меньше разности величины напр жени  дополнительного источника 22 напр жени ,

0 падени  напр жени  на диоде 16 и напр жени  транзистора 3. В этот момент начинает открыватьс  второй транзистор 3 регулирующего элемента и открываетс  до тех пор, пока величина напр жени  на его

5 коллекторе не станет меньше разности величин напр жени  дополнительного источника 22, падени  напр жени  на диоде 17 и напр жени  Уэб транзистора 4. В этот момент начинает открыватьс  следующий

0 транзистор 4 регулирующего элемента и т.д. Когда транзисторы 3-5 насыщены, по мере увеличени  тока управлени  транзистор 2 входит в область, насыщени .

Если величина выходного напр жени 

5 больше заданной, происходит обратный процесс, т.е. поочередно закрываютс  транзисторы от последнего до первого.

При соответствующем выборе дополнительных источников (вольтодобавок) и количества транзисторов в регул торе возможно

получить любое выходное напр жение стабилизатора при высоком КПД и высокой надежности за счет строго поочередного подключени  в работу каждого транзистора регул тора и невозможности возникнове- ни  перенапр жений на транзисторах регул тора .

Таким образом, введение дополнительных источников (вольтодобавок), разв зывающих диодов в цепи коллекторов и баз регулирующих транзисторов, дополнительного низковольтного источника позвол ет получить высоковольтный источник с высоким кпд.

КПД дл  известного источника 0,85, дл  предлагаемого при четырех дополнительных источниках 0,92. При наращивании дополнительных источников дл  высоковольтного стабилизатора возможно дальнейшее увеличение КПД.

Дополнительно следует указать следующие достоинства: высокое качество выходной электроэнергии, так как используетс  регулирование линейного типа; повышаетс  надежность из-за простоты схемы управле- ни , так как используетс  управление только на один транзистор регулирующего элемента.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Высоковольтный стабилизирующий ис- точник напр жени  посто нного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный эмиттер-коллекторным переходом последовательно с основными источником питани  и разв зывающим диодом

   между выводами дл  присоединени  цепи нагрузки, измерительно-усилительный узел, сигнальный вход которого подключен к упом нутым присоединительным выводам , а выход - к управл ющему входу регулирующего транзистора, п последовательно включенных дополнительных источников питани , первый из которых одним из полюсов соединен с полюсом противоположной пол рности основного источника питани , п-1 дополнительных разв зывающих диодов , подключенных первыми электродами к объединенным полюсам дополнительных источников питани , п вспомогательных транзисторов, эмиттер первого из которых соединен с коллектором регулирующего транзистора, а коллекторы всех, кроме п-го, - с вторыми электродами соответствующих дополнительных разв зывающих диодов, низковольтный источник напр жени , один из полюсов которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой полюс- с первыми выводами п токоограничи- вающих резисторов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе, в него введены п защитных диодов , включенных между вторыми выводами токоограничивающих резисторов и базами соответствующих вспомогательных транзисторов, при этом эмиттер-коллекторные переходы последних включены последовательно, а коллектор п-го вспомогательного транзистора соединен с соответствующим полюсом п-го дополнительного источника питани .

   |-Т-

   I

   и s