SU610090A1 - Высоковольтный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

Недостатком такого стабилизатора  вл ет  то, что при изменении выходного напр жени  от нул  до максимального значени  в шиоком диапазоне токов нагрузки его КПД бует низок из-за того, что величина напр жени  дополнительного источника фактически бует равна величине напр жени  основного источника , а дл  согласовани  транзисторов предварительных составных регулирующих элементов (особенно при малых токах нагрузки) потребуетс  введение дополнительных источников Q смещени  в базах составных транзисторов по количеству предварительных регулирующих элементов . Все это, а также нарушение равномерности распределени  напр жени  на предварительных регулирующих транзисторах из-за изменени  рабочего тока баз транзисторов при ts изменении выходного напр жени  и тока нагрузки значительно снижает надежность работы стабилизатора..

Целью изобретени   вл етс  увеличение КПД и повышение надежности работы стабилизатора .

Эта цель достигаетс  тем, что в высоковольтном стабилизаторе посто нного напр жени , содержащем последовательный регулирующий транзисторный элемент, управл ющий вход которого соединен с выходом усилител , посто н- 25 ного тока, вход которого подключен к выходу сранивающего узла, входом соединенного с выводами дл  подключени  нагрузки, силовой выпр митель, вход которого соединен с выводами дл  подключени  к питающему источнику, вспомогательный источник, подключенный отрицательным полюсом к эмиттеру регулирующего транзисторного элемента, и фильтрующий конденсатор , соединенный одним из выводов в отрицательным полюсом силового выпр мител , между силовым выпр мителем и регулирую- з5 щим транзисторным элемейтом последовательно включены п дополнительно введенных ти рнсторов, к каждому из которых параллельно подключен дополнительно введенный стабилитрон обратной по отношению к тиристору пол рности, при этом управл ющий электрод каждого из гиристоров через соответствующий ограничительный резистор и разв зывающий диод подключен к положительному полюсу вспо могательного источника,, а фильтрующий коидеисатор другим выводом подключен к общей . точке цепи из указанных тиристоров и регулирующего транзисторного элемента.

Функциональна  схема высоковольтного стабилизатора посто нного напр жени  представлена на чертеже.

Стабилнзатор содержит регулирующий эле- 50 мент 1, усилитель посто нного тока 2, в цепи обратной св зи, сравнивающий .узел 3, вспомогательиый источник питани  4, который отрицательным полюсом подключен к общей точг ке .регулирующего элемента 1 н нагрузки S, а положительным полюсом через разв зывающие диоды ... 6п и ограничивающие резнсторь. 7 ... 7п - к управл ющим электродам тиристоров 8 ... 8п.

Тиристоры 8 ... 8п последовательно соединены между сойой и включены между си.г1овым ад

выгтр мителем 9 и регулируюпгим элементом 1. Параллельно каждому тиристору подключен обратной пол рностью полупроводниковый стабилитрон 10 ... 10п. Конденсатор 11 фильтра включен между обшей точкой последовательно включенных тиристоров 8 ... 8п i регулирующего элемента I и противоположньид полюсом стабилизатора.

Стабилизатор работает следующим образом

Выходное напр жение U регулируетс  линейным стабилизатором с псумощью элементов 3, 2, 1, напр жение на регулирующем элементе 1  вл етс  сигналом дл  управлени  тиристорами 8 ... 8п. С выпр мител  9 на тиристор 8 .... 8п подаетс  пульсирующее напр жение, величина которого рассчитываетс  обычным способом на максимальное выходное напр жение и стабилизатора.

Предположим, что на выходе стабилизатора необходимо получить напр жение U. При включении стабилизатора напр жение на конденсаторе фильтра 11 равно нулю и, следовательно , на регулирующем элементе 1 напр жение и 1 также равно нулю. Через управл ющие электроды тиристоров 8 ... 8п протекает ток под действием напр жени  (U4) дополнительного источника питани  4 и открывает тиристоры. Конденсатор 11 начинает зар жатьс  от выпр мител  пульсирующим напр жением .

Тиристоры в это врем  работают как диоды в выпр мителе с емкостной нагрузкой, т. е. с углом отсечки, величина которого уменьшаетс  по мере зар да, конденсатора. Когда напр жение и 11 на конденсаторе 11 станет больше выходного напр жени  U, то по витс  напр жение Ui на регулирующем элементе 1.

Ток через управл ющие электроды тирнсгоров 8 ... 8п определ етс  из услови 

. - U4-(U.+ U...,...)

J,

.rrr gf

где Us ..,, сумма 1 р мых падений напр жени  на открытых тиристорах;

Rn.rr ограничивающий резистор п.-го

тиристора.

Из приведенной формулы видно, 4to с ростом Ui, J в тиристорах последовательно, начина  от выпр мител  9, будет прекращатьс , и они будут закрыватьс . Процесс будет продолжатьс  до тех пор, пока Ui не будет равно U4 и не отключатс  все тиристоры 8 ... 8п.

Поскольку теперь ток нагрузкн будет проходнть через параллельно включенные тиристорам стабилитроны, избыток напр жени  выпр мител  упадет на упом нутых стабнлнтронах.

Claims (2)

1. В установившемс  режиме конденсатор II будет разр жатьс  через регулирующий элемент I на нагрузку 5 и, следовательно, напр жение У11 будет уменьшатьс . Это приведет к включению описанным выще способом одного или несколькнх тнрнсторов, которые путем замыкани  параллельно включенных им стабилитронов восполн т потерю напр жени  на конденсаторе П. Процесс автоматически будет повтор тьсй, поддержива  напрйженне на конденсаторе 11 посто нным при любых изменени х напр жени  выпр мител  9 или тока нагрузки стабилизатора. Таким образом, включение между выпр мителем и регулирующим элементом п последовательно соединенных тиристоров, к каждому и  которых параллельно обратной пол рностью подключен полупроводниковый стабилитрон, позвол ет резко снизить требовани  к величине напр жени  и мощности дополнительного ис точника питани , исключить делители питани  базовых цепей предварительных транзисторных регулирующих элементов и дополнительные источники смещени  дл  составных транзисторов в регулирующем элементе, тем самым увеличить КПД и надежность работы высоковольтно го стабилизатора посто нного напр жени . Формула изобретени  Высоковольтный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательный ре гулнрующий транзисторный элемент, управл ющий вход которого соединен с выходом усилител  посто нного тока, вход которого подключен к выходу сраннвающего узла, входом соеднненного с выводамн дл  подключени  нагрузки , силовой выпр митель, вход которого c()eдинeFl с выводами дл  подключени  к питающему источнику, вспом()1ателы1ый источник, подключенный отрицательным полюсом к эмиттеру регулирующего транзисторного элемента, и фильтрующий конденсатор, соединенный одним из вуводов с отрицательным полюсом силового выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД и повышени  надежности работы стабилизатора, между силовым выпр мителем и регулирующим транзисторным элементом последовательно включены п дополнительно введенных тиристоров, к каждому из которых параллельно подключен дополнительно введенный стабилитрон обратной по отношению к тиристору пол рности, при этом управл ющий электрод каждого из тиристоров через соответствующий ограничительный резистор и разв зывающий диод подключен к положительному полюсу вспомогательного источника, а фильтрующий конденсатор другим выводом подключен к общей точке цепи из указанных тиристоров и регулирующего транзисторного элемента . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Источникн электропитани  на полупроводниковых приборах. Под ред. Додика С. Д. и др. М., «Советское радио, 1969, с. 346.
2. 2.Обмен опытом в радиопромышленности № I, 1976,  нварь, с. 50.

   /