SU653695A1 - Стабилизированный источник посто нного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

Изобретение относнтс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитани  радиотехнических устройств.

Известен стабилизированный источник напр жени  посто нного тока, построенный по принципу вольтодобавки, в котором в качестве первичного источника питани  используетс  сеть посто нного тока, напр жение которой меньше или равно заданному уровню стабилизации I.

Наиболее близким изобретению техническим решением  вл етс  стабилизированный источник посто нного напр жени  в посто нное , выполненный по принципу оптимальной вольтодобавки, содержаш,ий вольтодобавочный преобразователь с выходным трансформатором вольтодобавки, выпр митель , подключенный входом ко вторичной обмотке упом нутого трансформатора, а выходом - последовательно и согласно к источнику посто нного тока, фильтр выпр мител , измерительно-усилительный узел на транзисторах и стабилитроне, подключенный ко входным выводам, регулирующий орган, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора вольтодобавки и

выполненный в виде двухтактного дроссел  насыщени , рабочие обмотки которого соединены встречно-последовательно, а управл юща  обмотка включена в качестве нагрузки измерительно-усилительного узла 2, Однако такой стабилизатор обладает недостаточным быстродействием срабатывани  при резких изменени х входного напр жени , что ограничивает область его применени .

Целью насто щего изобретени   вл етс  устранение указанного недостатка, то есть повыщение быстродействи  срабатывани  при резких изменени х входных напр жений и расширение области применени  источника.

Эта цель достигаетс  тем, что в стабилизированный источник посто нного напр жени  в посто нное, выполненный по принципу оптимальной вольтодобавки, содержащий вольтодобавочный преобразователь с выходным трансформатором вольтодобавки, выпр митель, подключенный входом ко вторичной обмотке упом нутого трансформатора , а выходом - последовательно и согласно к источнику посто нного тока, фильтр выпр мител , измерительно-усилительный

узел на транзисторах и стабилитроне, подключенный ко входным выводам, регулирующий орган, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора вольтодобавки и выполненный в виде двухтактного дроссел  насыщени , рабочие обмотки которого соединены встречно-последовательно, а управл юща  обмотка включена в качестве нагрузки измерительно-усилительного узла , введен дополнительный выпр митель, входные зажимы которого подключены к дополнительно введенной вторичной обмотке трансформатора вольтодобавки, при этом дополнительный выпр митель отрицательным выходным зажимом соединен с общей силовой щиной, а положительным через дополнительно введенные RG-фильтр и резистор - с базой входного транзистора упом нутого измерительно-усилительного узла.

Принцигьиальна  электрическа  схема стабилизированного источника посто нного напр жени  представлена на чертеже.

Стабилизатор содержит двухтактный дроссель насыщени  1, посредством которого измен етс  величина напр жени  на первичной обмотке трансформатора вольтодобавки 2. Напр жение на первичную обмотку трансформатора 2 подаетс  с преобразовател  3. Напр жение вольтодобавки выпр мл етс  диодным выпр мителем 4 и сглаживаетс  фильтром 5. Управление дросселем насыщени  1 осуществл етс  измерительно-усилительным узлом, собранным на транзисторах 6 и 7. Выходное напр жение источника сравниваетс  с напр жением на стабилитроне 8. Резисторы 9 и 10  вл ютс  резисторами отрицательной обратной св зи и служат дл  повышени  устойчивости работы стабилизатора, то есть исключени  перехода его в режим автоколебаний. Этим же цел м служит резистор 11.

Конденсатор .12 исключает переменную составл ющую напр жени  на управл ющей обмотке дроссел  насыщени , котора  может иметь место из-за несимметрии выполнени  рабочих обмоток. Резистор 13  вл етс  нагрузкой каскада, собранного на транзисторе 7, и предотвращает отрыв базы транзистора 6 при запертом транзисторе 7.

Стабилитрон 14 ограничивает напр жение питани  каскада, собранного на транзисторе 6, с целью уменьшени  на нем мощности рассеивани . Резисторы 15, 16 и 17  вл ютс  ограничивающими в цепи питани  стабилитронов 8 и 14.

Резистор 18, стабилитроны 19, 20 и резистор 21 образуют базовый делитель, посредством которого выбираетс  рабоча  точка устройства. Конденсатор 22 - фильтрующий . Резистор 23 - эквивалентное сопротивление нагрузки. Посто нное напр жение подаетс  в диагональ выпр мительного моста 4. Выпр митель 24  вл етс  дополнительным и через RC-фильтр 25 и резистор

26 подключен к базе транзистора 7; он служит дл  повышени  быстродействи  схемы.

При этом основное регулирующее воздействие на базу транзистора 7 поступает с выхода устройства, а дополнительное регулирующее воздействие - с -выхода дополнительного выпр мител  24 и составл ет некоторую часть от первого.

Устройство работает следующим образом.

При уменьшении напр жени  на выходе транзистор 7, и, следовательно, транзистор 6 приоткрываютс , ток через управл ющую обмотку дроссел  насыщени  1, котора   вл етс  нагрузкой транзистора 6, возрастает, индуктивность рабочих обмоток уменьшает5  , что приводит к увеличению напр жени  на первичной обмотке трансформатора 2, то есть к увеличению напр жени  вольтодобавки . При этом в результате увеличени  напр жени  на входе трансформатора 2 увеличиваетс  напр жение на выходе дополнительного выпр мител  24, что в свою очередь, несколько подзакрывает транзисторы 7 и 6, уменьша  тем самым регулирующее воздействие с выхода устройства и несколько снижа  точность стабилизации. Однако, в св зи с тем, что регулирующие воздействи  с выхода устройства и с выхода дополнительного выпр мител  действуют в противофазе, оказыва  друг по отношению к другу демпфирующее воздействие, повышаетс  коэффициент устойчивости (то есть 0 уменьшаетс  возможность возникновени  автоколебаний), что дает возможность увеличить коэффициент усилени  измерительноусилительного узла и восстановить практически такую же точность стабилизации, котора  достигалась при отсутствии дополнительного выпр мител .

Аналогично, при увеличении напр жени  на выходе стабилизатора, транзистор 7, и, следовательно, транзистор б подзакрываютс , ток через управл ющую обмотку дроссел  насыщени  1 уменьшаетс , индуктивность его рабочих обмоток растет , что приводит к уменьшению напр жени  на первичной обмотке трансформатора 2, то есть к уменьшению напр жени  вольтодобавки.

При резких изменени х входного напр жени , процесс восстановлени  выходного напр жени  стабилизатора носит характер, затухаюших колебаний.

Данное устройство может быть использовано при невысоких требовани х к точности стабилизации, а также дл  стабилизации многих напр жений. Дл  этого в цепь источника посто нного тока необходимо включить дополнительный стабилизатор (что в р де случаев может быть оправданным).

При этом задача измерительно-усилительного узла и регулирующего элемента сводитс  к необходимости поддерживать посто нным напр жение вольтодобавки, то есть поддерживать посто нным напр жение на первичной обмотке трансформатора воль