SU691817A1 - Стабилизатор напр жени посто нного тока - Google Patents

Description

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

I

Изобретение.относитс  к области электротехники и может быть использовано в цеп х питани  различной радиотехнической аппаратуры.

Известны стабилизаторы, напр жени  посто нного тока l, 2 .

Первое из известных устройств содержит трансформатор, основной выпр митель вольтодобавочный выпр митель и блок дл  управлени .

Второе из известных устройств,  вл ющеес  наиболее близким техническим решением к данному изобретению, содержи:т регулирующий орган, вход которого подключен к дополнительному источнику напр жени , а управл ютгщй вывод - к выходу блока управлени , входом подключенного к выходным выводам, вольтодобавочный трансформатор, к одной из вторичных обмоток которого подключен первый выпр митель с фильтром, второй выпр митель, первый вход которого подключен к одному из выводов второй вторичной обмот ки вольтодобавочного трансформатора, а

периый выход соединен с первым выводом цепочки из двух резисторов, конденсатор и резистор.

Недостатком известных устройств  вл етс  низкое быстродействие стабилизатора при скачкообразных изменени х входного напр жени  и тока нагрузки.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  стабилизатора при скачкообразных изменени х входного напр жени  и тока нагрузки.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном стабилизаторе напр жени  посто нного тока второй вход второго выпр мител  подключен к другому ы 1воду второй вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора непосредственно а второй выход этого выпр мител  соединен с общей шиной и с первой обкладкой конденсатора, втора  обкладка которого подключена к точке соединени  двух резисторов указанной цепочки, второй вывод которой подключен ко входу блока управлени , куда также подключен анод - 36 дополнительно введенного стабилитрона, катод которого через резистор подключе к Еосодному выводу. На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2-кривые, показывающие изменени  выходного напр жени  стабилизатора при отсутствии дополнительного выпр мител  (крива  а) и при его наличии (крива  б). Стабилизатор содержит регулирующий орган Ij посредством которого измен етс  величина напр жени  на входе трансформатора вольтдобавки 2. Напр жение вольтдобавки выпр мл етс  двухполупери одным выпр мителем 3, состо шдам из Еьшр мительных диодов 4 и фильтра 5,6 Управление регулирующим органом 1 осу ществл етс  блоком управлени , собранном на транзисторе 7 и стабилитроне 8. Резистор 9 ограничивает напр жение в иепи питани  стабилитрона. Резисторы 10 и 11 образуют базовы делитель, посредством которого выбирает с  рабоча  точка стабилизатора. Выпр митель 12-дополнительный, который через RC-фильтр 13, 14 и резистор 15 подключен к базе транзистора блока управлени . Резистор 16 и стабилитрон 17  вл ютс  делителем напрззжени , через которые входна  клемма источника посто нно го тока подключена также к базе транзис тора блока управлени . Резистор 18 условно обозначает вкод ное сопротивление источника посто нного тока, а резистор 19 - эквивалентную наг рузку стабилизатора. Устройство работает следующим образом . Измерительно-усилительный орган реа гирует на увеличение или уменьшение нап р жени  на выходе стабилизатора путем сравнени  части выходного напр жени , которое снимаетс  с резистора Ю и подаетс  в базу транзистора 7, с опорным напр жением на стабилитроне 8 и сигнал рассогласовани  передает на регулирующий орган; который, соответственно, умень шает Ллн увеличивает напр жение на вход трансформатора 2 вольтдобавки, тем самым поддерж 1ва  выходное напр жение стабилизатора с задашюй точностью. При резких скачках напр жени  питаю щей сети или тока нагрузки, процесс воо станОвлени  выходного напр жени  стабилизатора носит характер затухающих колебаний . 74 Рассмотрим процесс восстановлени  напр жени  на выходе стабилизатора при скачкообразном изменении входного напр жени  как при отсутствии дополнительного выпр мител  12, так и при его наличии . При этом, дл  простоты графических построений будем считать, что процесс восстановлени  напр жени  на выходе завершаетс  за одно колебание. Пусть в какой-то момент времени -t (фиг, 2) имеет место скачкообразное возрастание напр жени  на выходе источника переменного тока. При этом на выходе выпр мител  4 вольтдобавки будет иметь место бросок напр жени  д и,вызванный указанными выше изменени ми. Учитыва  наличие конденсатора 6 фильтра, напр жение на выходе стабилизатора будет увеличиватьс  по экспоненциальному акону, стрем сь возрасти на величину AU . Одновременно будет подзакрывать с  транзистор 7 и воздействовать на регулирующий орган таким образом, что на нем будет увеличиватьс  падение напр жени  и возрастание напр жени  на выходе стабилизатора отклонитс  от экспоненциального закона и, достигнув величины ли{ (крива  а) с некоторого момента t-j начнет уменьшатьс , принима  с заданной точностью первоначальное значение. При этом на регулирующем органе падение напр жени  возрастет на величину ди4 (крива  в), необходимую дл  компенсации увеличени  входного напр жени , При наличии дополнительного выпр мител  12, одновременно с наличием поло жительного броска напр жени  на выходе выпр мител  4 вольтдобавки, будет иметь место бросок напр жени  ЛUg (крива  д) на выходе дополнительного выпр мител . При этом; в св зи с тем, что посто нна  времени фильтра 13, 14 дополнительного выпр мител  меньше посто нной времени фильтра 5,6, то конденсатор 14 фильтра успевает зар дитьс , практически, до полной величины броска. Поэтому на вход блока управлени  подаетс  регулирующее воздействие до того, как произошло сколько-нибудь существенное изменение напр жени  на выходе стабилизатора (опережающее регулирующее воздействие). Таким образом, на вход блока управ лени  подаетс  два регулирующих воз-, действи  (с выхода стабилизатора и с выхода дополни-гельного выпр миуел  12), суммарное действие которых резко повышает крутизну регулировани , В резул тате напр жение на выходе стабилизатора успевает изменитьс  на величину AU|j (крива  б), значительно меньшую: дО и врем  восстановлени  первоначального значени  выходного напр жени  уменьшаетс  на величину At |. При скачкообразном уменьшении напр жетш  на выходе источника переменного тока (момент времени t ) процесс восстановлени  напр жени  на выходе стабилизатора происходит аналогично вышеописанному , с той лишь разницей, что в результате отработки падение напр жени  на регулирующем органе уменьшает с  на величину А U (крива  в и г), необходимую дл  компенсации изменени  входного напр жени . При этом выброс напр жени  при наличии дополнительного выпр мител  Д U будет значительно меньше выброса ди2 без дополнительного выпр5Пу1ител , а врем  восстановлени  с дополнительным выпр мителем уменьшаетс  на величину u-tj При скачкообразном изменении напр жени  на выходе источника посто нного тока процесс восстановлени  напр жени  на выходе стабилизатора происходит аналогично вышеописанному, с той лишь раз ницей, что дополнительное регулирующее воздействие на вход блока управлени  подаетс  через делитель напр жени , сос то щий из резистора 16 и стабилитрона 17. Стабилитрон, в данном случае, улучшает передачу броска напр жени  на вход блока управлени . При резких изменени х тока нагрузки процесс восстановлени  напр жени  на выходе стабилизатора также происходит аналогично вышеописанному, так как при этом происходит скачкообразное падение напр жени  на выходном сопротивлении источника посто нного тока и на выходном сопротивлении и регулирующем органе по цепи переменного тока. Таким образом, при наличии дополнительного выпр мител  12 и делител  напр жени , состо щего из резистора 16 и стабилитрона 17, значительно уменьшаетс  как амплитуда выброса так и врем  восстановлени  напр жени  на выходе стабилизатора, т. е. увеличиваетс  быстр действие стабилизатора. Величина дополнительного -(опережающего ) воздействи  определ етс  необходимой коррекцией выходного напр жени  стабилизатора в части быстродействи . Как было сказано выше, дл  простоты графических построений было прин то, чт процесс восстановлени  выходного напр жени  стабилизатора завершаетс  за одно колебание. В реальном стабилизаторе указанный процесс носит аппериодический характер. При этом, при наличии дополнительного выпр мител  12 и делител  напр жени  16, 17, уменьшаетс  амплитуда не только первого, но и всех последующих колебаний, что, в конечном счете, приводит .к уменьшению количества колебаний и дает еще больший эффект в части быстродействи  стабилизатора. Формула изобретени  Стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий регулирующий орган, вход которого подключен к дополнительному источнику напр жени , а управл ющий вывод - к выходу блока управлени , входом подключенного к выходным выводам, вольтодоба вочный трансформатор, к одной из вторичных обмоток которого подключен первый выпр митель с фильтром, второй выпр митель, первый вход которого подключен к одному из выводов второй вторичной обмотки вопьтодобавочного трансформатора , а первый выход соединен с пер вым выводом цепочки из двух резисторов, конденсатор и резистор, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повьпиени  быстродействи  стабилизатора при скачкообразных изменени х входного напр жени  и тока нагрузки, в нем второй вход второго выпр мител  подключен к другому выводу второй вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора непосредственно , а второй выход этого выпр мител  соединен с общей шиной и с первой обкладкой конденсатора, втора  обкладка которого подключена к точйе соединени  двух резисторов указанной ивпочки , второй вывод которой подключен ко входу блока управлени , куда также подключен анод дополнительно введенного стабилитрона, катод которого через резистор подключен к входному выводу. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Грейвер Е. С. Ключевые стабилизаторы посто нного напр жени , М., Св зь, 1970, с. 127.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 335681, кл. Q О5 F 1/56,1970.