SU761989A1

SU761989A1 - Стабилизированный источник постоянного напряжения 1

Info

Publication number: SU761989A1
Application number: SU762349328A
Authority: SU
Inventors: Viktor Zozulev; Ivan A Inyakin; Mikhail F Chernous
Original assignee: Ki Z Vychislitelnykh Upravlyay
Priority date: 1976-04-16
Filing date: 1976-04-16
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания низковольтных цепей средств электроники, автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизированные источники постоянного напряжения, содержащие параллельно включенные стабилизаторы постоянного напряжения [1] и [2].

Наиболее близким к изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий два силовых выпрямителя, входной емкостной фильтр, два последовательных компенсационных стабилизатора постоянного напряжения, включающих в себя двухкаскадные транзисторные усилители постоянного тока с общим для обоих. усилителей первым каскадом, и общий делитель выходного напряжения, подключенный к выходным выводам источника и выходом соединенный с базой транзистора общего каскада усилителя постоянного тока, коллектор которого подключен к базам транзисторов вторых каскадов усилителей постоянного тока непосредственно и к положительному выходному выводу источника —

10

2

через коллекторный резистор общего каскада усилителя [2].

Недостатком известных источников является то, что в них отсутствует выигрыш в КПД и объеме по сравнению с единичным ₅ стабилизатором с током нагрузки равным сумме токов двух параллельно работающих

стабилизаторов.

Цель изобретения — повышение КПД и улучшение весо-габаритных характеристик источника.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике постоянного напряжения коллекторы транзисторов вторых каскадов усилителей постоянного тока через ограничительные резисторы подключены к базам регулирующих транзисторов соответствующих стабилизаторов, входной емкостной фильтр подключен ко входу одного из стабилизаторов, отрицательные зажимы силовых выпрямителей и эмиттеры транзисторов усилителей постоянного тока соеди20 иены с общей отрицательной шиной источника, положительные зажимы силовых выпрямителей подключены к эмиттерам соответствующих транзисторов, коллекторы которых соединены с положительным выходным

761989

выводом источника, а зажимы переменного тока силовых выпрямителей попарно объединены и соединены с выводами для подключения источника напряжения переменного тока.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника постоянного напряжения; на фиг. 2 — эпюры напряжений и токов элементов источника.

Источник содержит два выпрямителя 1 и 2, входной емкостной фильтр 3, общий первый каскад усилителя постоянного тока, собранный на транзисторе 4, два вторых каскада усилителя, собранных соответственно на транзисторах 5 6, первый компенсационный стабилизатор напряжения регулирующий транзистор 7, транзисторы 4 и 5 и второй компенсационный стабилизатор напряжения регулирующий транзистор 8, транзисторы 4 и 6.

Отрицательные зажимы выпрямителей 1 и 2 соединены с отрицательной шиной источника, к которой подключены эмиттеры транзисторов 4, 5 и 6, вывод резистора 9 нижнего плеча делителя выходного напряжения и отрицательный вывод входного емкостного фильтра 3. Зажимы переменного тока выпрямителей 1 и 2 попарно объединены и подключены выводам для подключения к источнику напряжения переменного тока. Положительные зажимы выпрямителей 1 и 2 соединены соответственно с эмиттерами регулирующих транзисторов 7 и 8, коллекторы которых объединены в общую точку с положительным выходным выводом источника, выводом коллекторного резистора 10 транзистора 4 и выводом резистора 11 верхнего плеча делителя выходного напряжения. Выход этого делителя соединен с базой транзистора 4. Коллектор транзистора 4 соединен с другим выводом резистора 10 и базами транзисторов 5 и 6, коллекторы которых подключены соответственно через ограничительные резисторы 12 и 13 к базам транзисторов 7 и 8. Причем, только эмиттер транзистора 8 подключен к положительному выводу входного фильтра 3.

На фиг. 2 представлены эпюры напряжений и токов элементов источника, где из — напряжение на фильтре 3 *3 $ — ток заряда и разряда фильтра 3, Щ — амплитудное значение входного напряжения стабилизаторов; и о — уровень стабилизации выходного напряжения. Для простоты изложения напряжение насыщения регулирующих транзисторов 7 и 8 считаются равными нулю.

Стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом.

Первый стабилизатор работает на отрезке времени Рг—СП второй — на отрезке времени Οι—В момент Времени, когда уровень и ή стабилизации выходного напряжения больше входного напряжения первого

стабилизатора, последний выходит из режимов стабилизации и включается в работу второй стабилизатор. В момент времени ζ)ι когда входное напряжение становится больше уровня стабилизации выходного напря_$ жения и о, первый стабилизатор входит в режим стабилизации, выключая из работы второй стабилизатор. Происходит это потому, что сопротивление резистора 13 больше со. противления резистора 12. Вследствие чего уровень стабилизации выходного напряжею ния и о г, который может обеспечить второй стабилизатор, всегда несколько меньше по сравнению с уровнем стабилизации выходного напряжения и οι, который может обеспечить .первый стабилизатор. Поэтому при работающем первом стабилизаторе второй

¹⁵ всегда будет закрыт. Или иначе, приоритет на включение всегда сохраняется за первым стабилизатором даже при условии, что входное напряжение первого стабилизатора мень ше входного напряжения (напряжение на зо фильтре 3) второго стабилизатора. Последний. включается только при условии, когда входное напряжение первого стабилизатора становится меньше уровня стабилизации выходного напряжения.

25

30

35

40

45

50

Таким образом, наблюдается линейноимпульсный принцип стабилизации выходного напряжения при помощи двух стабилизаторов, включенных на общую нагрузку. При этом уменьшается объем источника в целом за счет исключения одного фильтра и некоторого уменьшения рассеиваемой мощности на регулирующих транзисторах 7 и 8.

Выигрыш рассеиваемой мощности ΔΡ определяется заштрихованной областью на фиг. 2 при отсутствии тока через транзистор 7 и рассеиваемая мощность на транзисторах 7, 8 запишется выражением

ΔΡ (1 - δ_π- шп л ) ά а =

= -Ф²* [(*- δ„) (I - а,) - соз сЩ;

Р « 3„1% [ (1 - δ„) - 8ίπ а«) - х

[и-5_п)(^-а_к)-со₅а/ =

= [ Μ1 — δ„) + соз ^δϊη а_ж],

где δ„— пульсации входного напряжения второго стабилизатора;

Зц — номинальный ток нагрузки источника;

и_т — амплитудное значение входного напряжения;

угол переключения стабилизаторов

Удельный выигрыш рассеиваемой мощности на общем регулирующем элементе будет . р _ _

Claims

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий два силовых выпрямителя, входной емкостной фильтр, два последовательных компенсационных стабилизатора постоянного напряжения, включающих в себя двухкаскадные транзистор761989

ные усилители постоянного тока с,общим для обоих усилителей первым каскадом, и общий делитель выходного напряжения, подключенный к выходным выводам источника и выходом соединенный с базой транзистора общего каскада усилителя постоянного тока, коллектор которого подключен к базам Транзисторов вторых каскадов усилителей постоянного тока непосредственно и к положительному выходному выводу источника — через коллекторный резистор общего каскада усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения КГ}Д и улучшения весо-габаритных характеристик источника, коллекторы транзисторов вторых каскадов усилителей постоянного тока через ограничительные резисторы подключены к базам регулирующих транзисторов соответствующих стабилизаторов, входной емкостной фильтр подключен ко входу одного из стабилизаторов, отрицательные зажимы силовых выпрямителей и эмиттеры транзисторов

усилителей постоянного тока соединены с общей отрицательной шиной источника, положительные зажимы силовых выпрямителей подключены к эмиттерам соответствующих регулйрующих транзисторов, коллекто₅ ры которых соединены с положительным выходным выводом источника, а зажимы переменного тока силовых выпрямителей попарно объединены и соединены с выводами для подключения источника напряжения переменного тока.