SU773595A1 - Стабилизатор посто нного напр жени с непрерывным регулированием - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электрб технике и может быть использовано в устройствах питани  автоматики и вычислительной техники. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  стабилизатор напр жени  с непрерывным регулированием . Первые два из них содержат основной и дополнительные посто нные напр жени , усилитель обратной св зи/ подключенный входом к выходу стабилизатора , а N-выходами к управл ющим входам N-транзисторных регул торов. Недостатками  вл ютс  низкие КПД надежность, быстродействие, увеличенные габариты. Третий содержит последовательно .соединенные основные трансформатор, выпр митель и фильтр, дополнительные трансформатор и выпр митель, усилитель обратной св зи, входом подключенный к выходу стабилизатора, а выходом - к входу регулирующего транзистора , соединенного с дополнительным выпр мителем, а первичные обмотки трансформаторов включены последовательно . Его недостатками  вл ютс  низкие КПД, надежность, быстродействие и увеличенные габариты. Цель изобретени  - повышение КЙД, надежности, быстродействи  и уменьшение , габаритов. , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе напр жени  с непрерывным регулированием, содержащем последовательно соединенные основной трансформатор, основной выпр митель и фильтр, усилитель обратной св зи, подключенный входом к выходу стабилизатора , а N-выходами к управл ницим М-входам регулирукнцих транзисторов, каиадый регулирующий транзистор подключен параллельно выходу соответствующего первого N-дополнительного выпр мител , вход которого подключен к первой выходной обмотке А/-дополнительного трансформатора, втора  выходна  которого через второй , Н-дополнительный выпр митель соединена с входом фильтра, причем первичные обмотки основного и N-дополнительных Трансформаторов соединены последовательно ., На фиг. 1 приведена схема стабилиаатора напр жени  с непрерывным регулированием; на фиг. 2 - вариант исполнени  усилител  обратной св зи.

Предлагаемый стабилизатор содержи трансформаторы: основной 1 и дополнительные 2-4, подключенные к их выходам выпр мители; основной 5 и дополнительные 6-11, транзисторные регул торы 12-14, выполн емые обычно по схеме составного транзистора, многовходовый усилитель 15 отрицательной обратной св зи, сглаживающий фильтр 16. На входе стабилизатора может быть установлен преобразователь 17 посто нного напр жени  в переменное.

Многовходовое устройство отрицательной обратной св зи содержит делитель 18 напр жени , выходное напр жение которого подаетс  на один из входов дифференциального усилител  19. К второму входу этого усилител  подключен источник опорного напр жени  20. Выход усилител  19 через . резисторы 21 и диоды 22, 23 подсо:единен к входам транзисторных регул торов 12-14.

Второй вариант схемы многовходового устройства отрицательной обратной св зи 15 показан на фиг. 2. В нем делитель напр жени  18 имеет число выходов, равное числу регулирующих транзисторов 12-14.

Дл  формировани  сигналов управлени  каждым регулирующим транзистором используетс  индивидуальный дифференциальный усилитель 19.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

С преобразовател  17 подаетс  переменное напр жение пр моугольной формы. Коэффициенты трансформации трансформаторов 1, 2, 3 и выбираютс  таким образом, чтобы при запертых транзисторах 12-14 на каждой первичной обмотке трансформаторов 2, 3 4 величина напр жени  составл ла небольшую долю от напр жени  первичной обмотке трансформатора 1 (обычно 5-10%). Соответственно этому через выпр мители б, 8, 10 протекают токи, составл ющие такую же долю от тока выпр мител  .5. Переменна  составл юща  этих токов отфильтровываетс  фильтром 16, посто нна  составл юща  поступает на выход стабилизатора . При максимальном входном напр жении транзисторы 12, 13, 14 заперты усилителем 15, через выпр мители 5, 6,8, 10 протекают токи.

При монотонном уменьшении входного напр жени  стабилизатора от максимального значени  от усилител  15 в базу транзистора 12 поступает увеличивающийс  ток, вследствие чег увеличиваетс  его коллекторный ток, а через выпр митель 6 ток быстро уменьшаетс  до нул , после чего напр жение на трансформаторе 2 пpoдoл жает уменьшатьс , компенсиру  уменьшение напр жени  на входе стабилиза

тора. Напр жение на трансформаторе 1 и на выходе стабилизатора поддерживаетс  неизменным. После насыщени  транзистора 12 выходное напр жение стабилизатора несколько уменьшаетс  (в пределах заданной нестабильности ), что вызывает увеличение тока от усилител  15, вследствие чего, открываетс  диод и ток начинает протекать в базу транзистора 12. Таким образом в этом диапазоне изменени  входного напр жени  регул тором становитс  транзистор 13, а после его насыщени  - транзистор 14.

При минимальном входном напр жени транзисторы 12-14 насыщены, все входное напр жение приложено к трансформатору 1, пропускают токи выпр мител 5, 7, 9, 11. Дол  потери мощности на регулирование от выходной мощности стабилизатора составл ет не более доли напр жени , приход щейс  на один из трансформаторов 2, 3, 4 от входного напр жени , т.е. КПД предлагаемого стабилизатора повышаетс .

Многовходовой усилитель 15 обратной св зи, показанный на фиг. 2, содержит несколько усилителей посто нного тока 19, подключенных к опорному источнику 20 и делителю 18. В делителе средние резисторы имеют величину сопротивлени  много меньшую, чем крайние. По мере уменьшени  напр жени  на делителе выходной ток выдает сначала левый усилитель, затем левый со-средним и т.д.

Величины рабочих напр жений и токов транзисторов 12-14 не завис т от величин напр жений и токов на входе и выходе стабилизатора и могут выбиратьс  оптимальными. Особенно эффективен предлагаемый стабилизатор при низких выходных напр жени х (3-5 в) и больших токах нагрузки 450-100 А) .

Предлагаемый стабилизатор имеет лучший КПД, так как в нем регул торы работают в цепи посто нного тока, в св зи с чем отсутствуют потери на переключение. Частота входного напр жени  при этом может быть существенно увеличена, что дополнительно уменьшает потери в трансформаторах.

Надежность повьпдена за .счет меньшего рассеивани  мощности в транзисторах и следовательно меньшего их fiarpeBa, за счет ограничени  максимальной величины напр жени  на транзисторах при любых перенапр жени х на входе. Величина ограничени  определ етс  выходным напр жением и отношением чисел витков вторичных обмоток трансформаторов.Допустимость большей частоты входного напр жени  определ ет меньшие реактивности трансформаторов и фильтра, что по- . вышает быстродействие стабилизатора. Уменьшение габаритов обусловлено меньшими радиаторами дл  транзисторо

и меньшими объемами трансформаторов на более высокой частоте.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР 383416Ф, кл. G 05 F 1/56.

2.Авторское свидетельство СССР №585486, кл. G 05 F 1/56.

5

3.Полупроводникова  электроника, в технике св зи. Под ред. Николаевского , вып. 19, М. Св зь, 1978,

с. 208.