Стабилизированный преобразователь переменного напряжения в переменное
Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - расширение диапазона стабилизации. увеличение коэффициента стабилизации и улучшение Формы выходного напряжения. Для этого в преобразователь введены выпрямитель 16 и блок сравнения 15. управляемый через оптоэлектронный прибор 14 транзистором 13. Транзистор 13 включен через диодный мост 12 в цепь первичной обмотки 9 трансформатора 8 регулирующего элемента 1, При этом обеспечивается минимальное падение напряжения на регулирующем элементе 1 и исключается постоянная составляющая в выходном напряжении, за счет чего достигается поставленная цель. 1 ил.
rОю3 сглпГ!rêèх
rCIl IInh ПИСТИЧРг К InX
РГСЛУГ ПИК
ГОСУДГ I CTBE!-II.Ih!A КОМИТЕТ ПО И 3 1БРРТГ НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ Г1РИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 3 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812743/07 (22) 10.04.90 (46) 23.01.92. Бюл. M 3 (71) Центральное научно-производст венное обьединение "Леí)lнец" (72) А.Г. Ложкин и Ю. Н Снегирев (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Автор кое свидетельство СССР ГФ 530402. кл. G 05 F 1,/44, 1974. Автор кое свидетельство СССР М 524170, > л. G 05 F 1/44. 1976. (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРА ОВАТЕ Г1Ь ПРPFh;,пННПГО НАПРЯжЕ НИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ „., SU 1707605A1 (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — расширение диапазона стабилизации, увpëè÷åíèå ксэффициента ст эбилизации и улучщение формы выходного напряжения. Для этого в преобразователь введены выпрямитель 16 и блок сравнения 15. управляемый через оптоэлектронный прибор 14 транзистором 13. Транзистор 13 включен через диодны, мост 12 в цепь первичной обмотки 9 трансформатора 8 регулирующего элемена 1. При этом обеспечивается минимальное падение напряжения на регулирующем элементе 1 и исключается постоянная составляющая в выходном напряжеI ии. за счет lo достигается поставленная цель, 1 ил. 1707605 Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройсгвах питания. Известны устройства, содержащие регулирующий элемент, блок управления и трансформатор. Недостаток их заключается в том. что все он««меют малый диапазон стабилизации и низкую надежность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее транзисторно-диодный регулирующий элемент. сос>оящий из силовых транзисторов, силовых диодов и трансформатора с первичной и вторичной обмотками, включенный последовательно в одну из силовых ш«н, а такх:е стабилитроны. Предположим, что в один полупериод к з>литтеру и базе транзистора прикладывается положительное напряжение, При этом соо-ветствующ«е диоды будут включены в прямом направлении, э диоды другого трэнзистора в обратном направлении. Через дисд и транзистор протекает ток нагрузки, а через диод и вторичную обмотку трансформатора базовьй ток транзистора. За счет падения нагряжен«я на диоде к базе транзистора пр«кладывается запирающее напряжение. Пока входное напряжение меньше, чем напряжение стабилизац;>«стаб«литрона,все входное напряжение приложено к этому стабил«трону, и напряжение ча первичной и вторичной обмотках близко к нулю. поэтому все входное напряжен«е прикладывается к нагрузке. Когда входное напряжение достаточно для стабилизации стабилитрона, напряжение на выход> равно разности входного напряжения и напряжен«я на вторичной об>лотке трансформатора. Напряжение на вторичной обмотке повторяет по форме напряжение на пере,очной обмотке. Из-за разницы параметров стабилитронов в устройстве наблю;,аются искажение формы синусоидальной кривой и налг чие постоянной составляющей. Кроме того, устройство имеет небольшой д«апазон и низкий коэффициент стабилизации. Стабилизацию при изменении тока нагрузк« вследствие наличия монтажных проводов до нагрузки устройство не осуществляет. КПД устройства низкий за счет потерь в трансформаторе. Целью изобретения яв .яатся ра" шире> «e д1агазона, стабилизации, увел«чен«е коэффициента стабилизаци«и улучшение формы выходного напряжения. Сущность предлагаемо>о изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее транзисторно-д«одный регулирчю5 -25 55 щий элемент, состоящий из силовых транзисторов, силовых диодов и трансфор>латора с первичной и вторичной обмотками. включенный последовательно в одну из силовых шин, введены делитель напряжения, диодHblA мост. транзистор, оптоэлектронный прибор. блок сравнения, выпрямитель и ре зистор. При этом первичная обмотка соединена со средним выводом делителя. который крайними выводами подключен к входу устройства, а другой вывод первичной обмотки соединен через резистор с входом устройства и непосредственно — с входом моста, выход моста подключен к коллекторэмиттерному переходу транзистора. который база-эмиттерным переходом соединен с фотоприемником оптоэлектронного ор«бора, который входом подключен к выходу блока сравнения, соединенного с выпрями телем, входом включенным параллельно выходу устроиства, при этом второ«вывод моста соединен с обще«ш«нс и. Перечисленное позволяет расш«р«ть диапазон и увеличить коэффициент стаб« лизации, увеличить КПД и «сключ«>ь постоянную составляющую выходного напряжения. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Предлагаемое устройство (ф«г. ll содержит регулирующий элемент 1, состоящ1 и из первого и второго силовь к транзисторов 2 « 3, первого. второго, третьего и че верто.о силовых диодов 4 — 7 и трансформатора 8 с первичной 9 и вторичной 10 об;лотка л«. включенный последовательно в одну «з с« ловых шин. В отличие от известного в предлага> >ло устройство введены делитель 11 ><8÷ð÷æ -.— ния, диодный мост 12, транзистор 13. оптоэлектронный прибор 14, блок 15 сравнен« выпрямитель 16 и резистор 17. Пр«э>о>л гервичная обмотка 9 трансформатора 8 соединена с выходом делителя 11. которы« концами подключен к входу устройства л другой вывод первичной обмо»:«9 транс форматора 8 соединен через рез«стор 17 с входо>л устройства и непосредственно с входом диодного моста 12. Выход моста 12 подключен к коллектор-эмиттерно>лу переходу транз«стора 13, который база-эм«ттерным переходом соединен с фотоприемником оптоэлектронного прибо ра 14. который входом подключен к выходу блока 15 сравнения, соед«ненно>о с выпрямителем 16. входом. включеннь»л параллельно выходу устройства, при этом второ« вывод моста соединен с общей >нинои. 1 7076115 Предложенное устройство работает следующим образом. Рассмотрим работу стабилизатора в один полупериод входного напряжения. Предположим, что в этот полупериод к эмиттеру и базе силового транзистора 2 прикладывается положительное напряжение. При этом диоды 4 и 6 будут включены в прял ом направлении, а диоды 5 и 7 — в обратном. Через первый силовой диод 4 и первый силовой транзистор 3 протекает ток нагрузки стабилизатора, а через третий силовой диод 6 и вторичную обмотку 10 трансформатора 8- базовый ток второго силового транзисTOра 3. 3а счет падения напряжения на третьем диоде 6 и базе первого силового транзистора 2 прикладывается запирающее напряжение. Учитывая то. что падение напряжения на третьем д11оде 6 и зл иттерном переходе второго силового транзистора 3 имеет сравнительно малую Beличину. выходное напсжен11е устро1с1вэ рагно разности входного напр жсн1» напряжения на вторичной обмотке 10 трансформатора 8, Изменяя в личину управляющего напряжения, прикладываемого к перв1 чной обмотке 9 трансформатора 8, можно регулировать Be ичину выходно, о напрк. f .eíèÿ устроиства. Во торой полупериод входно о напряжения, когда к эмиттеру и рво и силового -,ранзис-ора 2 прикладь:B:.".тск отрицательное напряжен1;е, устро1",стго работает аналогично. В:-TOT полупериод TQK нагрузки протекает через первыи силовои транзистор 2 и втгрои силовой д1 од 5. а второй силовой транзистор 3 заперт, При изменении напряжения на выходе устройства, за которым следит блок 15 сравнения, получим выпрямленное напряжение для контроля с выпрямителя 16. С блока 15 сравнения это напряжение поступает в источник света (вход) оптоэлектронного прибора 14 и срабатывает его фотоприел1ник. В зависимости от изменения напря;кения на выходе устройства открывается или закрывается транзистор 13. При повышении напряжения на выходе отпирается транэис ор 13. При этом протекает ток по цепи; делитель 11 напряжения, первичнак обмотка 9, транзистор 13, диодный мост 12. Напряжение вторичной обмотки 10 вычитается из напряжения сети. При снижении напряжения на выходе запирается транзистор 13. Ток протекает по цепи: резистор 17, первичная обмотка 9, делитель 11 напряжения. Напряжение вторичной обмотки 10 обеспечивает минимальное падение на регулирующем элементе 1. Таким образом, достигается расширение диапазона стабилизации на 40-507,, а при помощи цепи иэ выпрямителя 16, блока 15 55 сравнения, оптоэлектронного прибора 14 и транзистора 13 достигаетгк повышение кг: эффициента стабилизации в 2 раза и B ToM числе от изменения тока нагрузки. В известном устройстве стабилизация QT изменениа тока нагрузки не производится, Е роме того. достигается повышение на 15- 20;ь КПД за счет уменьшения потерь в трансформаторе 8. Исключение стабилитронов улучшает форму синусоидальной кривой и исключает постоянную составляющую. В известном устройстве из-за стабилитронов, ил1сющих разброс по параметрам, наблюдается искажение формы синусоидальной кривой напряжения и соответственно имеется постоянная составляющая. Формула изобретeíèÿ Стабилизированный преобразователь переменного напряжен11я в переменное, содержащий регулирующий элемент, первь выходной вывод которого соединен с первым выводом для подключения сети. а второй выходной вывод — с первым выводом для подключения íà .рузки. а вторые выводы для подключения гети и нагрузки обьединены, причем транзисторно-диодный регулирую ий элемент выполнг ч в виде первого и второго силовых транзис Торое четырех сиЛОВЫХ ДИОДОВ И тРанефn;«BTCPa С ПЕРВИЧной и вторично1. обмотками. при этом анод первого диода. эмитт. р .. "peoro силового транзистора и анод ° реьего диода обьединенн и образуют первый выходной вывод ре улирующего эдеме.та. анод второго диода. эмитгер второго силового транзистора и анод четвертого диода обьединены и образуют второй выходной вывод регулирующего элемента, катоды первого и второго диодов соед нены с колле торами первого и а1орогo силовых тра 1311ст "гов. между базами котогь. еклк, 2на вори ная обмотка трансформатора. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона стабилизации, увеличения коэффициента стабилизации и улучшения формы выходного напряжения, введены д литель напряжения, диодный мост, транзистор, оптоэлектронный прибор. блок сравнения, выпрямитель и резистор. при этом вход делителя напряжения включен между первым и вторым выводами для под1лючения сети. выход делителя напряжения соединен с первым выводом первичнои обмотки трансформатора, второй вывод которой через резистор подключен к первол1у выводу для подключения сети, вход выпрямителя соединен с первым и вторыл1 выводами для подключения нагрузки, а выход выпрямителя — с входом блока сравнения, к выходу 1707605 Составитель Ю.Снегирев Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М Демчик Редактор Л.Гратилло Заказ 267 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 которого подключен вход оптоэлектронного прибора, выход оптоэлектронного прибора шунтирует переход база — эмиттер транзистора, выводы коллектор — эмиттер которого соединены с выходом диодного моста, вход которого включен между вторым выводом первичной обмотки трансформатора и вто рым выводом для подключения сети. 
