Регулирующее устройство источника питания

 

Союз Советсннк

Соцнапистическик

Республин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

{ii>862127 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 251279 (21) 2857117/24-07 51)М. К,.з

G 05 F 1/56 с присоединением заявки М

Государственный «омитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриорнтетОпубликовано 070931, Бюллетень М 3 3 (53) УДК 621. З16. . 722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 070981 (72) Авторы изобретения

И.М. Борисов и Н.П. Борисова

Коммунарский горно-металлургический ин (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ИСТОЧНИИ

ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электро- щего транзистора, считая от. точки технике, предназначено для регуля- соединения делителя напряжения и сирования высокого. напряжения на иаг- лового электрода первого проходного руэке и может. быть использовано при с транзистора, должна быть увеличена разработке высоковольтных вторичных . по сравнению с предыдущим, так как источников питания. при отпирании предыдущих транзисторов

Известно устройство, содержащее - возрастает разность потенциалов межрегулирующее и регулируемое звено. . ду эмиттером каждого следующего .транБаэы.транзисторов регулирующего эве- 10 эистора.и точкой подключения его на подключены к делителю напряжения, базовой цепи к делителю напряжения. который подключен к входным выво-, . Прн включении в одну. цепь большодам. f1) го количества последовательно соедиТакое устройство имеет сложную иенных проходных транзисторов сопроконструкцию и малый диапазон регулй тивление токоограничивающих резисторов, включенных в базовые цепи тран Найболее близким по технической . . зиеторов, удаленных от точки подклюсущности к предлагаемому изобретению чения делителя напряжения и первого является устройство, содержащее уп-. управляемого проходного транзи"тора, равляющий транзистор, делитель напря- . достигает очень больших величин. Пожения с п выходами и о управляема» 2ы этому,.при .протекании даже небольших проходных транзисторов, базы одних базовых токов через указанные резисиз которых подключены к выходам дели- торы на них выделяется большое колителя напряжения через стабилитрон чество тепла. Это снижает коэффициент и т токоограничительный резистор а полезного действия устройства и вызы25 базы других — через токоограничиваю- вает необходимость усложнения его . щий резистор Г23 . -монтажа, так как в этом случае необНедостатки его заключаются.в сле- ходимо применение очень мощных высодующем. ковольтных резисторов, либо применеВеличина сопротивления токоограни ние цепочек, состоящих из нескольких чивающего резистора каждого следую- зп последовательно соединенных резисто862127 ров. Кроме того ухудшаются эксплуатационные характеристики, так как выделяемое на указанных резисторах тепло повышает температуру других элементов регулятора, что ведет к изменению их характеристик.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение эксплуатационных характеристик устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в регулирующем устройстве источника питания проходные управляемые транзисторы выполнены в виде двух цепей, одни из которых содержат последовательно соединенные транзисторы одного типа проводимости, а другая — последовательно соединенные транзисторы другого типа проводимости, при этом упомянутые цепи транзисторов включены в разнополярные шины питания.

Силовой переход управляющего транзистора может быть включен в цепь питания последовательно с одной из цепей управляемых транзисторов или может быть включен в цепь делителя напряжения.

Такое выполнение устройства при том же количестве управляемых проходных транзисторов позволяет снизить разности потенциалов между точками подключения базовых цепей и эмиттерами той части транзиторов, которая в известном устройстве имела наиболее высокие указанные разности потенциалов, что обеспечило возможность снижения сопротивления токоограничивающих резисторов этих транзисторов. Снижение сопротивлений указанных резисторов при тех же базо. вых токах позволило снизить потери на нагрев, а следовательно обеспечило повышение КПД и улучшение эксплуатационных характеристик устройства. Кроме того, упрощается монтаж устройства, так как обеспечена Bo3— можность применения резисторов, рассчитанных на меньшуюмощность рассеяния и на более низкое напряжение, которые имеют и меньшие габариты.

На фиг. 1 изображен управляющий транзистор, включенный в цепи питания последовательно с управляемыми; на фиг. 2 - управляющий транзистор, включенный в цепи делителя напряже ния.

Устройство содержит управляющий транзистор 1, делитель напряжения на элементах 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, первую цель последовательно соединенных управляемых проходных транзисторов 3-1, 3-2, 3-3, n-p-u проводимости, включенную в шину отрицательной полярности, вторую цепь последовательно соединенных проходных транзисторов 4-1, 4-2, 4-3, р-n-p — проводимости, включенных в шину положительной полярности, стабилитроны 5 и 6, включенные соответственно в цепи без транзисторов 3-1 и 4-1. Базы управляемых транзисторов связаны через ограничительные резисторы с соответствующими выходами делителя напряжения, который одним из своих входов связан с силовым переходом управляемого транзистора.

3-2, а другим с силовым переходом управляемого транзистора 4-1, причеь управляющий транзистор в схеме (см. фиг. 1) включен последовательно с управляемыми по цели питания, а в схеме (см. фиг, 2) — в цепь делителя напряжения.

Стабилитроны могут быть установлены в цепях баз и других управляемых

15 т н ра зисторов, что зависит от выбора точек подключения базовых цепей к делителю напряжения. Делитель напряжения может ыбть выполнен, например, на резисторах (на фиг. 1 элементы

ЯО 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 ° 2 7 резисторы) или, например, на резисторах и стабилитронах (на фиг. 2 элементы 2-1 и 2-7 — резисторы, а 2-2, 2-3, 2-5, 2-6 — стабилитроны).

На схемах, изображенных на фиг, 1 и фиг. 2 в качестве примера, в каждой цепи установлено ло три проходных транзистора. При необходимости общее число проходных транзисторов может быть увеличено до n,ïðè этом число транзисторов в каждой цейи может быть как одинаковым, так и разным.

Элементы делителя напряжения устанавливаются такими, чтобы при заданном распределении напряжения на проходных транзисторах потенциалы точек делителя напряжения, к которым подключены базовые .цепи транзисторов, были равны потенциалам эмиттеров соответствующих транзисторов. Стаби4Р литроны 3 и 4 устанавливаются такими

t чтобы при начальном токе через делитель напряжение стабилизации стабилитрона 3 было немного больше падения напряжения на резисторе 2-1, а нап45 ряжение стабилизации стабилитрона 4( было немного больше падения напряжения на резисторе 2-7. В этом случае все транзисторы будут находиться в состоянии, близком к запертому, а о следовательно, на нагрузке будет выделяться минимальное напряжение.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении управляющего сигна-, ла внутреннее сопротивление транзистора 1 уменьшается, соответственно, увеличивается ток через делитель напряжения. Увеличение тока через элементы 2-1, 2-2, 2-3 приводит к повышению потенциалов точек делитеФО ля напряжения, к которым подключень. базовые цепи транзисторов 3-1, 3-2, 3-3, и понижению потенциалов точек, к которым подключены базовые цепи транзисторов 4-1, 4-2, 4-3. Падения

65 напряжений на резисторах 2-1 и 2-7

862127 превышают напряжения стабилизации стабилитронов 5 и 6, что ведет к увеличению базовых токов соответственно транзисторов 3-1 и 4-1. При этом внутренние сопротивления транзисторов 3-1 и 4-1 уменьшаются.

Одновременно изменяются и внутрен ние сопротиьления транзисторов 3-2, 3-3.и 4-2, 4-3 вследствие изменения их базовых токов под действием увеличения разности потенциалов между эмиттерами транзисторов и точками подключения базовых цепей. При полностью открытом управляющем транзисторе 1 полностью открываются все управляемые транзисторы 3-1, 3-2, 3-3 и 4-1, 4-2, 4-3, и на нагрузке выделяется максимальное напряжение, близкое к напряжению источника питания.

Применение устройства повышает

КПД регулятора, так как потери на нагрев резисторов, установленных в базовых цепях, снижаются почти в два раза, при этом упрощается его монтаж вследствие возможности применения резисторов,„рассчитанных на меньшую мощность и на напряжение,в два раза и более меньшее, чем. в известном. устройстве, улучшаются эксплуатационные характеристики, так как уменьшается нагрев других элементов устройства .

Формула изобретения

Регулирующее устройство источника питания, содержащее управляющий транзистор, делитель напряжения с и выходами и и управляемых проходных транзисторов, базы одних из которых подключены к выходам делителя

Напряжения через стабилитрон и токоограничивающий резистор, а базы других — через токоограничивающий резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения эксплуатационных характеристик, проходные управляемые транзисторы выполнены в виде двух цепей, одна из которых содержит последоват л но соединенные транзисторы одного типа проводимости, а вторая последовательно соединенные транзисторы другого типа проводимости, при этом упомя нутые цепи транзисторов включены в разнополярные шины питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2256603, кл. 6 05 F 1/58, опублик. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2720819/24-09,,кл. G 05 F 1/56, 06. 02.79 (прото тип).

862127

4 И

4Ь» Р

Составитель В. Есин

Редактор Г. Прусова Техред М.Табакович, I

Корректор О. Билак

Заказ 6612/43 Тираа 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рцушская наб., д. 4/5

° ÂÚ ° д 4

Филиал- ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4