Линейный стабилизатор постоянногонапряжения или toka

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеез Соввтекик

4ецнааистмчеснив

Реснублик

* с 1"

;r: г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к asò. саид-ву (22) Заявлено 13. 07. 79 (21) 2807935/24-07 (51) M с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 05 F 1/64

ГвеуяврственныЯ квинтет

СССР

No яелаи изобретениЯ н вткрытнЯ

Опубликовано 070781, Ьюллетемь М 25

Дата опубликования описания 07. 07. 81 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) (72) Автор изобретения

В.Т. Тарасов

)-.;

1 1 (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к стабилизированным источникам питания, и может быть использовано, например, для питания устройств гальванотехники, где требуются источники, рассчитанные на большие токи нагрузки и низкие выходные напряжения.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения (тока) с транзисторным регулирующим элементом, цепью обратной связи и схемами компенсации

t Ц . Схемы и методы компенсации

Р (уменьшения ) нестабильности от изменения входного напряжения и сопротив- 15 леиия нагрузки в известных стабилизаторах неприемлемы в предложенном стабилизаторе, так как в нем входное напряжение Uy> подаваемое на регулирующий элемент, и напряжение обрат- 20 ной связи U — два совершенно различных напряжения, в то время как в . известных стабилизаторах транзистор-. ный регулирукищий элемент работает

I режиме эмиттерного повторителя и напряжение обратной связи является частью входногс .

Известен также линейный стабилизатор постоянного напряжения, являющийся наиболее близким по технической

1 сущности к предложенному стабилизатору и содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный на выход вспомогательного трехфазного диодного моста, к входу которого подключены концы первичных обмоток трехфазного силового трансформатора, силовой трехфазный выпрямитель, фильтр, цепь обратной связи, состоящей из разделительного преобразователя, источника"опорного напряжения, схемы сравнения и усилителя обратной связи Г2)Существенным недостатком такого стабилизатора, особенно при больших токах нагрузки, является большая нестабильность выходного напряжения от изменения напряжения сети и сопротивления нагрузки, в связи с чем он не может быть использован в гальваническом производстве, например при высокоточном размерном. хромирьвании деталей.

Целью изобретения является уменьшение нестабильности выходного напряжения без увеличения пульсаций на выходе стабилизатора при большиХ токах нагрузки.

Это достигается тем, что общая точка соединения коллектора тран845152 эистора регулирующего узла с минусовым выводом вспомогательного выпрямителя через диод и резистор подключена к базе транзистора усилителя постоянного тока цепи обратной связи, причем точка соединения анода диода с резистором через конденсатор подключена к эмиттеру транзистора регулирующего узла.

На чертеже изображена схема предложенного стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий узел на транзисторах 1 и 2, управляющий вход которого подключен к выходу усилителя 3 постоянного тока в цепи обратной связи на транзисторе, источник опорного напряжения. на стабилитроне 4 и источнике 5 для питанич усилителя 3 обратной связи. Коллектор транзистора 1 регулирующего узла подключен к базе усилителя 3 на транзисторе через последовательно соединенные раэвязывающий диод б и высокоомный резистор 7, а общая точка их соединения подключена к эмиттеру транзистора 1 через фильтрующий конденсатор 8.

Выход регулирующего узла через вспомогательный выпрямитель 9 подключен . к концам первичных обмоток трехфазного силового трансформатора 10, начала вторичных обмоток которого подключены к входу силового выпрямителя

11, выход которого, например через фильтр 12, является выходом стабилизатора. При использовании его в ка честве стабилизатора напряжения напряжение обратной связи снимается с выхода стабилизатора и через разделительный преобразователь 13 и усилитель 3 обратной связи с истоЧником

„опорного напряжения подается на уп равляющий вход регулирующего узла.

При использовании же стабилизатора в качестве стабилизатора тока напряжение обратной связи снимается с датчика 14 тока нагрузки (показан пунктирной линией).

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом. При увеличении 08,„ увеличивается напряжение обратной связи

0O c > транэистрр усилителя 3 обратной связи приоткрывается и транзисторы 1,2 регулирующего узла подэакрываются, уменьшая напряжение на первичных обмотках трансформатора 10 что приводит к уменьшению выходного напряжения О ь .

При уменьшении О „ происходит обратный процесс стабйлиэации. Вос-. стаиовление 0,„ до первоначального значения происходит с точностью, определяемой коэффициентом стабилизации стабилизатора. Наличие в цепи обратной связи преобразователя 13 приводит к значительной нестабильности 08ь >.от изменения сети и сопро.тивления нагрузки. Для компенсации нестабильности Ов от изменения сети

Эых. и сопротивления йагрузки беэ увеличения пульсаций на выходе стабилизато. ра служат развязывающий диод б, резистор 7 и конденсатор 8.

Компенсация нестабильности осуществляется следующим образом. Предположим, что увеличилось напряжение сети Us возросло US „,, увеличилось

О, транзистор усилителя 3 приоткрылся, а транзисторы 1 и 2 подэакрылись, напряжение U « на этих транзисторах возросло. Йсточник напряжения О транзистора 1 соединен последовательно со стабилизированным источником 5 (т.е. "+" U з транзис15 тора 1 соединен с " †" источника 5).

Сумма этих напряжений воздействует на переход база-эмиттер транзистора усилителя 3, Так как напряжение U транзистора 1 увеличивается, это йриЩ водит к дополнительному приоткрытию усилителя 3 транзистора и подзакрытию транзисторов 1,2. Таким образом, напряжением U< э транзистора 1 совместно с источником 5, воздействуя на переход U э транзистора усилителя 3, производят компенсацию нестабильности 08ь „ от изменения U и сопротивления нагрузки, так как напряжение U транзистора 1 меняется соответственно от изменения того и другого. Подбором величины резистора 7 можно обеспечить режим перекомпенсации, т.е. с увеличением

U „ и уменьшении сопротивления нагрузки 08 будет увеличиваться и

35 наобо „,, Так как напряжение U„ транзистора 1 имеет пульсирующий характер, то простое подключение коллектора транзистора 1 через резистор 7

40 к базе транзистора усилителя 3 приводит к резкому увеличению пульсаций ОЭ„ .

Для устранения этого служат развязывающий диод б и конденсатор 8.

4 Применение данной схемы позволяет полностью скомпенсировать нестабильность О „,„ от изменения и сопротивления Нагрузки в диапазоне, в котором транзистор 1 работает на линейном участке. Такая схема компенсации нестабильности может быть также применена в стабилизаторах тока, \Ь когда напряжение обратной связи снимается с датчика 14 тока.

Предложенный стабилизатор, имея сравнительно простую электрическую схему, обладает высокими характеристиками, так суммарная нестабильность напряжения (тока) с учетом всех дестабилизирующих факторов,. в том числе при изменении сопротивления нагрузки на т ЗОЪ и выходного напряжения íà g 1ОЪ не превышает

О,ЗВ при выходном напряжении 5 В и тока 120 A. Стабилизатор напряжения ,легко можно превратить в стабилиза845152

Формула изобретения

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 тор тока, сняв напряжение обратной связи с датчика тока (например с шунтов, включенных в нулевую фазу вторичных обмоток силового трансформатора).

Схема стабилизатора обеспечивает высокую стабильность выходного напря,жения без увеличения пульсаций выпрямленного тока и при использовании его в гальваническом производстве позволяет повысить точность размерного хромирования.

Линейный стабилизатор постоянного напряжения или тока, содержащий трехфазный силовой трансформатор, начала вторичных обмоток которого подключены к входу силового выпрямителя, а концы первичных обмоток через вспомогательный выпрямитель подключены к выходу транзисторного регулирую.— щего узла, управляющий вход которого соединен с выходом транзисторного усилителя постоянного тока цепи об ратной связи, включающей также источник опорного напряжения и разде.лительный преобразователь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения нестабильности выходного напряжения от изменения напряжения сети и сопротивления нагрузки, общая точка соединения коллектора транзистора регулирующего узла с минусовым выводом вспомогательного выпрямителя, через последовательно соединенные диод и резистор, подключена к базе транзистора усилителя постоянного тока цепи обратной связи, причем точка.соединения диода с резистором, через конденсатор, подключена к змит15 теру транзистора регулирующего узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов В.И. Полупроводниковые стабилизаторы напряжения и тока.

2О М.,"Энергия", 1967, с. 42-44.

2. Информационный листок

9 73-0276, ИЛ- 12-11. 73-0276/К

1/1007 Всесоюзного научно-исследовательского института межотраслевой инормации.