SU1403299A1 - Stabilized a.c. to d.c. voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в качестве источника питани  в низковольтных силовых цеп х питани  электронно-вычислительных машин. Цель изобретени  - уменьшение пульсаций выходного напр жени . Устройство содержит трансформатор с одной первичной и п тью вторичными обмотками, одна из которых выполнена со средним выводом и образует с транзисторами 3, 4 двухполупериодную схему выпр млени  с фильтром 5 на выходе, соединенным с датчиком выходного напр жени , включаюого раОБРЯлеко в льт-вы - жемаыми со сто мным чаю/2 щего усилитель 6, который соединен с цепью управлени  транзистора 7. Базы транзисторов 10, 11 через резисторы 12, 13 соединены с одними выводами вторичных обмоток 14, 15, а через диоды 8, 9 эти транзисторы соединены с коллектором транзистора 7. Эмиттер транзистора 7 соединен со средним выводом обмотки 2. Другие выводы обмоток 14, 15 соединены соответственно с коллекторами транзисторов 10, 11, а через конденсаторы 20, 21 - с коллекторами транзисторов 3, 4. Ко вторичным обмоткам 16, 17 подключены дополните,1ьно введенные выпр мители 18, 19 с конденсаторами 20, 21 на их выходах. Базы транзисторов 3, 4 соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 10, П. Введение выпр мителей 18, 19 с конденсаторами 20, 21 и указанное соединение элементов устройства позвол ют устранить различи  двух плеч устройства, вызванные разбросом характеристик транзисторов в этих плечах, а также прерывание тока дроссел  выходного фи.тьтра при переходе входного напр жени  через нуль за счет прикладывани  дополнительного напр жени  конденсаторов 20, 21 к базам транзисторов 3, 4. 1 ил. Р (Л 4 О со IND ;о соThe invention relates to the field of electrical engineering and can be used as a power source in low-voltage power circuits for electronic computers. The purpose of the invention is to reduce the output voltage ripple. The device contains a transformer with one primary and five secondary windings, one of which is made with an average output and forms, with transistors 3, 4, a full-wave rectifying circuit with filter 5 at the output connected to the output voltage sensor, which switches on RELATED With a tea / 2 coupler, an amplifier 6, which is connected to the control circuit of transistor 7. The bases of transistors 10, 11 are connected through resistors 12, 13 to one side of the secondary windings 14, 15, and through diodes 8, 9 they are connected to transistor 7 emitter. The emitter of transistor 7 is connected to the middle lead of winding 2. Other leads of windings 14, 15 are connected respectively to collectors of transistors 10, 11, and through capacitors 20, 21 to connectors of transistors 3, 4. To secondary windings 16, 17 are connected add 1 rectifiers 18, 19 inserted with capacitors 20, 21 at their outputs. The bases of transistors 3, 4 are connected respectively to the emitters of transistors 10, P. The introduction of rectifiers 18, 19 to capacitors 20, 21 and the indicated connection of the device elements allow to eliminate the differences between the two arms of the device caused by the spread of the characteristics of the transistors in these arms, as well as the current interruption droplet of the output fi.ttra when the input voltage passes through zero due to the application of additional voltage of capacitors 20, 21 to the bases of transistors 3, 4. 1 sludge. R (L 4 O with IND; o with

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питани  в устройствах, предназначенных дл  выпр млени  и стабилизации переменного напр жени , например, в низковольтных силовых цеп х питани  ЭВМ.The invention relates to electrical engineering and can be used as a power source in devices intended for rectifying and stabilizing alternating voltage, for example, in low-voltage power supply circuits of a computer.

Цель изобретени  - уменьиюние пульсаций выходного напр жени .The purpose of the invention is to reduce the output voltage ripple.

На чертеже представлена принципиальна  схема стабилизированно1 о преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of a stabilized 1 converter.

Стабилизированный преобразователь пе- ре.менного напр жени  в посто нное содержит трансформатор 1 с первичной обмоткой, подключенной к питающей сети, и п тью вторичными обмотками. Силова  вторична  обмотка 2 выполнена со средней точкой и подключена к коллекторам силовых транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых соединены через выходной фильтр 5 с выходом устройства и схемой сравнени  6, включающей датчик выходного напр жени  с усилителем, выход которой соединен с базой регулирующего транзистора 7, эмиттер которого соединен со средней точкой обмотки 2 и выходом устройства, а коллектор соединен с анодами диодов 8 и 9, катоды которых подклю- чены к базам управл ющих транзисторов 10, 11 и к первым выводам резисторов 12 и 13 соответственно, вторые выводы которых соединены с первыми выводами вторичных обмоток 14 и 15. Вторичные обмотки 16 и 17 через двухполупериодные выпр мители 18 и 19 и фильтры из конденсаторов 20 и 21 соединены первыми выводами с коллекторами силовых транзисторов 3 и 4, а вторыми выводами соединены с коллекторами управл ющих транзисторов и со вторыми выводами вторичных обмоток 14 и 15 соответ- ственно.The stabilized AC / DC voltage converter contains a transformer 1 with a primary winding connected to the supply mains and five secondary windings. The secondary power winding 2 is provided with a midpoint and connected to the collectors of power transistors 3 and 4, the emitters of which are connected via an output filter 5 to the output of the device and a comparison circuit 6 including an output voltage sensor with an amplifier whose output is connected to the base of the regulating transistor 7, the emitter of which is connected to the midpoint of the winding 2 and the output of the device, and the collector is connected to the anodes of diodes 8 and 9, the cathodes of which are connected to the bases of the control transistors 10, 11 and to the first terminals of the resistors 12 and 13 respectively of course, the second terminals of which are connected to the first terminals of the secondary windings 14 and 15. The secondary windings 16 and 17 through the full-wave rectifiers 18 and 19 and the filters from the capacitors 20 and 21 are connected to the first terminals of the collectors of the power transistors 3 and 4, and the second terminals are connected to collectors of control transistors and with the second terminals of the secondary windings 14 and 15, respectively.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

I В течение одного полупериода перемен- I ного входного напр жени  управл ющий транзистор 10 открыт отпирающим напр жением , снимаемым с обмотки 14. Через коллектор-эмиттер открытого транзистора 10 отпирающее напр жение с обмотки 16 и конденсатора 20 открывает силовой транзистор 3. Выходной фильтр 5 производит сглаживание выпр мленного напр жени . С выхода схемы сравнени  6 на базу регулирующего транзистора поступает сигнал -обратной св зи, пропорциональный разности выходного и опорного напр жений. Стабилизаци  выходного напр жени  осуществл етс  следующим образом. В зависимости от величины этого сигнала мен етс  ток через транзистор 7, протекающий через открытый в данный полупериод входного .напр жени  диод 8, резистор 12 и обмотки 14, 16 и 2, и мен етс  напр жение, прикладываемое между базой транзистора 10 и средней точкой обмотки 2. Это напр жениеI During one half-cycle of the alternating I input voltage, the control transistor 10 is opened by the unlocking voltage removed from the winding 14. Through the collector-emitter of the open transistor 10, the unlocking voltage from the winding 16 and the capacitor 20 opens the power transistor 3. Output filter 5 produces smoothing rectified voltage. From the output of the comparison circuit 6, a feedback signal is received at the base of the regulating transistor, proportional to the difference of the output and reference voltages. The output voltage is stabilized as follows. Depending on the magnitude of this signal, the current through the transistor 7 flowing through the input voltage of the diode 8, the resistor 12 and the windings 14, 16 and 2 that is open in this half-period changes, and the voltage applied between the base of the transistor 10 and the midpoint changes winding 2. It is voltage

отличаетс  от входного напр жени  устройства на величину напр жени , приложенного между базами и эмиттерами транзисторов 3 и 10, которое составл ет небольщую часть выходного напр жени , имеет величину 1 -1,5 В и небольшой разброс, поскольку транзисторы работают при одинаковой температуре , одинаковых токах и напр жени х. При уменьшении практически до нул  входного напр жени  силовой транзистор 3 остаетс  открытым за счет напр жени  на конденсаторе 20, которое через обмотку 14, резистор 12 и тра.нзистор 10 прикладываетс  к базе транзистора 3, ток через дроссель выходного фильтра 5 не прерываетс  и увеличени  пульсаций выходного напр жени  не происходит. При переходе входного напр жени  через нуль транзистор 3 закрываетс  по база-эмиттерному переходу, а транзистор 4 открываетс  за счет энергии, запасенной в конденсаторе 21. Далее процесс происходит аналогично.differs from the input voltage of the device by the amount of voltage applied between the bases and emitters of transistors 3 and 10, which is a small part of the output voltage, has a value of 1 -1.5 V and a small variation, since the transistors operate at the same temperature, the same currents and voltages. When the input voltage is reduced almost to zero, the power transistor 3 remains open due to the voltage on the capacitor 20, which through the winding 14, the resistor 12 and the transistor 10 is applied to the base of the transistor 3, the current through the output filter choke 5 is not interrupted and the ripple increases output voltage does not occur. When the input voltage passes through zero, the transistor 3 closes at the base-emitter transition, and transistor 4 opens due to the energy stored in the capacitor 21. The process then proceeds in a similar way.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Стабилизированный преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий трансформатор с первичной обмоткой , соединенной с входными выводами дл  подключени  источника питани , и п тью вторичными обмотками, п ть транзисторов ,. два диода, два резистора, схе.му сравнени  и сглаживающий фильтр, выход которого соединен с выходными выводами, один из которых образован средней точкой первой вторичной обмотки трансформатора, свободными выводами подключенной через выходные цепи соответственно первого и второго транзисторов к одному из входов фильтра, другим входом подключенного к среднему выводу этой обмотки, база третьего транзистора через первый резистор подключена к одному из выводов второй вторичной обмотки, база четвертого транзистора через второй резистор подключена к одному из выводов третьей вторичной обмотки , причем входы схемы сравнени  соединены с соответствующими выходными выводами , а ее выход подключен к цепи управлени  п того транзистора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  пульсаций выходного напр жени , дополнительно введены два выпр мител  с конденсаторами фильтра на выходе каждый, входами подключенные соответственно к четвертой и п той вторичным обмоткам, причем один из указанных конденсаторов одновременно включен между коллекторами первого и третьего транзисторов , а другой - между коллекторами второго и четвертого транзисторов, эмиттер п того транзистора соединен со средним выводом первой вторичной обмотки, а его коллектор через первый и второй диоды соеди1403299A stabilized AC-to-DC converter containing a transformer with a primary winding connected to the input terminals for connecting a power source and five secondary windings, five transistors,. two diodes, two resistors, a comparison circuit and a smoothing filter whose output is connected to output pins, one of which is formed by the middle point of the first secondary winding of the transformer, free pins connected through the output circuits of the first and second transistors to one of the filter inputs, the other input connected to the middle output of the winding, the base of the third transistor through the first resistor connected to one of the terminals of the second secondary winding, the base of the fourth transistor through the second resistor n Connected to one of the terminals of the third secondary winding, the inputs of the comparison circuit are connected to the corresponding output terminals, and its output is connected to the control circuit of the fifth transistor, characterized in that, in order to reduce the output voltage ripple, two capacitors are added to the capacitors filter each output, the inputs are connected respectively to the fourth and fifth of the secondary windings, and one of these capacitors simultaneously connected between the collectors of the first and third transistor c, and the other between the collectors of the second and fourth transistors, the emitter of the nth transistor is connected to the middle terminal of the first secondary winding, and its collector is connected via the first and second diodes 3434 нен соответственно с базой третьего и базойственно с базой первого и базой второгоIt is not correspondingly with the base of the third and basally with the base of the first and the base of the second четвертого транзисторов, коллекторы кото-транзисторов, эмиттеры которых соединеныfourth transistors, whose collectors are transistors, the emitters of which are connected рых соединены соответственно со свободны-с первым входом сглаживающего фильтра,ryh connected respectively with a free-with the first input smoothing filter, м-и выводами второй и третьей вторичныха коллекторы - с соответствующими вывообмоток , а их эмиттеры соединены соответ- первой вторичной обмотки.The terminals of the second and third secondary collectors are connected to the corresponding output windings, and their emitters are connected respectively to the first secondary winding.