SU723545A1 - Ac voltage stabilizer - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в цеп х питани  различной радиотехнической аппаратуры .The invention relates to electrical engineering and can be used in the power supply circuits of various radio engineering equipment.

Известен стабилизатор .переменного напр жени , содержащий две идентичные схемы, кажда  из которых включает транзистор и два диода, трансформатор с двум  вторичными обмотками, шунтированными конденсаторами и соединенными с ба зовыми и коллекторными выводами соответствующих транзисторов, и два стабилитрона , включенных последовательно с первичной обмоткой Этого трансформатора, также шунтированной конденсатором Щ A voltage regulator is known that contains two identical circuits, each of which includes a transistor and two diodes, a transformer with two secondary windings, bypass capacitors and connected to the base and collector terminals of the respective transistors, and two zener diodes connected in series with the primary winding transformer, also shunt capacitor

Недостаток устройства - снижение коэффициента стабилизации и КПД при изменении частоты питающего напр жени , возможность пробо  траЕззисторов в момент включени  при работе на нагрузку с параллельной емкостью, наличие отдельного трансформатора, что увеличивает вес и габариты.The drawback of the device is a decrease in the stabilization factor and efficiency when the frequency of the supply voltage varies, the possibility of sampling resistors at the moment of switching on when working on the load with a parallel capacity, the presence of a separate transformer, which increases the weight and size.

Наиболее близким к изобретению поThe closest to the invention according to

22

технической сущности к достигаемому-ре .зультату  вл етс  стабилизатор перемен кого напр жени , содержащий двухпол рный стабилизирующий элемент, первый вывод которого соединен с входным выводом через балластный резистор, а второй вьшод подключен к общей шине {21 .The technical entity to the achieved result is a voltage regulator containing a two-pole stabilizing element, the first terminal of which is connected to the input terminal through a ballast resistor, and the second one is connected to the common bus {21.

Недостаток этого стабилизатора - низкий КПД за счет потерь в балластном резисторе, по которому протекают полный ток нагрузки и сравнимый с ним ток- стабилизирующего элемента, низкий коэффициент стабилизации, так как услови  его увеличени  противоположны услови м повышени  КПД, большое выходное сопротивление .The disadvantage of this stabilizer is low efficiency due to losses in the ballast resistor, through which the full load current and a current-stabilizing element comparable to it, a low stabilization factor, since the condition of its increase is opposite to the condition of efficiency increase, a large output resistance.

Цель изобретени  - повышение КПД, коэффициента стабилизации и снижение выхоцного сопротивлени  стабилизатора.The purpose of the invention is to increase the efficiency, the stabilization factor and reduce the output resistance of the stabilizer.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный стабилизатор переменного напр жени  введены два транзистора разного типа проводимости, два резистора. четыре аиода и ава стабилитрона, npviчем база транзистора с р-п-р-провоцимостью поаключена к аноцу первого диода , катод которого соединен с первым выводом двухпол рного стабилизирующего элемента и с анодс и второго диода; катод которого подключен к базе TpaEiзистора с Пл-р-п- проводимостью, коллектор транзистора с p- v-p-проводимостью соединен с анодом третьего диопа, катод которого через первый резистор со единен с входным вьшодом, а через последовательно соединенные первый и второй резистор с анодом четвертого диода, катодом соединенного с коллектором тран . зистора с Л-р Пг-проводимостью и с катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с эмиттерами обоих транзисторов , выход ным выводом и катодом второ го стабилитрона, анодом п од ключей но гх) к аноду третьего диода. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. В качестве двухпол рного стабилизирующего элемента примен ют выпр мительный мост на диодах 1,2,3,4, в диагональ которого включен.стабилитрон 5. введенных транзисторов 6 (типа tv-p-a) и 7 (типа р-п-р) соедин ют через диоды 8,9 с балластным резистором Ю и выпр мительным мостом. Коллекторы транзисторов 6 и 7 через диоды 11 и 12, резисторы 13 и 14 соответственно соедин ют с входным выводом 15 и балластным резистором 10. Между эмиттером и коллектором каждого транзистор стабилитроны 16 и 17. Эмитте ры обоих транзисторов соединены между собой и выходным выводом 18. Второй вывод двухпол рного стабилизирующего элемента соединен с выводом 19 общим дл  входа и выхсзоа стабилизатора. Устройство работает следующим образом . В течение всей полуволны напр жени  одной пол рности, например положительной , выходной ток протекает через диоды 8, 11, резистор 13 и транзистор 6. В этот период транзистор 7 отключен запертыми диодами 9 и 12, При изменени пол рности входного напр жени  заперты ми станов$ггс  диоды 8, 11 и выходной ток уже другого направлени  протекает через транзистор 7 и открытые диоды 9 12. При работе устройства в течение каждого полупериода входного напр жени имеютс  два характерных режима. 454 В первом режиме входЕюе напр жение AJCjrbUic иапр жсг   стабилизации, При этом стабилизирующий элемент 1-5 запорт и весь ток резистора 1О по- ступает в базу транзистора G (при поло- жителыюй пол рности входного напр жени ), ввод  его в состо ние близкое к насыщению. Выходное напр жение следует за входным, отстава  от него на несколько вольт За счет падени  па открытом диоце 11, резисторе 13 и транзисторе G. В отличие от известного через резистор 10 протекает не весь ток выхода , а лишь мала  его часп (несколько процентов), необходима  дл  управлени  транзистором. Это повыщает КПД. Во втором режиме входное напр жение бо,лъше напр жени  стабипнзаиии. При этом стабилизирующий элемент 1-5 отперт, потенциал базы транзистора 6 почти не. измен етс  и практически посто нным остаетс  выходное напр жение. Между базой и коллектором транзистора G действует напр жение, равное разности входного напр жени  стабилизации. Ток, протекающий через стабилизирующий элемент, значительно меньще, чем в известном устройстве, что повыщает КПД, и этом режиме, а также практически устран ет дрейф выходного напр жени  при Г езистор 10 имеет большую прогреве, чем в известном устройстве величину, Бследствие того, ток, протекающий через него, меньще. Это повышает козффшдиент стабилизации завис инш от отноиюни  сопротивлении резистора 10 и стабилизирующего элемента, В известном устройстве выходное сопрот юление стабштнзатора опрецел етс  сопроп-шлением стабилизирующего элемента и может достигать дес тков оМс В предлагаемом устройстве выходное сопрот шление значительно Kietibme, так как определ етс  выходным сопротивлением эмиттернохт повторител  на транзисторе G (или 7 во зром  другой пол рности входного напр жени ). Стабилитроны 1G, 17 и резисторы 13, 14 защищают транзисторы 6, 7 соответственно от пробо  в момент включени  при работе на нагрузку с эклзивалеитной параллельной емкостью или выбросах В.ХС.ЦНОГО напр жени . Стабилизатор не содержит реактивных элементов, поэтому нижн   рабоче1Х ) диапазона частот определ етс  только свойствами нагрузки.The goal is achieved by introducing two transistors of different conductivity types, two resistors, into a known AC voltage regulator. four aiods and an ava zener diode, npvichem the base of the transistor with pnp-projectivity is connected to the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the first output of the two-pole stabilizing element and from the anode and the second diode; The cathode of which is connected to the TpaEiistor base with Pl-p-n-conductivity, the collector of the p-vp transistor is connected to the anode of the third diop, the cathode of which through the first resistor is connected to the input vysod, and through the anode connected in series with the anode the fourth diode, the cathode connected to the collector tran. a resistor with Lr-Rg conductivity and a cathode of the first Zener diode, the anode of which is connected to the emitters of both transistors, the output terminal and the cathode of the second Zener diode, the anode of the switches of the third diode. The drawing is a schematic diagram of the device. As a two-pole stabilizing element, a rectifying bridge with diodes 1,2,3,4 is used, the diagonal of which includes a stabilizer 5. The inserted transistors 6 (type tv-pa) and 7 (type pnp-p) are connected through diodes 8.9 with a ballast resistor Yu and a rectifying bridge. The collectors of transistors 6 and 7 through diodes 11 and 12, resistors 13 and 14, respectively, are connected to the input terminal 15 and the ballast resistor 10. Zener diodes 16 and 17 are connected between the emitter and collector of each transistor. The emitters of both transistors are interconnected and the output terminal 18. The second terminal of the two-pole stabilizing element is connected to terminal 19 common to the inlet and outlet of the stabilizer. The device works as follows. Throughout the entire half-wave, the voltage of one polarity, for example, positive, the output current flows through diodes 8, 11, resistor 13 and transistor 6. During this period, transistor 7 is turned off by locked diodes 9 and 12, when the input voltage changes polarity The diode diodes 8, 11 and the output current of a different direction flow through the transistor 7 and open diodes 9 to 12. When the device operates, during each half-cycle of the input voltage, there are two characteristic modes. 454 In the first mode, the input voltage AJCjrbUic and stabilization voltage. In this case, the stabilizing element 1-5 is the porta and the entire current of the resistor 1O enters the base of the transistor G (at the positive polarity of the input voltage), putting it into a close state to saturation. The output voltage follows the input voltage, lagging several volts behind it. Due to the fall of open diocese 11, resistor 13 and transistor G. In contrast to the known output through resistor 10, not all the output current flows, but only a small amount of output (a few percent) necessary to control the transistor. This increases efficiency. In the second mode, the input voltage is higher than the stabilization voltage. When this stabilizing element 1-5 unlocked, the potential of the base of the transistor 6 is almost not. varies and the output voltage remains almost constant. There is a voltage between the base and the collector of the transistor G, equal to the difference between the input stabilizing voltage. The current flowing through the stabilizing element is much smaller than in the known device, which increases the efficiency, and this mode, as well as almost eliminates the output voltage drift at G, the resistor 10 has a greater heating value than in the known device. flowing through it, less. This increases the stabilization gradient dependent on the resistance of the resistor 10 and the stabilizing element. In the known device, the output resistance of the stabilizer is determined by the resistance of the stabilizing element and can reach tens of ohms. In the proposed device, the output resistance is significantly Kietibme, since it is determined by the output resistance the emitter receiver is a repeater on the transistor G (or 7 in the opposite polarity of the input voltage). Zener diodes 1G, 17 and resistors 13, 14 protect transistors 6, 7, respectively, from breakdown at the moment of switching on when operating on a load with an equivalent parallel capacitance or a high voltage V.H.TSNOGO voltage. The stabilizer does not contain reactive elements, therefore the lower operating frequency range is determined only by the properties of the load.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim Стабилизатор переменного напряжения, содержащий двухполярный стабилизирующий элемент, первый вывод которого соединен с входным выводом через балластный резистор, а второй вывод подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, коэффициента стабилизации и снижения выходного сопротивления, в него введены два транзистора разного типа проводимости, два резистора, четыре диода и два стабилитрона, причем база транзистора с р-п-р-проводимостью подключена к аноду первого диода, катод которого соединен с первым выводом двухполярного стабилизирующего элемента и с анодом второго диода, катод которого подключен к базе транзистора с п-р-гь-проводимостью, коллектор транзистора с р-п-рпроводимостью соединен с анодом тре тьего диода, катод которого через первый резистор соединен с входным выводом, а через последовательно соединенные первый и второй резистор с анодомAn AC voltage stabilizer containing a bipolar stabilizing element, the first terminal of which is connected to the input terminal through a ballast resistor, and the second terminal is connected to a common bus, characterized in that, in order to increase the efficiency, stabilization coefficient and reduce the output resistance, two transistors are introduced into it different types of conductivity, two resistors, four diodes and two zener diodes, and the base of the transistor with pnp conductivity is connected to the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the first output of the two of the stabilizing element and with the anode of the second diode, the cathode of which is connected to the base of the transistor with conductive conductivity, the collector of the transistor with conductive conductivity is connected to the anode of the third diode, the cathode of which is connected to the input terminal through the first resistor, and through the series-connected first and second resistor with the anode 5 четвертого диода, катодом соединенного с коллектором транзистора с П-р-п-проводимостью и с катодом первого стабилитрона, анод которого соединен с эмиттерами обоих транзисторов, выходным ¹⁰ выводом и катодом второго стабилитрона, анодом подключенного к аноду третьего диода.5 of the fourth diode, the cathode connected to the collector of the transistor with Pnp conductivity and the cathode of the first zener diode, the anode of which is connected to the emitters of both transistors, output ¹⁰ pin and the cathode of the second zener diode, the anode connected to the anode of the third diode. Источники информахии, ¹⁵ принятые во внимание при экспертизеSources of information, ¹⁵ taken into account in the examination 1. Патент США № 3593111, кл. 323-17, 1971.1. US patent No. 3593111, CL. 323-17, 1971. 2. Источники электропитания на полу· проводниковых приборах ’Проектирование ²⁰ и расчет* под ред. Додика С. Д. и Гальперина Е. И., М., 'Советское радио*, 1969, с. 381.2. Power supplies on the floor · conductor devices' Design ²⁰ and calculation * ed. Dodika S. D. and Halperina E. I., M., 'Soviet Radio *, 1969, p. 381. ЦНИИПИ Заказ 368/27 Тираж 956 ПодписноеЦНИИПИ Order 368/27 Circulation 956 Subscription Филиал ППП 'Патент', г. Ужгород, ул. Проектная, 4Branch of PPP 'Patent', Uzhhorod, st. Project, 4