СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2016414 (13) C1

(51) 5 G05F1/56 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4930049/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.04.22 
(45) Опубликовано: 1994.07.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: С.Д.Додик. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. М., "Сов.радио", 1980, стр.187, рис.6.9. С.Т.Дремов и др. Микроэлектронные стабилизаторы в источниках питания газоаналитической аппаратуры. В сборн. "Анализ газов с применением современных средств микроэлектроники и полупроводниковой техники". ВНИИАП, Киев, 1982, стр.6, рис.3. Авторское свидетельство СССР N 832543, кл. G 05F 1/56, 1978. 
(71) Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения 
(72) Автор(ы): Дремов С.Т.; Попиль Л.М.; Власов С.Б.; Крамар А.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Украинский научно-исследовательский институт аналитического приборостроения 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Область использования: в качестве вторичного источника электропитания. Сущность изобретения: устройство содержит регулирующий элемент на силовом 6, согласующем 5 и управляющем 4 транзисторах, узел 8 управления, выходом соединенный с базой транзистора 4, полупроводниковый элемент 9 и ограничительный элемент 10, последовательно включенные между выходным выводом 3 и общей шиной. Ограничительный элемент 10 выполнен на последовательно соединенных инверторе 11, трансформаторе 12 и выпрямительно-фильтрующем узле 13. Это снизило потребление мощности и повысило КПД устройства. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, обладающие повышенным КПД.

В одном из известных стабилизаторов для повышения КПД разделены входные коллекторные цепи силового и согласующих транзисторов регулирующего элемента. Недостатками данного стабилизатора являются сложность схемного решения и недостаточно высокий КПД. Эти недостатки объясняются необходимостью двух питающих напряжений и большой величиной напряжения питания коллекторной цепи силового транзистора (1).

В другом известном стабилизаторе для повышения КПД коллекторы согласующих транзисторов подключены к выходу DС-фильтра, подключенного к входу силового сглаживающего С-фильтра. Такое техническое решение значительно проще. Однако КПД этого стабилизатора ограничен, нестабильность выходного напряжения не может иметь достаточно малую величину, поскольку питающее напряжение колеблется в больших пределах (2).

Из известных стабилизаторов наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий вывод для подключения питающего напряжения, общую шину, вывод для подключения потребителя и регулирующий элемент, коллектор управляющего транзистора которого через переходы база-эмиттер согласующего и силового транзисторов соединен с первым выводом токоограничивающего двухполюсника, база непосредственно подключена к другому выводу токоограничивающего двухполюсника и выходу узла управления, входы которого связаны с выводом для подключения потребителя и общей шиной, а эмиттер непосредственно подключен к коллектору согласующего транзистора, через полупроводниковый элемент соединен с коллектором силового транзистора и с выводом для подключения потребителя, через ограничительный элемент связан с общей шиной (3).

В известном стабилизаторе КПД увеличен путем разделения выходных коллекторных цепей силового и согласующего транзисторов, т.е. простым путем. Однако недостатками известного стабилизатора являются недостаточно высокий КПД и большая мощность потребления. Эти недостатки объясняются большой величиной и значительными колебаниями питающего напряжения, а также большой мощностью потерь ограничительного элемента.

Целью настоящего изобретения является повышение КПД и снижение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем входной вывод, регулирующий элемент на силовом, согласующем и управляющем транзисторах, коллектор силового транзистора которого подключен к выходному выводу, узел управления, входами подключенный к выходному выводу и общей шине, а выходом соединен с базой управляющего транзистора регулирующего элемента, токоограничивающий двухполюсник, включенный между эмиттером силового и базой управляющего транзисторов регулирующего элемента, полупроводниковый элемент, первый вывод которого соединен с выходным выводом, а второй вывод - с коллектором согласующего, эмиттером управляющего транзисторов и с первым выводом ограничительного элемента, второй вывод которого подключен к общей шине, ограничительный элемент выполнен в виде преобразователя постоянного напряжения на инверторе, трансформаторе и выпрямительно-фильтрующем узле, причем входные выводы инвертора использованы в качестве упомянутых первого и второго выводов ограничительного элемента, выход инвертора через трансформатор соединен со входом выпрямительно-фильтрующего узла, при этом входной вывод соединен с выходным выводом выпрямительно-фильтрующего узла противоположной полярности, другой выходной вывод которого соединен с эмиттером силового транзистора регулирующего элемента.

Проведенный анализ научно-технической и патентной литературы не выявил аналогичных технических решений.

Электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения представлена на чертеже.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит входной вывод 1 для подключения источника питающего напряжения, общую шину 2, выходной вывод 3 для подключения потребителя, управляющий 4, согласующий 5 и силовой 6 транзисторы регулирующего элемента, токоограничивающий двухполюсник 7, узле 8 управления, полупроводниковый элемент 9, а также ограничительный элемент, выполненный в виде преобразователя 10 постоянного напряжения, состоящий из инвертора 11, трансформатора 12 и выпрямительно-фильтрующего узла 13.

Вывод 1 через источник выходного напряжения преобразователя 10, включенный последовательно с источником питающего напряжения, соединен с эмиттером силового 6 транзистора и одним из выводов токоограничивающего двухполюсника 7. Коллектор управляющего транзистора 4 через переход база-эмиттер согласующего 5 транзистора подключен к базе силового 6 транзистора, его база соединена с другим выводов токоограничивающего двухполюсника 7 и с выходом узла управления 8, входы которого связаны с выводом 3 для подключения потребителя и с общей шиной 2, а эмиттер непосредственно подключен к коллектору согласующего 5 транзистора, через полупроводниковый элемент 9 соединен с коллектором силового 6 транзистора и с выводом 3 для подключения потребителя, а через преобpазователь 10 постоянного напряжения соединен с общей шиной 3.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. При колебании питающего напряжения выходное напряжение изменяется незначительно за счет соответствующего изменения проводимости силового 6 транзистора под воздействием сигнала узла 8 управления. При этом благодаря разделению выходных коллекторных цепей силового 6 и согласующего 5 транзисторов с помощью полупроводникового элемента 9 и преобразователя 10 постоянного напряжения обеспечивается малое падение напряжения на силовом 6 транзисторе и, следовательно, повышенный КПД. Одновременно на выходе преобразователя 10 с помощью инвертора 11, трансформатора 12 и выпрямительно-фильтрующего узла 13 формируется напряжение (вых.пр.), которое включено последовательно с питающим напряжением (пит. ) и подается на вход стабилизатора. В результате снижается величина питающего напряжения для нормальной работы стабилизатора, снижаются пределы его изменения. Следовательно, повышается КПД, а также снижается мощность потребления стабилизатора, одновременно несколько снижается нестабильность выходного напряжения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий входной вывод, регулирующий элемент на силовом, согласующем и управляющем транзисторах, коллектор силового транзистора которого подключен к выходному выводу, узел управления, входами подключенный к выходному выводу и общей шине, а выходом соединен с базой управляющего транзистора регулирующего элемента, токоограничивающий двухполюсник, включенный между эмиттером силового и базой управляющего транзисторов регулирующего элемента, полупроводниковый элемент, первый вывод которого соединен с выходным выводом, а второй вывод - с коллектором согласующего, эмиттером управляющего транзисторов и с первым выводом ограничительного элемента, второй вывод которого подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и снижения потребляемой мощности, ограничительный элемент выполнен в виде преобразователя постоянного напряжения на инверторе, трансформаторе и выпрямительно-фильтрующем узле, причем входные выводы инвертора использованы в качестве упомянутых первого и второго выводов ограничительного элемента, выход инвертора через трансформатор соединен с входом выпрямительно-фильтрующего узла, при этом входной вывод соединен с выходным выводом выпрямительно-фильтрующего узла противоположной полярности, другой выходной вывод которого соединен с эмиттером силового транзистора регулирующего элемента.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru