СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизированный источник питания (патент №2426168), взятый за прототип, содержащий силовой транзистор 1 и управляющий транзистор 2, объединенные эмиттеры которых подключены к одному из полюсов входного источника питания. Резистор 3, подключенный к другому полюсу входного источника питания, обеспечивает ток базы силового транзистора 1. Усилительный транзистор 4, резистор 5 и резисторный делитель напряжения, состоящий из резисторов 6, 7, обеспечивают сравнение выходного напряжения с опорным напряжением на стабилитроне 8 и через резистор 9 и управляющий транзистор 2 выключает силовой транзистор 1 при достижении требуемого напряжения на конденсаторе фильтра 10 релейного стабилизатора напряжения 23. Времязадающий конденсатор 11 обеспечивает задержку на включение и форсированное запирание управляющего транзистора 2. Шунтирующий диод 12, дроссель 13 и конденсатор фильтра 10 образуют сглаживающий фильтр релейного стабилизатора напряжения 23. Отрицательная составляющая переменного напряжения дросселя 13 через выпрямительный диод 14 и фильтрующий конденсатор 15 поступает на базу транзистора параметрического стабилизатора 16, который обеспечивает включение задающего генератора 17 и преобразователя напряжения 18. Обмотка выходного трансформатора 19 преобразователя напряжения 18 через резистор 20 формирователя треугольного напряжения включена между эмиттером и базой управляющего транзистора 2. Параллельно цепи эмиттер-база управляющего транзистора 2 подключен конденсатор 21 формирователя треугольного напряжения, а параллельно резистору 6 делителя выходного напряжения релейного стабилизатора напряжения 23, подключенного одним из выводов к дросселю 13 релейного стабилизатора напряжения 23, подключен корректирующий конденсатор 22. Вторичное напряжение преобразователя напряжения 18 используется для питания аппаратуры потребителя, обмотка 19 выходного трансформатора преобразователя напряжения 18 через резистор 20 формирователя треугольного напряжения включена между эмиттером и базой управляющего транзистора 2, параллельно цепи эмиттер-база управляющего транзистора 2 подключен конденсатор 21 формирователя треугольного напряжения, а параллельно резистору 6 делителя выходного напряжения релейного стабилизатора напряжения 23, подключенного одним из выводов к дросселю 13 релейного стабилизатора напряжения 23, подключен корректирующий конденсатор 22.

Недостатком такого стабилизированного источника питания является потеря мощности на силовом транзисторе релейного стабилизатора напряжения за счет высокого остаточного напряжения на переходе эмиттер-коллектор в открытом состоянии транзистора, что снижает коэффициент полезного действия релейного стабилизатора напряжения, ухудшает режим работы силового транзистора и снижает его надежность.

Задачей настоящего изобретения является снижение потери мощности на силовом транзисторе и повышение надежности стабилизированного источника вторичного питания.

Поставленная задача достигается тем, что в стабилизированный источник питания, содержащий релейный стабилизатор напряжения, состоящий из силового и управляющего транзисторов, объединенные эмиттеры которых подключены к входному источнику питания, коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора и через резистор подключен к другому полюсу входного источника питания, база управляющего транзистора через времязадающий конденсатор подключена к коллектору силового транзистора и через резистор подключена к коллектору усилительного транзистора, коллектор силового транзистора через дроссель подключен к конденсатору фильтра релейного стабилизатора напряжения, а через шунтирующий диод подключен к другой полярности выхода релейного стабилизатора напряжения, эмиттер усилительного транзистора через резистор подключен к выходу релейного стабилизатора напряжения, а через стабилитрон к другой полярности выхода релейного стабилизатора напряжения, база усилительного транзистора через резисторный делитель напряжения подключена к выходу релейного стабилизатора напряжения, коллектор силового транзистора релейного стабилизатора напряжения через выпрямительный диод подключен к фильтрующему конденсатору и базе транзистора параметрического стабилизатора, к выходу которого подключен задающий генератор, к выходу релейного стабилизатора напряжения и задающего генератора подключен преобразователь напряжения, обмотка выходного трансформатора преобразователя напряжения через резистор формирователя треугольного напряжения включена между эмиттером и базой управляющего транзистора, параллельно цепи эмиттер-база управляющего транзистора подключен конденсатор формирователя треугольного напряжения, а параллельно резистору делителя выходного напряжения релейного стабилизатора напряжения, подключенного одним из выводов к дросселю релейного стабилизатора напряжения, подключен корректирующий конденсатор, введен дополнительный источник отпирания силового транзистора, состоящий из обмотки выходного трансформатора преобразователя напряжения, выпрямительного диода, ограничительного резистора и резистора делителя напряжения, в качестве силового транзистора релейного стабилизатора напряжения применен МДП транзистор, при этом резистор делителя напряжения подключен параллельно цепи затвор-исток силового МДП транзистора, один вывод обмотки выходного трансформатора преобразователя напряжения подключен к истоку силового МДП транзистора, а второй вывод обмотки подключен к катоду выпрямительного диода, анод которого через ограничительный резистор подключен к затвору силового МДП транзистора.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена электрическая схема стабилизированного источника питания, содержащего релейный стабилизатор напряжения 23, состоящий из силового транзистора 1 и управляющего транзистора 2, эмиттер транзистора 2 и исток транзистора 1 подключены к одному из полюсов входного источника питания. Делитель напряжения, состоящий из резисторов 3 и 27, обеспечивает отпирание транзистора 1 при подаче входного напряжения до запуска задающего генератора 17 и преобразователя 18. Времязадающий конденсатор 11 обеспечивает задержку на включение и форсированное запирание управляющего транзистора 2. Шунтирующий диод 12, дроссель 13 и конденсатор фильтра 10 образуют сглаживающий фильтр релейного стабилизатора напряжения 23. Отрицательная составляющая переменного напряжения дросселя 13 через выпрямительный диод 14 и фильтрующий конденсатор 15 поступает на базу транзистора параметрического стабилизатора 16, который обеспечивает включение задающего генератора 17 и преобразователя напряжения 18. После запуска преобразователя 18 прямоугольное напряжение с обмотки выходного трансформатора 19 через резистор 20 и конденсатор 21 поступает на базу транзистора 2, где формируется треугольное напряжение. Усилитель напряжения, построенный на транзисторе 4, резисторе 5 и делителе напряжения, состоящем из резисторов 6, 7, причем параллельно резистору 6 подключен корректирующий конденсатор 22, обеспечивает сравнение выходного напряжения с опорным напряжением стабилитрона 8 и формирует сигнал обратной связи стабилизатора напряжения, через резистор 9, этот сигнал суммируется с треугольным напряжением на базе транзистора 2, который обеспечивает выключение транзистора 1. Прямоугольное напряжение с обмотки 24 через диод 25, резистор 26 подается на затвор транзистора 1 и в момент запирания транзистора 2 обеспечивает форсированное отпирание силового транзистора 1. Приведенная выше схема дополнительного источника отпирания силового транзистора обеспечивает высокую скорость переключения и низкое сопротивление канала исток - сток МДП транзистора. Тем самым снижаются потери мощности на силовом транзисторе и повышается надежность стабилизированного источника питания.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение потери мощности на силовом транзисторе и повышение надежности стабилизированного источника вторичного питания путем введения дополнительного источника отпирания силового транзистора.

Данное изобретение применяется в блоках управления приводами, разрабатываемых ОАО «ИСС» в качестве стабилизатора напряжения вторичного источника питания.

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.

Предлагаемое изобретение относится к стабилизированным источникам питания и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры. Техническим результатом настоящего изобретения является снижение потери мощности на силовом транзисторе и повышение надежности стабилизированного источника вторичного питания. Указанный результат достигается тем, что в качестве силового транзистора релейного стабилизатора применен МДП транзистор и использована обмотка преобразователя напряжения для отпирания силового транзистора. 1 ил.

Стабилизированный источник питания, содержащий релейный стабилизатор напряжения, состоящий из силового и управляющего транзисторов, объединенные эмиттеры которых подключены к входному источнику питания, коллектор управляющего транзистора соединен с базой силового транзистора и через резистор подключен к другому полюсу входного источника питания, база управляющего транзистора через времязадающий конденсатор подключена к коллектору силового транзистора и через резистор подключена к коллектору усилительного транзистора, коллектор силового транзистора через дроссель подключен к конденсатору фильтра релейного стабилизатора напряжения, а через шунтирующий диод подключен к другой полярности выхода релейного стабилизатора напряжения, эмиттер усилительного транзистора через резистор подключен к выходу релейного стабилизатора напряжения, а через стабилитрон к другой полярности выхода релейного стабилизатора напряжения, база усилительного транзистора через резисторный делитель напряжения подключена к выходу релейного стабилизатора напряжения, коллектор силового транзистора релейного стабилизатора напряжения через выпрямительный диод подключен к фильтрующему конденсатору и базе транзистора параметрического стабилизатора, к выходу которого подключен задающий генератор, к выходу релейного стабилизатора напряжения и задающего генератора подключен преобразователь напряжения, обмотка выходного трансформатора преобразователя напряжения через резистор формирователя треугольного напряжения включена между эмиттером и базой управляющего транзистора, параллельно цепи эмиттер-база управляющего транзистора подключен конденсатор формирователя треугольного напряжения, а параллельно резистору делителя выходного напряжения релейного стабилизатора напряжения, подключенного одним из выводов к дросселю релейного стабилизатора напряжения, подключен корректирующий конденсатор, отличающийся тем, что введен дополнительный источник отпирания силового транзистора, состоящий из обмотки выходного трансформатора преобразователя напряжения, выпрямительного диода, ограничительного резистора и резистора делителя напряжения, в качестве силового транзистора релейного стабилизатора напряжения применен МДП транзистор, при этом резистор делителя напряжения подключен параллельно цепи затвор-исток силового МДП транзистора, один вывод обмотки выходного трансформатора преобразователя напряжения подключен к истоку силового МДП транзистора, а второй вывод обмотки подключен к катоду выпрямительного диода, анод которого через ограничительный резистор подключен к затвору силового МДП транзистора.