Ключевой стабилизатор напряжения Советский патент 1983 года по МПК G05F1/56 

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в , цепях питания различной радиоаппаратуры.

По основному авт. св. № 505014, ; известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий последовательно соединенные коммутирующий элемент с фильтром и цепь обратной связи, состоящую из сравнивающего и опорного элементов усилителя постоянного тока, порогового элемента, например триггера ЦЫидта, узла управления, и узла ввода модулирующего сигнала, один из двух транзисторов которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, резистор дифференцирующей цепи включен параллельно выходу мостовой схемы выпрямления узла ввод а модулирующего сигнала,один из двух транзисторов которого соединен с выходом усилителя постоянного тока,резистор дифференцирующей цепи включен параллельно выходу мостовой схемы выпрямления узла модулирующего сигнала между базами указанных транзисторов, общий эмиттерный резистор которых подключен к входу порогового элементаЦ.

Недостатком стабилизатора являет ся низкий КПД вследствие потерь в цепях обратной связи, которые питаются от внутреннего низковольтного стабилизатора. Кроме того для работы стабилизатора необходим внешний генератор модулирующего напряжения.

Целью изобретения является повышение КПД за счет уменьшения потерь в цепях обратной связи стабилизатора и внешнем генераторе модулирующего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен инвертор, вход которюго подключен к входным клеммам, первый выход соединен через введенные выпрямитель и фильтр с шинеали питания цепи обратной связи, а второй выход - с входетл узла ввода модулирующего сигнала.

На чертеже приведена принципиаль ная схема ключевого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит сравнивающее устройство на транзисторах 1 и 2, соединенное с входом узла ввода модулирующего сигнала, состоящего из транзисторов 3 и 4, резисторов 5 и б, мостовой схемы 7 выпрямления, пороговый элемент на транзисторах 8 и 9, соединенный с эмиттерным резис тором 6 транзисторов 3 н 4, усилитель на транзисторах 10-12, соедине ный с выходом транзистора 9 порогового элемента. Выход усилителя на транзисторах 10-12 подключен к вход коммутирующего элемента 13, соединенного последовательно с шиной 14 иТЭЬС -фильтром 15, выход ко торого, являющийся одновременно выходом стабилизатора, соединен с ба,зой транзистора 1 сравнивающего уст ройства. База транзистора 2 соедине на с одним из выходов параметрического стабилизатора на стабилитро не 1 6 и транзисторе 17, питающего цепь обратной связи. К шине 14 подключен инвертор 18 на транзисторах 19 и 20 и трансформаторе 21. Вторичная обмотка 22 трансформатора 21 через вторую мостовую схему 2 выпрямления, емкостной фильтр 24 соединена с коллектором транзистора 17, а другая вторичная обмотка 25 через конденсатор 26 гоединена с входом первой мостовой схемы 7 выпрямления. Стабилизатор работает следующим образом. Сигнал рассогласования с коллектора транзистора 2 поступает на базу транзисторов 3. На резистор 5 че рез мостовую схему 7 подается модулирующее напряжение с вторичной обмотки 25 трансформатора 21 через конденсатор 26, образующий с резистором 5 дифференцирующую цепь. Таки образом из прямоугольного напряжения инвертора 18 получается развертывающее напряжение пилообразной формы, необходимое для широтно-импульсного регулирования. Разностный сигнал между сигналом рассогласования и модулирующим напряжением выделяется на резисторе 6 и переключа ет транзисторы 8 и 9 порогового эле мента, формирующего пpя юyгoльныe импульсы длительностью, обратно про порциональной выходному напряжению стабилизатора. Эти импульсы усилива ются транзисторами 10-12 и управляют состоянием коммутирующего эле- . мента 13. В результате выходное напряжение стабилизатора поддерживается постоянным. Питание цепи обрат ной связи осуществляется от парамет рического стабилизатора на транзист ре 17, КПД которого определяется о ношением напряжений стабилизации (UCT) и питания (Цц ) , а потребляемая цепью обратной связи с параметрическим стабилизатором мощность Р п потр потр потребляемый цепью ток. При большой разнице U и U.i возникают дополнительные потери мощности на транзисторе 17, котоЕЖле вызывают в известном стабилизаторе снижение общего КПД и перегрев цепи обратной связи, что особенно опасно при выполнении последней в виде интегральной схемы,. В данном стабилизаторе Up снижено до пределов, достаточных для нормальной работы параметрического стабилизатора. При этом Р снизится в К раз. где и - напряжение питания на не 14; и - напряжение на коллекторе транзистора 17; 1инв - КПД инвертора 18. Таким образом, введение в известный стабилизатор инвертора позволяет снизить мощность, потребляемую цепью обратной связи. Кроме того, для синхронизации работы стабилизатора не нужен внешний генератор, что, кроме увеличения КПД Стабилизатора за счет уменьшения потерь, повыиает его помехозащищенность, ток пульсации напряжения питающего цепь обратной связи совпадает с коротким фронтом пилообразного модулирующего напрязхения и не сбивают широтно-импульсный сигнал. Формула изобретения Ключевой стабилизатор напряжения по авт. св. 505014, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введен инвертор, вход которого подключен к входным клеммам, первый выход соединен через введенные выпрямитель и фильтр с шинами питания цепи обратной связи, а второй выход - с входом узла ввода модулирующего сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 505014, кл. G 05 F 1/5б, 1973.