Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования постоянного нестабилиэированного напряжения одной величины в стабилизированное постоянное напряжение другой величины и может быть использовано в источниках вторичного электропитания различной радиоэлектронной аппаратуры .

Известны- стабилизированные преобразователи постоянного напряжения содержащие усилитель мощности, широтно-импульсный модулятор, выполненный на базе управляемого мультивибратора, и предварительный усилитель , причем один вход широтно-импульсного модулятора соединен с источником опорного напряжения,другой его вход подключен к выходу усилителя мощности, а выход широтноимпульсного модулятора через предварительный усилитель соединен с управляющим входом усилителя мощности СИ ,

Недостатком этого преобразователя является низкая стабильность выходного напряжения из-за малого значения коэффициента усиления тракта: вход широтно-импульсного модулятора - выход усилителя мощности. Для увеличения коэффициента усиления в данный тракт приходится вводить усилитель постоянного тока.

Наиболее близким к изобретению является стабилизированнь1й преобразователь постоянного напряжения, содержащий усилитель мощности,усилитель постоянного тока, управляемый мультивибратор и предварительный усилитель, причем один вход усилителя постоянноготока соединен с источнике опорного напряжения, другой его вход подключен к выходу усилителя мощности, а выход усилителя постоянного тока соединен с управляемым мультивибратором,выход которого через предварительный усилитель подключен к управляющему входу усилителя мощности 2,

Недостатком этого преобразователя является низкая стабильность выходного напряжения при малом нагрузочном токе из-за необходимости ограничивать скважность импульсов, поступакмаих на предварительный усилитель.

Для исключения срыва генерации импульсов в MynbTHBHCpatope необходимо обеспечивать некоторое минимальное значение .длительности импульса. Однако при этом сннжается стабильность выходного напряжения при малом нагрузочном токе (выходное напряжение увеличивается).

Цель изобретения повышение ста .бильности выходного напряжения при малсян нагрузочном токе.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный преобразователь постоянного HanpJEiceния, содержащий усилитель мощности, усилитель ПОСТОЯННОГОтока, управляемый мультивибратор и предварительный усилитель, причем один вход усилителя постоянного тока соединен с источником опорного напряжения, другой его вход подключен к выходу усилителя мощности, а выход усилителя постоянного тока соединен с управляемым мультивибратором, выход которого через предварительный усилитель подключен к управляемому входу усилителя мощности, введен стабилитрон, причем один/вывод стабилитрона подключен к- коллектору одного из транзисторов мультивибратора, а второй вывод стабилитрона соединен с базой транзистора предварительного усилителя.

В предлагаемом преобразователе длительность управляющего импульса может быть снижена до нуля, но ерыва генерации импульсов в мультивибраторе не происходит, так как длительность открытого состояния транзисторов мультивибратора является постоянной величиной.

На фиг.1 приведена электрическая схема предлагаемого устройстваj на фиг.2 - диаграммы напряжений.

Преобразователь содержит усилитель 1 мощности, усилитель 2 постоянного тока, управляемый мульти-; вибратор 3, предварительный .усйли- тель 4 и стабилитрон 5. На фиг.2 обозначены

Uex - постоянное неста-. билизиров нное напряжение на входе усилителя 1; №14 постоянное стабилизированное напряжение на выходе усилителя i,

М опорное напряжение Ul«,|, uVtT напряжения на

выходе усилителя 2 постоя н ного ток а

u4 uw амплитуда напряжений на выходе управляемого мультвибратора 3;

Urw амплитуда напряжения на входе пред варительНого усилителя 4j

ц напряжение стабнлистsatxHH стабилитрона 5;

Т - период работы

управляемого мультивиб13атора 3 -, 4ч., tu - длительности импульсов на входе предварительного усилителя 4.

Выход усилителя 1 мсвдности соединен со входом усилителя 2 постоянного тока, другой вход которог подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с шиной питания управляемого мультивибратора 3, выход КОТОРОГО подключен к Предварительному усилителю 4 через

стабилитрон 5.. Выход предварительного усилителя 4 соединен с управляющим входом усилителя 1 мощноети.: . . : - -

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжений питания на узлы устройства появляются импульсы напряжения UM на выходе управляемого мультивибратора 3с .периодом :Т и с амплитудой, равно сумме напряжений и +Unv. Через стабилитрон 5 проходят импульсы тока, открывающие усилитель 4, и равные по длительности ti, (1ц ) в зависимости от значений напряжения и UynP При этом длительность импульсов tn тем больше, чем вьше напряжение , величина которого

обратно-пропорциональна значению выходного напряжения Ufewx

При малом нагрузочном токе преобразователя напряжение Ue«y растет , напряжение уменьшается и при некотором значении Щ . длительность tu становится равной нулю, чем обеспечивается ограничение роста U6(,4 и, следовательно,, повьвиение стабильности выходного напряжения преобразователя при малом нагрузочном токе.

. Таким образом, мультивибратор 3 работает без срЫва генерации импульсов, .а длительность импульсов 5 управления предварительным усилителем I может уменьшаться до нуля,т.е. выходное напряжение остается стабильным при малом токе нагрузки.

Усилитель 1 мощности может быть выполнен, например, по одной из известных схем ключевого стабилизатора или импульсного инвертора с выпрямителем. Усилитель постоянного тока 2 целесообразно выполнить иа базе операционных интегральных усилителей. Управляемый мультивибратор 3 может быть выполнен, например, по схеме простейшего мультивибратора с резистивно-емкостными связями. Предварительный усилитель 4 представляет собой, например, однотактный усилитель иа высокочастотном транзисторе с трансформаторным выходом. .

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯ7 СЕНЙЯ, содержшдий усилитель мощности,усилитель постоянного тока, управляемый мультивибратор и предварительный усилитель, причем один вход усилителя постоянного тока соединен с источнике опррного напряжения, другой его вход подключен к выходу усилителя мсацности, а выхой усилителя постоянного тока соединен с управляемым мультивибратором, выход которого через предварительный уси.литель подключен к управляющему входу усилителя мсяцности, о т л ич а ю .щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения-При малом нагрузочном токе, в него введен стабилитрон, причем один вывод стабилитрона подключен к коллектору одного из транзисторов мультивибратора, а второй вывод стабилитрона соединен с базой транзистора предварительного усилителя. 9 СЛ 41 СО