Импульсный регулятор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электрс технике и может быть использовано для построения вторичных источников электропитания. Известен импульсный регулятор по стоянного напряжения, содержащий по ледовательный регулирующий транзистор и фильтр на выходе Cll« Недостатком известного устройств является его низкий КПД Это связано с отсутствием источНИКОВ запирающего напрял ения в базе регулирующего транзистора, что прив дит к увеличенным динамическим поте рям при его выключении. Для нормаль ной работы резистор между базой и эмиттером транзистора должен иметь величину порядка 10 Ом. Это приводи к заметным потерям мощности в нем и в:ограничительном резисторе в базе транзистора. Все эти факторы сникают КПД регулятора. Известен импульсный регулятор по стоянного напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент, вклю чённый последовательно в силовую ши ну, емкостной фильтр на выходе С2. Негдостатком регулятора является низкий КПД. Это связано с большой мощностью рассеиваемой в базовом ре зисторе ключевого регулирующего эле мента. К резистору в этом регуляторе предъявляются противоречивые тре бования, С одной стороны, резистор желательно иметь малой величины, .чтобы падение на нем во включенном состоянии ключевого транзистора было минимальным. С другой стороны малая величина резистора ведет к уве-. личению рассеиваемой на нем мощности в закрытом состоянии ключевого транзистора, когда к резистору приложена большая часть питающего напря жения. При выборе резистора мощность рассеиваемая им, равна примерно мощности, рассеиваемой ключевым транзистором. . . Наиболее близким к изобретению технологическим решением является импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выходными выводами, а база соединена с коллектором через отпирающий резистор и с эмиттером - через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор подключенный управляющим переходом к выходу блока управления З. Недостатком известного устройства является низкий КПД. КПД получается низким из-за больших потерЬ| в регулирующем транзисторе при открытом состоянии. Цель изобретения - повьпиение КПД импульсного р€5гулятора постоянного напряжения. Цель достигается тем, что импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выходными выводами, а база соединена с эмиттером - через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, подключенный управляющим переходом к выходу блока управления и отпирающий резистор, он снабжен дросселем подключенным первым выводом к базе указанного регулирующего транзистора, а вторым выводом через указанный отпирающий резистор - к коллектору,регулирующего транзистора, эмиттер которого через введенный диод соединен со вторым выводом дросселя. На чертеже представлена схема импульсного регулятора постоянного напряжения, работающего в режиме стабилизации постоянного, напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий составной транзиатор 1, между базой и эмиттером которого через управляющий транзистор 2 включен источник запираюш.его напряжения 3, управляющий блок 4, входом соединенный с вывод,ами для подключения нагрузки, одним выходом с базой регулирующего транзистора 1, вторым выходом с базой управляющего транзисторе- 2, параллельно переходу коллектор-база регулирующего транзистора 1 включена последовательная цепь из резистора 5 и-дросселя 6. В точку соединения резистора Ь и дросселя б подключен катод диода 7, анод которого соединен с эмиттером регулирующего составного транзистора 1. Кроме того, стабилизатор содержит на выходе фильтр 8, включенный между эмиттером регулирующего составного транзистора и выходом стабилизатора. Схема работает следующим образом. Управляющий блок 4, отслеживающий изменения выходного напряжения, периодически вырабатывает на своем выходе модулированные по ширине импульсы, отпирающие управляющий транзистор 2. В открытом состоянии транзистора 2 база составного транзистора 1 подключена к источнику запирающего напряжения 3, что обеспечивает закрытое состояние регулирующего транзистора 1. В это время к цепи резистор 5 - дроссель 6 прикладывается напряжение близкое по величине к входному напряжению. Пачинает нарастать ток в индуктивности б, который замыкается через транзистор 2 на минус источника запирающего напряжения. При запирании транзистора 2 схемой управления 4 токдросселя 6 переключается в базу регулирующего составного транзистора 1, замыкаясь

через диод 7, обеспечивая при этом отпирание регулирующего составного, транзистора.

Таким образом, применение в схеме дросселя и.диода позволяет накапливать энергию в дросселе в момент закрытого состояния регулирующего составного транзистора и рационально ее использовать для насыщения регулирующего составного транзистора при открытом его состоянии. Применение диода обеспечивает низкое сопротивление цепи разряда дросселя, что позволяет длительное время удерживать ключ-в насыщенном состоянии за счет энергии дросселя. Насыщенный режим

регулирующего составного транзистора обеспечивает низкое падение напряжения на нем при протекании тока нагрузки, что и приводит к повычению КПД устройства.

Технико-экономический эффект применения изобретения определяется не только повышением КПД, но и ем, что уменьшение падения напряжения на регулирующем транзисторе 1 достигается простым схемным решением без применения дополнительного источника смещения, что, в свс«о очередь, , позволяет снизить стоимость уст;ройств, выполненных на базе предложенного импульсного регулятора.

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выxoдньLми выводами, а база соединена с эмиттером через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, подключенный управляющим переходом.к выходу блока управления, и отпирающий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дросселем, подключённ1лм первым выводом к базе указанного регулирующего транзистора, а вторым выво- дом через указанный отпирающий резистор - к коллектору регулирующего транзистора, эмиттер которого через в.веденный диод соединен с вторым выводом дросселя. (Л С W СП СО