Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть испол зовано в качестве источника электропитания во вторичной системе электро снабжения широкого назначения. Цель изобретения - повышение КПД устройства путем уменьшения динамических потерь. На чертеже пре;а,ставлена принципи.апьная электрическая схема импульсно го регулятора постоянного напряжени - , Импульсный регулятор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 1, соединенный коллектором с положительной клеммой 2 источника входного напряжения, а эмиттером - со входом выходного LCD- фильтра 3 вспомогательный источник 4 питания, связанный с базой регулирующего транзистора 1 и ограничивающим резистором 5, управляющий транзистор 6, база которого соединена с выходом блока 7 управления, вход которого связан с выходными клеммами 8 и 9.и нагрузкой 10, вспомогательньш транзистор 11 с последовательно включенным резистором 12 и диодом 13 в базовой цепи, отпирающий транзистор 14 с резистором 1 5 между его базой и коллектором вспомогательного транзистора 11, резистор 16 между базой регулирующего 1 и эмиттером вспомогательного 11 транзисторов, резисто 17 между базой вспомогательного 11 и эмиттером отпирающего 14 транзисторов. Дополнительный источник 18 питания включен между коллектором управляющего транзистора 6 и эмитте ром вспомогательного транзистора 11 причем между базой и эмиттером регулирующего транзистора 1 включена цепь из последовательно соединенных вспомогательного источника 4 питания, коллектор-эмиттерного перехода отпирающего транзистора 4 и ограничивающего резистора 5. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. При подаче постоянного напряжени на вход импульсного регулятора в си ловой цепи регулятора начинает протекать ток по контуру: положительна клемма 2 источника входного напряже НИН - коллектор-эмиттер регулирующе го транзистора 1 - выходной LCD фильтр 3 - нагрузка 10 - отридатель 86 ная клемма источника входного напряжения. При этом регулирующий транзистор 1 находится в состоянии насыщения благодаря базовому гоку, про-текающему по контуру: плюс вспомогательного источника 4 - базоэмиттер-. ный переход регулирующего транзистора 1 - ограничивающий резистор 5 коллектор-эмиттерный переход отпирающего транзистора 14 -.минус вспомогательного источника питания 4. Отпи рающий транзистор 14 поддерживается в состоянии насыщения базовым током, протекаюдим по цепи: плюс вспомогательного источника 4 - резистор 16 - коллектор-эмиттерный переход вспомогательного .транзистора 11 1резистор 15 - базоэмиттерньш переход отпирающего транзистора 14 -минус вспомогательного источника 4. Вспомо гательный транзистор 11 также нахо- дится в состоянии на сыщения, которое обеспечивается базовым током, протекающим по цепи:плюс вспомагательного источника 4 - резистор 16 - эмиттербазовый переход вспомогательного транзистора 11 - резистор 17 - минус вспомогательного источника 4. Управляющий транзистор 6 находится в состоянии отсечки в соответствии с сигналом, поступающим- от блока 7 управле ния. . . , Когда напряжение на нагрузке достигает определенного значения., с выхода .блока 7 управления на базу управляющего транзистора 6 поступает открывающий сигнал. При этом происходит быстрое рассасывание неосновных носителей в базовойобласти и последующее заним форсированное запирание регулирующего транзистора 1 током, протекающим по контуру: положительная клемма 2. источника входного напряжения - коллектор-базовый переход регулирующего транзистора 1 - резистор 16 - дополнительный источни.к 18 питания - кодлектор-змиттерный переход управлякицего транзистора 6 отрицательная клемма источника входного напряжения. Одновременно с описанным процессом напряжение дополнительного источника 18 питания прикладывается через насыщенный коллекторэмиттерный переход управляющего транзистора 6, смещенный в прямом направлении диод 13 и резистор 12 к базоэмиттерному переходу вспомогательного транзистора 11 и закрывает последний. Запирание вспомогательного транл11

пистор; 1 I приводит к чакрыияиин; отлнракхцего транзистору 14 и, следовательно, к разрыву базовой цепи регулирующего транзистора.

После окончания процесса рассасывания неосновных носителей в базовой области регулирующего транзистора 1, ток, протекающий в индуктивности LCD - фильтра 3, уменьшается, что приводит к возникновению ЭДС самоиндукции, которая смещает диод LCD фильтра 3 в прямом направлении, после чего происходит форсированное запирание регулирующего транзистора

8)8Ь4

путем приложения напряжения дополнительного источника 18 через коллектор эмиттерный переход управляющего транзистора 6, диод выходного LCD 5 фильтра 3 и .резистор 16 к эмиттер-базовому переходу регулирукяцего транзистора в запираю{цем для последнего направлении.

При уменьшении напряжения на выходе блок 7 управления формирует запирающий сигнал для управляющего транзистора 6, который закрывается, а отпирающий 14 и вспомогательный 11 транзисторы открываются и описанные процеЬсы повторяются.

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, соединенньй коллектором с положительной входной клеммой, а эмиттером через выходной L CD-фильтр подключен к выходной клемме, вспомагательный источник питания, управляющий транзистор, эмиттерным переходом подсоединенный к выходу блока управления, вводом включенного между выходной клеммой и общей шиной, второй, третий и четвертый резисторы и диод, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения динамических потерь, в него введены вспомогательный и отпирающий транзисторы, дополнительный источник питания, пятый и шестой резисторы, причем общая точка первого вывода вспомагательного источника питания и одного вывода первого резистора подключена к базе регулирующего транзистора, другой вывод первого резистора.соединен с эмиттером вспомагательного транзистора и через дополнительный источник питания с коллектором управляющего транзистора, база вспомогательного транзистора через последовательно включенные второй резистор и диод соединена с общей шиной и через третий резистор подключена к второму (Л выводу вспомагательного источника пис тания и эмиттеру отпирающего транзистора, базоэмиттерный переход которого зашунтирован четвертым резистором, база отпирающего транзистора через пятый резистор подсоединена к коллектору вспомогательного транзистора, а со коллектор отпиракяцего транзистора 00 через шестой резистор соединен с 4 эмиттером регулирующего транзистора. 00 О)

гху