Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

пульсов управления регу1 ирующим транзистором 1 н коммутиру ощим транзис- тором б. В любой момент времени при включенном состоянии одного транзистора другой выключен. Когда включен транзистор 1э происходит навюплёние энергии в трансформаторе 2, В момент включения коммутирующих транзисторов 6-8 нагрузка питается за счет энергии, накопленной в трансформаторе 2,

Изобретение относитсй к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД импульсного стабилизатора напряжения путем улучшения схемы.

На чертеже приведена структурная схема импульсного ст-абилИзатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, трансформатор 2, выпрямительный диод 3., LC-фильтр А, модулятор 5 длительности, первый 6, второй 7 и третий 8 коммутирующие транзисторы, разделительньш диод 9, конденсатор 10, компаратор 11, выходной датчик 12 тока, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И, выходные положительную 16 и отрицательную 17 тины, входные положительную18 и отрицательную 19 шины.

В предлагаемом устройстве роль по мехоподавляющего Т-образного фильтра при открытом регулирующем транзистор 15 выполняют паразитная емкость закрытого выпрямительного диода 3, конденсатор 10 и коллекторная емкость закрытого первого коммутирующего транзистора 6.

При закрытом регулирующем транзисторе 1 роль помехоподавляющего Г-об- разного фильтра вьшолняют коллекторная емкость регулирующего транзистор 1, паразитная емкость закрытого разделительного диода 9 и коммутируюище транзисторы 7 и 8, находящиеся в открытом состоянии.

которая одновременно подзаряжает конденсатор 10. Так обеспечивается электромагнитная развязка между входом и выходом как при включенном, так и при выключенном транзисторе 1. Эквивалентная схема стабилизатора в отношении подавления помех представляет собой Г-образньщ и Т-образный фильтры соответственно при включенном и выключенном регулирующем транзисторе.1 ил.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следу1ощим образом .

Модулятор 5 длительности вырабатывает импульсы управления регулирующим транзистором 1 и инвертированные по фазе импульсы управления первым коммутирующим транзистором 6. Стабилизация выходного напряжения в

устройстве осуд|;е ствляе 1 ся за счет регулирования скважности указанньос импульсов в зависимости от соотношения между входным и выходным напряжением и током нагрузки. Для этой

цели на вход модулятора 5 длительности поступает опорное напряжение и вькодное напряжение стабилизатора. Работа регулир пощего транзистора 1 и первого коммутирующего транзистора 6

осуществляется таким образом, что в .тобой момент времени при включенном состоянии одного из них другой находится в выключенном состоянии.

в промежутке времени, при которых включен регулирующий транзистор 1, происходит накопление энергии в трансформаторе 2.

При вы: лючении регулирующего транзистора 1«сигналом модулятора 5 длительности включается первый коммутирующий транзистор 6 после того, как на второй вход элемента И 14 поступает сигн.ал с выхода компаратора 11 . Срабатывание последнего происходит

после запирания регулирующего тран- зитора 1 с некоторой временной задержкой, определяемой временем выкл чения регулирующего транзистора 1 и при )зыключенном первом коммутирующее

транзисторе 6. Управление вторым 7

, и третьим 8 коммутирующими транзисторами осуществляется сигналами с выхода компаратора и модулятора с помощью третьего элемента И 13.

В момент включения первого 6, втрого 7 и третьего 8 коммутирующих транзисторов Электропитание нагрузки стабилизатора осуществляется через LC-фильтр 4 за счет магнитной энергии, накопленной в трансформаторе 2, обеспечивакнцей-одновременно подзаряд конденсатора 10.В момент сравнения выходного напряжения стабилизатора с напряжением опорного источника сигнал, поступающий с выхода модулятора 5 на первый вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И принимает значение логического нуля, что приводит к запиранию первого 6, второго 7 и третьего 8 коммутирующих транзисторов. В этом случае напряжение, поступающее с датчика 12 тока на второй вход первого элемента И 13, принимает значение логического нуля и при появлении управляющего импульса выхода модулятора 5 на первом входе первого элемента И 13 на его выходе формируется сигнал, отпирающий регулирующий транзистор 1. При включении регулирующего транзистора 1 вновь происходит накопление магнитной энергии в трансформаторе 2 и далее все процессы в схеме повторяются.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается электромагнитная развязка между входом и выходом как при включенном, так и при выключенном состоянии регулирующего транзистора I за счет того, что эквивалентная схема стабилизатора в отношении подавления электрических помех представляет собой Г-образный и Т-образньш фильтры соответственно при включенном и выключенном состояниях регулирующего транзистора.

Таким образом, повьшение надежности и КПД в предлагаемом устройстве по сравнению достигается за счет упрощения выходной части стабилизатора и уменьшения мощности, рассеиваемой на элементах силовой цепи.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, первый, второй и тре1244

тий коммутируюп1ие транзисторы, рлзде- лительньп1 и выпрямительный диоды, LC-фильтр, датчик тока, модулятор длительности, первый и второй элемен- 5 ты И, выходы которых подключены соответственно к базе регулирующего и базе коммутирующего транзисторов, трансформатор, первый вывод, вторичной обмотки, который подключен через сое0 диненные последовательно выпрямитель- ньш диод и Первый коммутирующий транзистор к входу LC-фильтра, подключенному выходом к вьгходной положительной Шине стабилизатора, второй вывод

15 вторичной обмотки трансформатора через датчик тока подключен к выходной .отрицательной шине стабилизатора, соединенной с общей, шиной, конденсатор, включенньш между точкой соедине0 ния катода выпрямительного диода с коллектором первого коммутирующего транзистора и вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, коллектор второго коммутирующего транзис5 тора соединен с эмиттером регулирующего транзистора, коллектор которого соединен с входной положительной шиной стабилизатора, первый вход модулятора соединен с выходом LC-фильтра,

Q а второй вход модулятора - с выводом для подключения источника опорного напряжения, парафазные выходы модулятора длительности соединены соответственно с первым входом первого и с первым входом второго элементов И, выход выходного датчика тока соединен одним выводом с выходной отрицательной шиной стабилизатора, а другим выводом - с вторым входом первого элемента И, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД стабилизатора, в него введены компаратор и третий элемент И, причем первый вывод первичной обмотки трансформатора подключен непосредственно к точке соединения коллектора второго коммутирующего транзистора и эмиттера регулирующего транзистора, при этом база и эмиттер второго коммутирующего транзистора соединены соответственно с базой и эмиттером третьего коммутирующего транзистора, коллектор которого подключен к аноду разделительного диода, катод которого подключен к точ5

0

5

5

ке соединения второго вывода первичной обмотки трансформатора с входной отрицательной шиной стабилизатора, при этом втооой вход второго элеменS 123312A

та И подключен к первбму входу тре;-И подключен к первому входу .второго

тьего элемента И и выходу компарато-элемента И, прямой и инверсный выхора, первый и второй, входы которогоды третьего элемента И соединены сосоответствённо соединены с эмиттером5 ответственно с базой и эммит и коллектором регулирующего транзис-ром второго коммутирующего трантора, второй вход третьего элементазистора.

Изобретение относится к области стабилизированных источников питания. Целью изобретения является повьшение надежности и КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Это достигается тем,.что стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет регулирования скважности имдкод tsD СО оэ ю 4;i