Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1986 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике может быть использовано в источниках питания низковольтной радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциоальных возможностей путем стабилизации ыходного напряжения при одновременном овышении надежности и КПД.

На чертеже приведена схема стабилизаора постоянного напряжения.

Устройство содержит последовательно оединенные первый транзисторный ключ 1 и последовательный колебательный контур 2 а дросселе 3 и конденсаторе 4, подклюенный к входному выводу и общей шине питания, второй транзисторный ключ 5, колектором подключенный к точке соединения первого ключа I и колебательного контура 2, управляющий вход первого транзисторного ключа I через первый базовый резистор 6 подключен к первой дополнительной обмотке 7 дросселя 3, а силовые выводы зашунтированы пусковым резистором 8, управляющий вход второго транзисторного ключа 5 через последовательно соединенные второй базовый резистор 9 и параллельно соединенные первый ограничительный резистор 10 и первый диод 11 подключен к второй дополнительной .обмотке 12 дросселя 3, точка соединения второго базового 9 и первого ограничительного 10 резисторов через рег истор 13 смещения соединена с входным выводом и через второй ограничительный резистор 14 с коллектором управляющего транзистора 15, эмиттер которого подключен к общей щине, а база через последовательную резистивно-стабилитронную цепь б с выходным выводом, третья дополнительная обмотка 17 через выпрямитель 18 подключена к выходному выводу и общей шине, второй 19 и третий 20 диоды соединены последовательно и подключены к входному выводу и общей шине, причем второй диод 19 подключен параллельно конденсатору 4 колебательного контура 2. Стабилизатор постоянного напряжения

работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторные

ключи 1 и 5 закрыты, при включении

входного напряжения через пусковой резистор 8 и колебательный контур 2

начинает протекать пусковой ток. На обмотках 7 и 12 наводится ЭДС, которая насыщает транзисторный ключ 1 и закрывает транзисторный ключ 5. Ток через колебательный контур 2 начинает плавно нарастать при насыщенном транзисторе 1, что устраняет потери в момент переключения. В конце первого полупериода энергия, накопленная в колебательном контуре 2, сосредотачивается в конденсаторе 4, а часть ее передается на выход через выпрямитель 18. Как только вся энергия сосредоточится в конденсаторе 4 контура 2, ток в дросселе 3 становится

равным нулю, исчезает ЭДС на обмотках 7 и 12, транзистор 1 выключается при нулевом токе: При этом через резистор 13 смещения начинает приоткрываться транзисторный ключ 5 и начинается разряд конденсатора 4 через дроссель 3 на выходной конденсатор 8 практически с нулевого тока. Режим насыщения транзисторного ключа 5 обеспечивается выбором базового резистора 9 и диодом 11. Транзистор 5 открыт пока

через дроссель 3 протекает разрядный ток конденсатора 4. При равенстве нулю тока разряда транзисторный ключ 5 закрывается, а транзисторный ключ 1 открывается и начинается следующий цикл накопления энергии в конденсаторе 4 контура 2. Как только напряжение на выходном конденсаторе 21 достигает напряжения пробоя резисторностабилитронной цепи 16, открывается транзистор 15, обеспечивающий шунтирование сигнала смещения через резистор 13 и

удержание транзисторного ключа 5 в закрытом состоянии. При этом энергия через транзистор 1 накапливается в конденсаторе 4, контуре 2 и часть передается на выход. После закрытия транзисторного ключа 1 транзисторный ключ 5 удерживается в запертом состоянии до закрытия транзистора 15 или уменьшения выходного напряжения меньше заданного. Наличие выпрямителя 18 позволяет понизить добротность контура 2, что препятствует развитию перенапряжений на обмотках дросселя 3 контура 2. Наличие диодов 19 и 20 позволяет исключить перенапряжения на конденсаторе 4 контура выше входного, что позволяет повысить надежность устройства.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий цепь из последовательно соединенных первого ключа и последовательного колебательного контура, подключенную к

входному выводу и общей шине, второй ключ, силовыми выводами подключенный к точке соединения первого ключа с колебательным контуром и выходному выводу, сглаживающий конденсатор, подключенный к выходному выводу и общей шине, отличающийся

5 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем стабилизации выходного напряжения при одновременном повышении надежности и КПД, в него введены три диода, выпрямитель, последовательная резисторно-стабилитронная цепь, уп равляющий транзистор, два базовых резистора, два ограничительных резистора, пусковой резистор и резистор смещения, дроссель последовательного колебательиого контура снабжен тремя дополнительными обмот, ками, а первый и второй ключи выполнены на транзисторах, причем управляющий вход первого транзисторного ключа через первый базовый резистор подключен к первой дополнительной обмотке дросселя последовательного колебательного контура, в коллекторэмиттерный переход зашунтирован пусковым .резистором, управляющий вход второго транзисторного ключа через последовательно соединенные второй базовый резистор и параллельно соединенные первый ограничительный резистор и первый диод подключен к второй дополнительной обмотке дросселя последовательного колебательного контура, точка соединения второго базового и первого ограничительного резисторов через резистор смещения подключена к входному выводу питания, а через второй ограничительный резистор .подключена к коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с общей щиной, а база через резисторно-стабилитронную цепь соединена с выходным выводом, третья дополнительная обмотка дросселя последовательного колебательного контура через выпрямитель подключена к выходному выводу и общей щине, второй и третий диоды соединены последовательно и подключены к входному выводу и общей щине, а их точка соединения подключена к точке соединения дросселя и конденсатора последовательного колебательного контура.

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения яввляется расширение функциональных возможностей стабилизатора постоянного напряжения путем стабилизации выходного напряжения при одновременном повышении надежности и КПД. При включении входного напряжения через резистор 8 и колебательный контур 2 протекает пусковой ток. Транзисторный ключ 1 насыщается, а транзисторный ключ 5 закрывается. В конце полупернода в конденсаторе 4 накапливается энергия, часть которой через выпрямитель 18 передается на выход. Ток в дросселе 3 равен нулю, ЭДС в обмотках 7 и 12 исчезает, и транзисторный ключ 1 выключается. При этом начинает открываться транзисторный ключ 5, а конденсатор 4 разряжается. При равенстве нулю тока разряда, транзисторный ключ 5 закрывается, а транзисторный ключ I открывается. Начинается следующий цикл. При увеличении выходного напряжения выше пробоя резисторно-стабилитронной цепи 16 отрывается транзистор 15 и препятствует открыванию транзисторного ключа 5 до уменьшения напряжения меньше заданного. 1 ил. (Л 1C to 00 00