Импульсный стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электрорадиотехнике и может быть использовано, в частности, в качестве преоб- раз.ователя постоянного нестабилизированного напряжения в постоянное стабилизированное напряжение с гальванической развязкой между ними для питания средств автоматики и радиотехники.

Цель изобретения - повышение стабильности выходного напряжения и улучшение эксплуатационных характеристик стабилизатора.

IJa чертеже приведена электрическая принципиальная схема импульсного стабилизированного источника постоянного напряжения.

Импульсный стабилизированный источник постоянного напря кения включает в себя ключевой транзистор 1, многообмоточный дроссель 2, имеющий первую 3, вторую 4, третью 5 и четвертую 6 обмотки, разделительный конденсатор 7, первый 8 и второй 9 резисторы, первый диод 10, вьтрями- тельньш диод 11, накопительный конденсатор 12, блок 13 стабилизации выходного напряжения, коммутирующий конденсатор 14, второй диод 15, од- нообмоточньш дроссель 16, коммутирующий тиристор 17, третий 18 и четвертый 19 резисторы.

Импульсный стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом.

При включении напряжения питания через резистор 8 в базовую цепь транзистора 1 начинает протекать ток, который заряжает конденсатор 7 и открывает транзистор 1, вызывая развитие блокинг-процесса. На обмотках многообмоточного дросселя 2 в течение длительности генерируемого импульса поддерживается напряжение полярность которого указана на фиг., 1„ При этом через диод 15 происходит заряд конденсатора 14 (для ограничения ампли- туды зарядного и разрядного токов последовательно с конденсатором 14 может быть включен резистор). Благодаря диоду 15, обратное напряжение на транзисторе 17 близко к нулю. При уменьшении тока в коллекторной цепи транзистора 1 на всех обмотках многообмоточного дросселя 2 возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой обратна указанной на фиг. 1. Напряжением изменившейся по341262

лярности через выпрямительный диод 11 заряжается накопительный конденсатор 12 и закрывается диод 15. Тран- „ зистор 17 остается закрытым. Импульс

b

напряжения, возникающий при этом на обмотке 6 многообмоточного дросселя 2, через диод 10 вызывает нарастающий ток в цепи однообмоточного дрос10 селя 16 и резистора 19, падение напряжения на котором создает отрицательное смещение на базе транзистора 1. После того, как энергия, запасенная многообмоточным дросселем

15 2, будет передана накопительному конденсатору 12, напряжение на обмотках падает до нуля, но однооб- моточный дроссель 16 продолжает поддерживать ток в цепи резистора 19,

20 создавая в течение некоторого времени и после окончания импульса запирающее напряжение на базе транзистора 1. Через интервал времени, определяемый постоянной времени цепи: ре25 зистор 8 - конденсатор 7 и остаточным напряжением на резисторе 19, бло- кинг-процесс повторяется. Параметры этих цепей выбираются таким образом, чтобы и при минимальном рабочем

30 токе нагрузки источника частота автогенератора была бы меньше частоты запускающих импульсов, выработку кото- рых начинает блок 13 стабилизации как только напряжение на выходе ис- „ точника, определяемое работой преобразователя в режиме автогенератора, достигает минимального уровня, необходимого для работы схемы стабилизации. Блок 13 стабилизации обеспечивает дальнейшее управление частотой преобразователя и поддержание выходного напряжения на заданном уровне. При уменьшении выходного напряжения относительно номинального значения частота преобразования возрастает, при увеличении напряжения вьш1е номинального значения частота преобразования снижается. В каждый такт работы преобразователя запускающий им50 пульс с выхода блока 13 стабилизации открывает транзистор 17, подключающий ранее заряженный конденсатор 14 к выводам обмотки 5 многообмоточного дросселя 2, вызывая появление на обмотках дросселя 2 импульсов напряжения с. полярностью, указанной на фиг. 1. Положительный импульс, трансформируемый в обмотку 4, приоткрывает транзистор 1, что приводит к

40

45

55

развитию блокинг-процесса. Транзистор 17 по окончании запускающего импульса закрывается, диод 15 открывается и происходит подзарядка конденсатора 14.

Блок 13 стабилизации выходного напряжения включает в себя схему сравнения, усилитель постоянного тока и генератор импульсов с управляемой частотой повторения.

Таким образом, за счет дополнительного отрицательнбго смещения обеспечивается устойчивая работа стабилизатора при уменьшении тока на- грузки вплоть до ее полного отключения. При этом во всех режимах имеет место формирование прямоугольных управляющих импульсов, способствующих форсированному отпиранию и запиранию ключевого транзистора 1, что уменьшает потери мощности в ключевом транзисторе в переходном режиме. Благодаря наличию отрицательного принудительного смещения частота работы автогенератора меньше частоты запускающих импульсрв даже при работе стабилизатора на холостом ходу.

Формула изобретения

Импульсный стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий ключевой транзистор, многообмоточный дроссель, разделительный конденсатор, первый и второй резисторы, первый диод, выпрямительны диод, накопительный конденсатор,бло стабилизации выходного напряжения, коммутирующий конденсатор, второй диод, начало первой обмотки многообмоточного дросселя соединено с певым выводом первого резистора и с плюсовой входной клеммой, конец первой обмотки соединен с коллектором ключевого транзистора, эмиттер ключевого транзистора соединен с первы выводом второго резистора и минусов входной клеммой, база ключевого траСоставитель А

Редактор М.Товтин Техред М.Диды

Заказ 3961/44 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

10

5

0

5

0

5

0

околкин

5

0

зистора соединена с вторым выводом первого резистора и первым выводом разделительного конденсатора, второй вывод разделительного конденсатора соединен с началом второй обмотки многообмоточного дросселя, конец второй обмотки соединен с вторым выводом второго резистора, начало третьей обмотки многообмоточного дросселя соединено с анодом второго диода, первым выводом накопительного конденсатора, первым входом блока стабилизации выходного напряжения и минусовой выходной клеммой, конец третьей обмотки соединен с анодом выпрямительного диода и первым выводом коммутирующего конденсатора, катод выпрямительного диода соединен с вторым выводом накопительного конденсатора, вторым входом блока стабилизации выходного напряжения и плюсовой выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и улучшения эксплуатационных характеристик стабилизатора, в него введены одно- обмоточный дроссель, коммутирующий транзистор, третий и четвертый резисторы, четвертая обмотка многообмоточного дросселя, начало которой соединено с катодом первого диода, анод которого через однообмоточный дроссель соединен с общей точкой последовательно соединенных третьего и четвертого резисторов, второй вывод третьего резистора соединен с базой ключевого транзистора, второй вывод четвертого резистора соединен с- концом четвертой обмотки многообмоточного дросселя и эмиттером ключевого транзистора, эмиттер коммутирующего транзистора соединен с анодом второго диода, коллектор коммутирующего транзистора соединен с катодом второго диода и с вторым выводом коммутирующего конденсатора, выход блока стабилизации выходного напряжения соединен с базой коммутирующего транзистора.

Корректор .В.Бутяга

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Пелью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения и улучшение эксплуатационных «- О -I1 2 - о характеристик стабилизатора. Цель достигается тем, что в стабилизатор введены третий и четвертый резисторы 18, 19, однообмоточный дроссель 16, четвертая обмотка 6 дросселя 2 и коммутирующий транзистор 17. После окончания блокинг-процесса и выключения ключевого транзистора 1 за счет ЭДС самоиндукции на четвертой обмотке 6 дросселя 2 через первьгй диод 10 происходит нарастание тока в цепи дросселя 16, что через резистор 18 обес- пeчивaet запирающее напряжение на базе транзистора 1. Дроссель 16 поддерживает ток в цепи резисторов 18, 19 и при напряжении на обмотках дросселя 2 равном нулю. В начале каждого такта работы стабилизатора блок 13 открывает транзистор 17, вызывая развитие блокинг-процесса. 1 ил. (Л С + СО СА 4: tsD Ь5