Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

to

IND

Ю ГО

сд

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использован э при создании блоков питания радио аппаратуры и регулируемых кикроэлек - тропроводов постоянного тока.

Целью изобретения является расши- рение диапазона выходной мощности путем обеспечения условий форсирован- |Нрго запирания силового транзистора «п в широком диапазоне изменения токов .нагрузки.

На чертеже представлена функцио- нёльная схема импульсного стабилизатора напряжения.15 , Импульсный стабилизатор напряжения содержит составной регулируюндай транзистор, состоящий из силового 1 И; управлякщего 2 транзисторов различного типа проводимости, резястивный 20 делитель 3 напряжения из двух резис- TJopoB 4 и 5, один из вьшодов которого Объединен с коллектором силового 1 и эмиттером управляющего 2 транзисторов Я присоединен к входному вьгаоду 6, Йр едназначенному для подключения к источнику питаний. Кроме того, импульсный стабилизатор напрюкения содержит ЬСБ-фильтр 7, состоящий из обратного диода 8, дросселтя 9 и конден-30 сатора 10. Коммутирующий транзистор

11имеет структуру, соответствукщую структзфе сяпового транзистора 1, Блок 12 управлен1«1, подключен вькодом

к базе KOMMyTHp-jTOffitero транзистора Hj, .j а одним из входов - к выходу задатчи- ка 13 напряжения, второй вход блока

12управления объединен с выходным вьюодом 1Ао Эмиттер силового транзистора 1 через дроссель 9 у предназнэ 40 енньй для подключения к нагрузке СВ-фильтра 7, подсоединен к .вьпсод- ному.выводу 14« Конденсатор 10 поД

лючей к общей шине 15 питания и выодному въгооду 14, Обратный диод 8 jjg одключен к .ттepy силового тран-- истора 1 и общей гшне 15 питания об- атно по отношению к полярности ис- очнюса питания. Резистор 16 подклю

чек одним своим выводом к средней

точке резистивного делителя 3 напря жения, а вторым выводом - к базе управляющего транзистора 2,, первьй зв пиракщий ко,нденсатор 17 включен па раллельно резистору 16, Второй запирающий конденсатор 18 подключен одни своим выводом к эмиттеру силового транзистора 1 а аторым - через обратный диод 19, включенный в прямом

5

«п

5 0 0

.j

0

g

0

направлении по отношению к источнику питания, к коллектору коммутирующего транзистора 1Vj эмиттер которого соединен с общей шиной 15 питания, К коллектору коммутирующего транзистора 11 подключен также и второй вьтод резистивного делителя 3 напряжения, К точке соедкнения второго вьшода второго запирающего конденсатора 18 и анода диода 19 подключена через резистор 20 общая точка соединения коллектора управляющего транзистора 2, база силового транзистора 1 и катода диодного столба 21, причем его анод подключен к эмиттеру силового транзистора 1.

Импульсный стабилизатор напряжения работает следующим образом..

Блок 12 управления формирует импульс напряжения прямоугольной фор- Gl, ширина которого прямо пропорциональна разности напряжения задания, поступающего с выхода задатчика 13 напряжения, и напряжения, поступающего с вькодного вывода 14 импульсного стабилизатора напряжения, В соответствии с выходным сигналом блока 12 управления открывается ко1- мутиру ющий транзистор 11 и по цепи: входной вывод 6, змитер-база управляющего транзистора 2, резистор-16, резистор 5, коллектор -э1- ттер рующе г о транзистора 11, общая-шика 15 питан1-1Я, протекает ток. Под действием этого тока открывается управляющий транзистор 2 и одновременно происходит заряд первого запирающего конденсатора 1 Причем полярность напряжения на выводе первого запирающего конденсатора 17, подключенного к базе управляющего транзистора 2, положительная относительно средней точки резистивного делителя 3 напряжения. Величину этого напряжения устанаг ливают вьхбороы вел гчккы сопро- Г1-1Вления резистора 4, После отпирания управля1С«цего транзистора 2 через его коллектор-эмиттерный переход про™ текает ток, отпирающий силовой транзистор 1, через который протекает ток заряда конденсатора 10 фильтра, Одиовреманно с этим по цепи: конденсатор 18, диод 19, коллектор-эмиттер- ный переход кo мyтиpy cщeгo транзистора 11s общая шина 15 питания, заряжается второй запирающими конденсатор 18. При равенстве вьпсодного напряжения, т„е, напряжения на конденсатора

31422225

10 и напряжения задания, выходное напряжение блока 12 управления соответствует логическому нулю. Коммутирующий транзистор 11 при этом заперт и ток в цепи, состоящей из последовательно вклнзченных управлякщего транзистора 2, резистора 16, резистора 5, равен нулю. К база-змиттер- ному переходу управляющего транзисто- Q фи.пьтр, состоящий из обратного диода, 2

щий транзистор, состоящий из CRTOBO- го и управляющего транзисторов различного типа проводимости, резистив- ньш делитель напряукения из двух резисторов, один из выводов которого объединен с коллектором силового и эмиттером управляющего транзистора и присоединен .к входному выводу, LCDpa 2 приложено напряжение первого запирающего конденсатора 17. После запирания управляклцего транзистора 2 по цепи: первый вывод второго запирающего конденсатора 18, диодный столб 21, резистор 20, второй вывод второго запирающего конденсатора 18, происходит разряд конденсатора 18, что обеспечивает форсированное запирание силового транзистора 1. Диод 19 препятствует разряду второго запирающего конденсатора 18 через нагрузку. При поступлении следующего управляющего импульса происходит повдросселя и конденсатора, которьш подключен к выходным выводам, кoм yтиpy- ющий транзистор со, структ фой, соответствующей структуре силового тран15 зистора блок управления, один вход, которого подключен к выходным вьшо- дам, другой вход - к выходу, задатчи- ка напряжения, а выход - к базе коммутирующего транзистора, коллектором

20 соединенного с вторым вьгеодом резис- тивного делителя напряжения, а эмиттером - с общей пшной, первьй резистор и два запираю1цнх конденсатора, первый из которых включен между баторение описанного процесса. В итоге 25 зой управляющего транзистора и средвыходное напряжение стабилизатора устанавливается равным заданному.

Технико-экономическая эффективность предложенного импульсного стабилизатора напряжения по сравнению с известным заключается в расширении диапазона выходной мощности, который обеспечивается при разных уровнях стабилизированного выходного напряжения, изменякяцегося (задаваемого) в диапазоне от 0,05-0,1 U, до U.. ;; (где Uax.rtiin минимальный уровень нестабилизированного входного напряжения) , Это достигается за улучшения условий запирания силового транзистора.

Предлагаемое техническое решение сохраняет свою работоспособность и при отключении нагрузки, т.е. при холостом ходе стабилизатора.

Указанные преимущества предложенного импульсного стабилизатора позволяют использовать его в. бл.оках пита- НИН радиоаппаратуры и регулируемых микроэлектроприводах постоянного тока. Формула изобретения Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий составной регулирую35

ней точкой резистивного делителя напряжения, второй выводом присоединен к эмиттеру силового транзистора, 3 друпш через первьй резне- .

30 тор - к объединенньм вместе базе силового и коллектору управлякяцего транзисторов, при этом эмиттер силового транзистора через дроссель LCD-f. фильтра соединен с выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходной мощности путем обеспечения услоЕ 1й форсированного запирания силового транзистора в широком диапазоне изменения токов нагрузки, в него введены второй резистор, подключенный параллельно пер. запирающему конденсатору, диод, включенный между коллектором коммутирующего транзистора и общей точкой первого резистора к вто рого запирающего конденсатора и диод- taM столб, вкл оченньй между эш-ггте- ром и базой cimoBoro транзистора, при этом диодкьй столб и диод включены в прямом направлении-по бтношен:эд к

БО полярности напряжения источника питания.

40

45

фи.пьтр, состоящий из обратного диода,

щий транзистор, состоящий из CRTOBO- го и управляющего транзисторов различного типа проводимости, резистив- ньш делитель напряукения из двух резисторов, один из выводов которого объединен с коллектором силового и эмиттером управляющего транзистора и присоединен .к входному выводу, LCDфи.пьтр, состоящий из обратного диода,

дросселя и конденсатора, которьш подключен к выходным выводам, кoм yтиpy- ющий транзистор со, структ фой, соответствующей структуре силового транзистора блок управления, один вход, которого подключен к выходным вьшо- дам, другой вход - к выходу, задатчи- ка напряжения, а выход - к базе коммутирующего транзистора, коллектором

соединенного с вторым вьгеодом резис- тивного делителя напряжения, а эмиттером - с общей пшной, первьй резистор и два запираю1цнх конденсатора, первый из которых включен между ба5

ней точкой резистивного делителя напряжения, второй выводом присоединен к эмиттеру силового транзистора, 3 друпш через первьй резне- .

0 тор - к объединенньм вместе базе силового и коллектору управлякяцего транзисторов, при этом эмиттер силового транзистора через дроссель LCD-f. фильтра соединен с выходным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходной мощности путем обеспечения услоЕ 1й форсированного запирания силового транзистора в широком диапазоне изменения токов нагрузки, в него введены второй резистор, подключенный параллельно пер. запирающему конденсатору, диод, включенный между коллектором коммутирующего транзистора и общей точкой первого резистора к вто рого запирающего конденсатора и диод- taM столб, вкл оченньй между эш-ггте- ром и базой cimoBoro транзистора, при этом диодкьй столб и диод включены в прямом направлении-по бтношен:эд к

О полярности напряжения источника питания.

0

5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании блоков питания радиоаппаратуры и регулируемых микроэлектроприводов постоянного тока. Целью изобретения является расширение диапазона выходной мощности. Блок управления (БУ) 12 формирует импульс напряжения, ширина которого прямо пропорциональна разности напряжения задания, поступающего с выхода задатчика напряжения 13, и напряжения, поступаняцего с выходного вывода 14. Выходным сигналом БУ 12 открывается коммутирующий транзистор 11, через который протекает ток, открывающий управляющий транзистор 2, и одновременно происходит заряд первого запирающего конденсатора 17. Ток, протека сядий через от- крытьй управляющий транзистор 2, отпирает силовой транзистор 1, через который течет ток заряда второго запирающего конденсатора 18. При подаче запирающего импульса напряжения с БУ 12 коммутирующий транзистор 1.1 запирается и к управлякяцему транзистору 2 прикладывается запирающее напряжение конденсатора 17, конденсатор 18 разряжается через диодный столб 21 и резистор 20, что обеспечивает форсированное запирание српового транзистора 1, позволяющее расширить диапазон выходной мощности, 1 ил. е

ВНИИПИ Заказ 4431/48 Тираж 866

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное