Ключевой стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/56 

ел

ГчЭ

;о

со сд

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания аппаратуры устройств связи. Целью изобретения является повышение выходного напряжения до уровня, близкого к входному напряжению. Цель достигается благодаря введению в стабилизатор вспомогательного транзистора 10, балластного резистора 11, шунтирующего элемента 13 и развязывающих резисторов 7 и 12. При этом становится возможным выделить сигнал, соответствующий процессу восстановления обратного сопротивления разрядного диода 8. Безынерционный вентильный элемент 9 выполняет функцию датчика состояния разрядного диода 8. Ток рассасывания разрядного диода 8 и ток дросселя 8 и ток дросселя 2 при закрытом ключевом транзисторе 1 протекает через вспомогательный транзистор 10 и балластный резистор 11. Ключевой транзистор 1 открывается сразу после восстановления обратного сопротивления разрядного диода 8. Сокращается минимально необходимая длительность паузы в работе ключевого транзистора 1 и увеличивается максимальная рабочая величина выходного напряжения. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

/- /

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания аппаратуры устройств связи.

Цель изобретения - повышение выходного напряжения до уровня, близкого к входному напряжению.

На фиг. 1 приведена схема ключевого стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 - схема стабилизатора с диодным шунтирующим элементом; на фиг. 3 - то же, с оптронным шунтир юшим элементом.

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения содержит включенные последовательно в одну из силовых шин ключевой транзистор 1 и дроссель 2, причем силовой вывод ключевого транзистора 1 соединен с входным выводом 3, блок 4 управления входом подключен к выходным выводам 5 и 6, а выходом - через развязывающий резистор 7 с управляе.мым входом ключевого транзистора 1. Разрядные диод 8 и безынерционный вертильный элемент 9 соединены .между собой последовательно и подключены свободными выводами к другой силовой шине 6 (общей шине) и точке соединения ключевого транзистора 1 и дросселя 2.

В качестве безынерционного вентильного элемента 9 может быть использован диод с барьером Шоттки или низковольтный высокочастотный диод.

Параллельно силовым выводам ключевого транзистора 1 подключена цепочка из соединенных последовательно вспомогательного транзистора 10 и балластного резистора 11, причем управляющий вход вспомогательного транзистора 10 через развязывающий резистор 12 подключен к выходу блока 4 управления.

Параллельно управляющему входу ключевого транзистора 1 подсоединен выход шунтирующего элемента 13, вход которого подключен параллельно безынерционному вентильно.му элементу 9. На фиг. 1 в качестве шунтирующего элемента испо.11ьзован транзистор, при этом вход щунтирующего элемента образован отводами от эмиттера и базы, а выход - отводами от базы и коллектора транзистора

К выходны.м выводам 5 и 6 подключены конденсатор 14 LC-фильтра и нагрузка 15.

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения работает следующи.м образом.

При отпирающем напряжении на выходе блока 4 управления транзисторы 1 и 10 открыты. Через них протекает ток дросселя 2, который разветвляется в нагрузку 15 и конденсатор 14. При этом ток через транзистор 1 значительно больше тока через транзистор 10, который ограничивается балластным резистором 11.

При запирающе.м напряжении на выходе блока 4 управления ток дросселя 2 замыкается по цепи: выходной вывод 5, нагрузка 15, общая шина 6, разрядный диод 8, безынерционный вентильный элемент 9.

При появлении на выходе блока 4 управления очередного отпирающего импульса напряжения транзисторы 1 и 10 начинают открываться, ток через них увеличивается, а ток через разрядный диод 8 и безынерционный вентильный элемент 9 уменьшается. После того, как ток дросселя 2

и нагрузки 15 будет полностью протекать через транзисторы 1 и 10, ток разрядного диода 8 уменьшится до нуля, напряжение между точкой соединения ключевого транзистора I с дросселем 2 и общей шиной 6 начнет повышаться. Поскольку сразу после

прекращения прямого трка через разрядный диод 8 его обратное сопротивление равно нулю, го все это напряжение будет приложено в обратной полярности к безынерционному вентильному элементу 9 и подключенному параллельно ему входу щунтирующего элемента 13. Через вход щунтирующего элемента 13 будет протекать обратный ток разрядного диода 8, шунтирующий элемент 13 откроется и защунтирует вход ключевого транзистора 1, и последний

закроется. Весь ток, обеспечивающий заряд конденсатора 14, дросселя 2, ток нагрузки 15, обратный ток (ток рассасывания) разрядного диода 8, будет протекать через вспомогательный транзистор 10 и балластный резистор 11.

До окончания тока рассасывания разрядного диода 8 ключевой транзистор 1 будет оставаться в закрытом состоянии. Когда обратное сопротивление разрядного диода 8 восстановится и напряжение на nofbiiieiMuiniiHOM вентильном .к мсиге 9 и

входе шунтирующего элемента 13 (который при этом закроется) уменьшится до нуля, ключевой транзистор 1 откроется. Ток дросселя 2, который ранее протекал через транзистор 10, в основном начнет протекать

через транзистор 1. Далее процесс в схеме повторится.

Таким образом, очередное отпирание транзисторов может осуществляться непосредственно после запирания этих же транзисторов, т.е. пауза в работе ключевого

транзистора в предлагаемой схеме без перегрузок элементов может быть сведена практически до нуля, благодаря чему обеспечивается повыщение максимального рабочего выходного напряжения практически до напряжения источника питания.

Формула изобретения

в виде цепочки из соедииенных последовательно-согласно первого и второго дополнительных диодов, при этом вход его образован отводамн от крайних электродов указанной цепочки диодов, а выход - отводами от электродов одного нз диодов указанной цепочки.

в виде диодно-транзисторной оптопары. при этом вход его образован отводами от электродов днода оптопары, а выход - отводами от эмиттера и коллектора транзистора оптопары.

Г). Стабилизатор по пп. 1-3 или 4, отличающийся тем, что в рчестве безынерционного вентильного элемента использован низковольтный высокочастотный диод.

6- Стабилизатор по пп. 1-3 или 4, отличающийся тем, что в качестве безынерционного вентнльного элемента использован диод с барьером Шоттки.

И

аг.1

Фие.