Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам электропитания с импульсным преобразованием напряжения.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение функциональной надежности.

На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения,

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения содержит входные выводы 1, силовой транзистор 2, трансформатор 3, выходной выпрямитель 4 с фильтром, выходные выводы 5, маломощный компенсационный стабилизатор 6 постоянного напряжения, второй транзисторный ключ 7, первый транзисторный ключ 8, конденса- торно-диодную цепочку 9, модулятор 10 ширины импульсов,

К входным выводам 1 подключены последовательно соединенные силовой транзистор 2 с первичной обмоткой трансформатора 3. Зторичная обмотка трансформатора 3 подключена к входу выпрямителя 4 с фильтром, выход которого представляет выходные выводы 5 устройства. К входным выводам 1 подключен также вход маломощного компенсационного стабилизатора 6 постоянного напряжения, выход которого через управляющий транзисторный ключ 7 подключен к базе силового транзистора 2. К базе силового транзистора 2 подключен транзисторный ключ 8 проводимости, обратной проводимости управляющего транзисторного ключа 7, соединяющий конденсатор конденсаторно-диодной шунтирующей цепочки 9 с переходом база- эмиттер силового транзистора 2. Конденсаторно-диодная шунтирующая цепочка 9 подключена параллельно первичной обмотке трансформатора 3. Переходы база- эмиттер ключей 7 и 8 соединены параллельно и подключены к выходу модулятора 10 ширины импульсов. Вход модулятора ших|

ю

СА)

сл а

4Ьь

рины импульсов подсоединен к входным выводам 1, а управляющий вход маломощного компенсационного стабилизатора б постоянного напряжения подключен к выходным выводам 5.

Модулятор 10 ширины импульсов по цепи питания подключен к входным выводам 1 стабилизатора, его управляющий вход - к входным выводам 1 через токоограничива- ющий резистор.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При изменении входного напряжения от минимального до максимального значения пропорционально по сигналу управления, поступающему на управляющий вход модулятора 10 ширины импульсов, уменьшается длительность положительной полуволны и увеличивается длительность отрицательной полуволны импульсов управления с выхода модулятора 10 ширины импульсов.. Соответственно пропорционально уменьшается длительность открытого состояния транзисторного ключа 7 и .увеличивается длительность открытого состояния транзисторного ключа 8. Поэтому время проводящего состояния силового транзистора 2 уменьшается, увеличивается пауза в формируемом напряжении на рб- мотке трансформатора 3, следовательно, увеличивается пауза напряжения, выпрямляемого выпрямителем 4. Таким образом осуществляется предварительная стабили- ЭЭЩАЯ выходного напряжения при максимальной нагрузке. При уменьшении нагрузки напряжение на выходных выводах 5 стабилизатора стремится увеличиться, это приводит к открыванию управляющего транзистора маломощного компенсационного стабилизатора б постоянного напряжения и к соответствующему уменьшению напряжения на его выходе. В результате напряжение, поступающее через транзисторный ключ 7 на базу силового транзистора 2, уменьшается по амплитудному значению. Соответственно по амплитудному значению уменьшается напряжение на первичной обмотке трансформатора 3, поскольку первичная .обмотка трансформатора 3 (нагрузка) включена по схеме эмиттерного повторителя, и в результате напряжение на выходных выводах 5 остается неизменным с заданной точностью.

При открытом состоянии силового транзистора 2 конденсатор шунтирующей конденсаторнр-диодной цепочки 9 заряжается через диод, При открытом состоянии транзисторного ключа 8 напряжение с конденсатора шунтирующей конденсаторнодиодной цепочки 9 поступает на переход база-эмиттер силового транзистора 2 с запирающей полярностью, осуществляя формированное закрывание силового транзистора 2 и гарантированное удержание его

в закрытом состоянии на время закрытого состояния управляющего транзисторного ключа 7.

Эффективность предлагаемого решения состоит в том, что в процессе регулирования осуществляется изменение времени проводимости силового транзистора 2, а также изменение его активного сопротивления, т.е. осуществляется одновременное управление ключевым и линейным режимами

работы силового транзистора 2.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, коллектором соединенный с первым

входным выводом, а эмиттером через первичную обмотку .трансформатора - со вторым входным выводом, вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель с фильтром подключена к выходным выводам, пер° вый транзисторный ключ, соединяющий базу и эмиттер силового транзистора через конденсатор конденсаторно-диодной цепочки, подключенной параллельно первичной обмотке трансформатора, управляющий вход первого транзисторного ключа соединен с выходом модулятора ширины импульсов, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения функциональной надежности, в него введены компенсационный стабилизатор постоянного напряжения и второй транзисторный ключ с проводимостью, обратной проводимости первого транзисторного ключа, управляющий вход

второго транзисторного ключа соединен с выходом модулятора ширины импульсов, вход компенсационного стабилизатора по-. стоянного напряжения подключен к входным выводам, выход через второй

транзисторный ключ - к базе силового транзистора, а управляющие входы модулятора ширины импульсов и компенсационного стабилизатора постоянного напряжения подключена соответственно к входным и

выходным выводам.

Редактор И.Сегляник

Техред М.Моргентал

Корректор О.Черни

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и повышение функциональной надежности - достигается введением в устройство компенсационного стабилизатора постоянного тока и ключевого транзисторного элемента, тип проводимости которого противоположен типу проводимости тири- сторного элемента. С помощью модулятора ширины импульсов переключается силовой транзистор. В процессе регулирования включенного состояния транзистора осуществляется одновременное изменение проводимости этого транзистора. 1 ил.

Заказ 1064ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101