Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1993 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в радио- и телевизионной аппаратуре.

Цель изобретения - упрощение и повышение коэффициента стабилизации.

На чертеже представлена схема устройства Устройство содержит регулирующий транзистор 1, модулирующий транзистор 2, управляющий транзистор 3, DLC-фильтр, состоящий из дросселя 4, конденсатора 5 и коммутирующего диода 6, стабилитрон 7, постоянные резисторы 8, 9, 10, 11 и 12, а также переменный резистор 13.

Регулирующий транзистор 1 р-п-р-типа подсоединен своим эмиттером к положительному выводу первичного источника постоянного напряжения, а коллектором - ко входу дросселя 4 и катоду коммутирующего диода 6. База упомянутого транзистора 1 связана непосредственно с коллектором : модулирующего транзистора 2 p-n-p-типа и

через резистор 9 с отрицательной шиной первичного источника постоянного напряжения, а также с анодом коммутирующего диода 6, вторым выводом конденсатора фильтра 5 и катодом стабилитрона 7. Источник запирающего напряжения своим отрицательным полюсом соединен с положительной шиной первичного источника постоянного напряжения, а положительным полюсом - с эмиттером модулирующего транзистора 2 и первыми выводами резисторов 10 и 11. Второй вывод резистора 11 соединён с эмиттером управляющего транзистора 3, коллектор которого через резистор 8 связан с базой модулирующего транзистора 2, а база транзистора 3 соединена со средним выводом переменного резистора 13, один , из выводов которого подключен к положительному полюсу источника пилообразного напряжения, а второй к отрицательному полюсу источника пилообразного напряжения и точке соединения выводов резисторов 10

(Л

С

00

о ю

4 N3 00

и 13. Второй вывод резистора 12 соединен с положительной выходной шиной.

. Источниками запирающего и пилообразного напряжения может служить инвертор, подключенный ко в ходу или выходу стабилизатора.

Работает устройство следующим образом.

При подаче входного напряжения регулирующий транзистор 1 открывается базовым током, ограничиваемым резистором 9. На выходных зажимах появляется напряжение, На участке эмиттер-база транзистора 3 происходит алгебраическое сложение двух напряжений: опорного, снимаемого со стабилитрона 7, подключенного к эмиттеру транзистора 4 и напряжения пилообразной формы, поступающего к его базе и снимаемого с потенциометра 13, Когда напряжение пилообразной формы превышает опорное, транзистор 3 открыт. Когда оно ниже опорного, транзистор 3 закрыт. Таким образом, транзистор 3 работает в ключевом режиме. При открытом состоянии транзистора 3 открывается модулирующий транзистор 2 базовым током, который ограничивается резистором 8. Через открытый транзистор 2 к базе регулирующего транзистора 1 прикладывается запирающее напряжение, и он закрывается. И наоборот, при закрытом состоянии транзистора 3 регулирующий транзистор 1 открыт. Транзистор 3, как и остальные, работает в ключевом режиме с определенной скважностью при неизменном входном напряжении.

Изменение входного напряжения повлечет за собой изменение соотношения времени открытого и закрытого состояния регулирующего транзистора 1, таким образом, что среднее значение импульсов напряжения остается почти без изменения, DLC-фильтр 4, 5, 6 выделяет постоянную составляющую на нагрузке, которая тоже остается стабильной при изменении входного напряжения. Через коммутирующий диод 6 энергия, запасенная в дросселе 4 при открытом состоянии транзистора 1 разряжается на нагрузку, когда регулирующий транзистор 1 закрыт. Меняя положение движка потенциометра 13 можно регулировать выходное напряжение стабилизатора. Резистор 11 служит для ограничения тока стабилитрона 7.

Для увеличения коэффициента стабилизации служат резисторы 10, 12. При увеличении входного напряжения увеличивается ток в цепи этих резисторов, происходит увеличение падения напряжения на резисторе

12, следовательно, повышается потенциал отрицательного полюса пилообразного напряжения. Это приводит к увеличению времени открытого состояния транзистора 3 и

закрытого состояния транзистора 1. При соответствующем подборе резисторов 10. 12 можно полностью устранить нестабильность выходного напряжения.

Такое построение схемы позволило сделать максимально высоким коэффициент стабилизации, сохранив при этом простоту и устойчивость.

Формул а изо бретени я Импульсный стабилизатор постоянного

напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого подключен к входному выводу, база через первый резистор подсоединена к общей шине, а коллектор через дроссель DLC-фильтра подключен

к выходному выводу, управляющий и модулирующий транзисторы, генератор пилообразного напряжения, последовательно включенные стабилитрон и второй резистор, причем свободный вывод стабилитрона подключен к общей шине, а общая точка стабилитрона и второго резистора соединена с эмиттером модулирующего транзистора, база которого подключена к подвижному выводу переменного резистора, первый вывод которого соединен с первыми выводами третьего и четвертого резисторов, второй вывод третьего резистора подключен к выходному выводу, s второй вывод четвертого резистора соединен со свободным выводом

второго резистора, конденсатор DLC-фильтра включен между выходным выводом и общей шиной, к которой подключены также первый вывод диода DLC-фильтра. второй вывод которого подключен к общей точке

регулирующего транзистора и дросселя DLC-фильтра, и пятый резистор, причем база регулирующего транзистора подсоединена к коллектору управляющего транзистора, отличающийся тем. что, с целью

упрощения и повышения коэффициента стабилизации, в него введены первый и второй выводы для подключения источника запирающего напряжения, причем первый вывод для подключения источника запирающего напряжения соединен с входным выводом, а второй вывод подключен к эмиттеру управляющего транзистора и к общей точке второго и четвертого резисторов, база управляющего транзистора через пятый резистор подключена к коллектору модулирующего транзистора, а выход генератора пилообразного напряжения включен параллельно первому и второму .выводам переменного резистора.

/-

Использование: электропитание радио- и телевизионной аппаратуры. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно включенные между входными и выходными выводами регулирующий транзистор и DLC-фильтр, модулирующий и уп- равляющий транзисторы, источник эталонного напряжения и источник пилообразного напряжения. Сумма напряжений источника эталонного напряжения, источника пилообразного напряжения и выходных выводов определяет проводимость управляющего транзистора. Усиленный модулирующим транзистором выходной сигнал управляющего транзистора формирует сигнал включения-выключения4 регулирующего транзистора. 1 ил.

:/www

5я

A

u

RH