ВСЕСОЮЗНАЯ ггу^нп/.; '/:.'•/i:;:pyоqS ..IS . aSy ! t.A!j.'i iLwiifijiБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к устройствам ста билизации напряжения и может найти применение в источниках иитания. радиоаииаратуры.

Известные устройства ключевой стабилизации постоянного напряжения, содержащие регулирующий каскад, схему сравнения и запирания, сглаживающий иидуктнвно-емкостной фильтр, резистпвный делитель и триггер Шмитта.

Однако известные стабилизаторы обладают низким коэффициентом стабилизации и зпачительиой пульсацией выходного напряжения с частотой автоколебаний стабилизатора.

С целью иовышения коэффициента стабилизации и уменьшеиия пульсации на выходе стабилизатора предлагаемое устройство выиолнеио с интегрирующей резнстивио-емкостной цепочкой, один из выводов резистора которой включен между эмнттером транзистора регулирующего каскада и дросселем фильтра, а другой - между базой транзистора схемы сравнения и резистнвным делнтелем, связанным одним своим резистором с положительиым зажимом, а другим с отрицательным, прн этом коллектор транзистора схемы сравнеиия через триггер Шмнтта н схему запнраиия подключен к базе траизнстора регулирующего каскада, а конденсатор иитегрируюп1.ей цепочки включен между базой транзистора схемы

сравнения и отрицательной Щ1пюй нсточника питания.

На фиг. 1 показана припципнальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит входной фильтр 1, регулирующий каскад 2, сглаживающий фильтр 3 с блокирующим транзистором в диодном включении, с.хему сравнеиия 4, ннтегрирующую цепочку 5, постоянная времеш которой значнтельно меньше постоянпой времепн сглаживаюпдего фильтра 3, модулятор 6 длительиости имиульсов (триггер Шмитта) и схему форсированного занирання регулнрующего каскада 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В момент подачи на вход стабилизатора (точка А фиг. 1) иостояниого напряження (нанрнмер L/BXHOM) начинается переходпый процесс, прп этом заряжается копдеисатор фпльтра /, открывается регулирующий каскад 2 и иапряжепие t/nx Ф на входе сглаживающего фильтра , (выходе регулирующего каскада 2) скачком возрастает до значения t/вхном- кн, где (/кн - напряжение насыщения каскада 2; нанряженне на конденсаторе сглаживающего фильтра 3 начинает возрастать с ностоянной времени, онределяемой индуктивностью дросселя и емкостью сглаживающего фильтра 3, и сопротивлением иагрузки (этот участок на графиках фиг. 2 ие иоказан). В момеит времени ° (фиг. 2а), когда напряжение иа выходе стабилнзатора (иа конденсаторе сглаживающего фильтра 3) достигает значения выхо 1 где и вък, -номииальиое зиачеиие ианряжеиия иа выходе устройства и, соответст- Ю вепно, напряжение t/o на базе транзистора схемы сравнения 4 - {/вых. где Lsbixj -номинальное значение выходного нанряжения устройства, ириведеииое к базе траизистора схемы сравнения 4; начинает выполнять свою 15 функцию интегрнрующая день 5, иосредство.м которой обеспечивается положительная обратна я связь но неременному току неиосредственно с выхода регулирующего каскада 2 на базу траизистора схемы сравнения 4, при этом 20 напряжение U-, на конденсаторе иитегрирующей цепи 5 (базе транзистора схемы сравнения 4) возрастает и в момеит времени /i (фиг. 2 а) достигает значения U, соответствуюи1его вер.хиему порогу срабатываиия триг- 25 гера Шмитта 6, который срабатывает и через схему занирания 7 закрывает регулирующий каскад 2. Напряжение /лхф на входе сглаживающего фильтра 3 скачком уменьшается. В интервале /i - /2 напряжение t/o на конденса- 30 торе ннтегрирующей цепи 5 (базе транзистора схемы сравнения 4) уменьшается и в момент времени /о достигает зиачения и„, соответствующего нижиему порогу срабатываиия триггера Шмитта 6, который срабатывает и 35 вызывает занираиие схемы 7 и отпирание регулирующего каскада 2. Напряжеиие бвхф скачком возрастает до значения вхиом- кн. В интервале напряжение UQ иа кондеисаторе интегрирующей цепи 5 вновь возраста- 40 ет и в момеит времеии /з достигает зиачения La, триггер Шмитта срабатывает, вызывая отпирапие схемы 7 и, соответственно, запираине регулирующего каскада 2, нанряжение ) скачком уменьшается. Таким образом, в стабилизаторе устанавливается режим устойчивых автоколебаиий с ча545 стотой /ст -, где Т иериод автоколебаний устройства, оиределяемой величиной сопротивления резистора и емкостью конденсатора ийтегрирующей цени 5 и нределами срабатывания триггера Шмитта, ириведе1И1ыми к базе транзистора схемы сравнения 4. При увеличении или уменьшении входного напряжения стабилизатора изменяются только моменты времени, в которые нанряженне УО на конденсаторе интегрирующей цеии 5 достигает значения (7в (фиг. 26 и 2в) и, соответственно, уменьшается или увеличивается относительная длительность замкнутого состояння регу ирующего каскада (, }. Среднее Т т / ине иапряжеиия иа выходе стабилизато)а практически иостояиио и равно номинальному значению Uвых„ В предлагаемом устройстве пульсация выходного наиряжения нолучена на (1+2) иорядка меиьгне, чем в релейном стабилизаторе нри меньших габаритах сглаживающего фильтра 3. Предмет изобретения Ключевой стабилизатор иостоянного напряжения, содержащий регулирующий каскад, схемы сравнения и заиирания, сглаживающий индуктивно-емкостной фильтр, резистивный делитель и триггер Шмитта, отличающийся тем, что, с целью иовышення коэффициента стабилизации и уменьшения иульсации на выходе стабилизатора, он выполнен с интегрирующей резнстивио-емкостной цеиочкой, одии из выводов резистора которой включен между эмиттером транзистора регулирующего каскада и дросселем фильтра, а другой - между базой транзистора схемы сравнения и резистивным делителем, связанным одним своим резистором с ноложительньш зажимом, а другим с отрицательным, при этом коллектор транзистора схемы сравнения через триггер Шмитта и схему запирания подключен к базе транзистора регулирующего каскада, а конденсатор интегрирующей цепочки включен между базой транзистора схемы сравнения и отрицательиои шиной источника питання.

ГУ1 7I 2

ПГб

8ых(о)

5 о %.Ф

t;

1§

t

Фиг.2