МНОГОЗВЕННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G05F1/56 

Изобретение может найти применение в радиоэлектронной, приборостроительной отраслях промышленности, где требуются источники стабилизированного напряжения постоянного тока мощностью от нескольких десятков ватт до нескольких киловатт.

Известны многозвенные импульсные стабилизаторы напряжения, в которых управляющий триод работает в линейном режиме.

Недостатком известных устройств является пульсация выходного напряжения с частотой коммутации силового ключа.

С целью уменьшения величины пульсации выходного напряжения в предлагаемом стабилизаторе каждое звено стабилизатора выполнено с ключевым транзистором, база которого подключена к зажиму источника управляющего напряжения, эмиттер - к общей щине, а коллектор через дроссель - к одному из зажимов сопротивления нагрузки и через переход катод-анод диода - к другому зажиму этого же сопротивления.

На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема выходной ступени предлагаемого многозвенного импульсного стабилизатора напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений и токов в схеме при синфазной работе ключей; на фиг. 3 -временные диаграммы напряжений и токов при сдвиге управляющих напряжений на половину периода; на фиг. 4 - зависимость амплитуды напряжения пзльсации. Импульс на выходе импульсного стабилизатора от отношения выходного напряжения f/вых к питающему ппт для одного частотного случая при синфазной и противофазной работе двух ключей. В предлагаемом устройстве осуществляют коммутацию ключевых транзисторов не синхронно, а поочередно, с временным сдвигом каждого последующего ключа относительно

предыдущего на -, где 7-период коммутации, а п - количество ключей.

На фиг. 1 приведена часть схемы импульсного стабилизатора, содержащая силовые ключи-триоды 1а - 1к, диоды 2а - 2к, индуктивности За-Зк, конденсатор 4 фильтра, параллельно которой к клеммам подключено сопротивление нагрузки 5.

Питающее нестабильное напрялсение подается на клеммы С/ппт- На клеммы f/ynp , t/ynp . .... f s-прл подаются управляющие напряжения, осуществляющие коммутацию ключей.

Работа стабилизатора в частном случае при двух ключевых транзисторах поясняется временными диаграммами (фиг. 2 и 3), на которых показаны управляющие напряжения f/ynpi и Ьупр,, токи в цепях коллекторов триодов

JKi и IK, , ТОКИ через диоды iDi и ID токи в индуктивностях itj и ttj , представляющие соответственно суммы токов JK, +iD, и гкг +tDz суммарный ток через конденсатор 4 и сопротивление нагрузки 5, являющийся суммой токов tbi +tL . На последней диаграмме показана постоянная /ср, протекающая через сопротивление нагрузки 5. Переменная составляющая протекает главным образом через конденсатор 4 и создает пульсации напряжения на нагрузке, амплитуда которых пропорциональна защтрихованным на диаграммах площадям. Управляющие напряжения t/ynp, и упрг (фиг. 3) сдвинуты на половину периода по сравнению с показанными на фиг. 2.

Сравнение защтрихованных площадей на фиг. 2 и 3, пропорциональных напряжениям пульсаций на выходе стабилизатора, показывает явное преимущество ключей, работающих с фазовым сдвигом, в сравнении с ключами, работающими синхронно.

На фиг. 4 кривая I соответствует синфазной работе ключей, кривая II - противофазной.

Нри увеличении количества поочередно работающих ключей уменьшение пульсаций станет значительным.

Предмет изобретения

Многозвенный импульсный стабилизатор напряжения, содержащий силовые дроссели и диоды, отличающийся тем, что, с целью уменьщения величины пульсации выходного напряжения, каждое звено стабилизатора выполнено с ключевым транзистором, база которого подключена к зажиму источника управляющего напряжения, эмиттер - к общей щине, а коллектор через дроссель - к одному из зажимов сопротивления нагрузки и через переход катод - анод диода - к другому зажиму этого же сопротивления.

;jfl

П2д

fa

fPue 2

O.i 0,2 аз O.i 05 0,6 0.7 OjS QJ3 1.0

iwra Чие.