СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к источникам питания и может быть использовано в различной радиотехнической аппаратуре.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие входной и переходной трансформаторы, промежуточный каскад, выпрямитель, резистивный делитель и источник опорного напряжения.

Иедостаток известных стабилизаторов постоянного напряжения состоит в том, что при резких изменениях входного напряжения и тока нагрузки возможен выход из режима стабилизации, что уменьшает надежность работы стабилизатора и ограничивает область его применения.

С целью повышения быстродействия срабатывания стабилизатора при резких изменениях входного напряжения и тока нагрузки в предлагаемом устройстве крайние выводы вторичной обмотки входного трансформатора через дополнительные транзисторы, коллектор одного из которых связан с началом, а другого - с концом соответствующих секций вторичной обмотки переходного трансформатора, подключены к базам транзисторов промежуточного каскада, нагруженного на выпрямитель и резистивный делитель с источником опорного нанряжения.

жения; на фиг. 2 - зависимость выходного нанрял ения от входного при разомкнутой системе регулирования. Стабилизатор содерл ит генератор прямоугольных двухполярных импульсов 1, импульсный модулятор 2, усилитель переменного тока 3, входной трансформатор 4, переходной трансформатор 5, промежуточный каскад усилителя нере.менного тока, выполненный на

транзисторах 6-9, источник питания 10, выходной трансформатор //, выпрямитель 12, резистивный делитель, выполненный на резисторах 13 и 14 и источник опорного нанряжения 15.

Крайние выводы вторичной обмотки входного трансформатора 4 через дополнительные транзисторы 6 и 7, коллектор первого из которых связан с началом, а второго - с концо.м секций вторичной обмотки переходного

трансформатора 5, подключены к базам транзисторов 8 и 9 промежуточного каскада, нагрул енного на выпрямитель 12 и резистивный делитель с источником опорного напряжения 15.

Работу стабилизатора целесообразно рассмотреть предположив, что коллекторы транзисторов 6 и 7 закорочены с эмиттерами этих же транзисторов. Модулятор 2, управляемый генератором прямоугольных двухполярных нмсования, равное разности напряжений на резисторе 14 и источнике опорного напряжения 15, в переменное. После усиления усилителем 3 на обмотках переходного трансформатора 5 образуются прямоугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна напряжению рассогласования. Напряжение на вторичных обмотках трансформатора 5 управляет транзисторами и У, каждый из которых полностью закрыт в течение одного полупериода и открыт, но не насыщен в течение другого. Часть напряжения источника питания W приложена к транзисторам 8 н 9, а остальная часть - к первичной обмотке трансформатора 11. На выходе стабилизатора имеется напряжение, пропорциональное напряжению рассогласования. Регулирование выходного напряжения осуществляется за счет падения активной мощности на транзисторах 8 -ц 9. Если резистор 13 отключить от выхода стабилизатора и считать его вывод входом разомкнутой системы регулирования, то на выходе выпрямителя 12 напряжение имеет форму, показанную на фиг. 2 (кривая АБВГД). При малых входных напряжениях на вход модулятора 2 подается почти полностью напряжение источника 15, а на выходе - выпрямителя 12, при этом существует предельное напряжение, определяемое источником 10 (участок А, Б). Транзисторы 8 и 9, каждый в свой полупериод, насыщены. С увеличением входного напряжения на вход модулятора 2 подается уменьшающееся напряжение и наступает момент, когда транзисторы S и 5 перестают насыщаться, а напряжение на выходе начинает уменьшаться (точка Б). Когда напряжение на резисторе 14 станет равным напряжению источника 15, выходное напряжение выпрямителя 12 равняется нулю (точка В). При дальнейшем увеличении входного напряжения выходное напряжение выпрямителя 12 снова увеличивается до точки Г, при этом па вход модулятора 2 поступает положительное напрял ение, в связи с этим фазы напряжений на модуляторе 2, усилителе 5 и трансформаторах 5 и 11 изменятся на обратные по сравнению с фазой напряжения генератора /. Участок Б,В характеристики выходного напряжения выпрямителя 12 соответствует отрицательной обратной связи, участок В, Г - положительной. Если теперь замкнуть систему регулирования, то выходное напряжение соответствует точке К. При резких изменениях напряжения источника питания 10 или тока нагрузки стабилизатора, в особенности, если система регулирования находится на границе устойчивости, возможен переход на участок Б, Г, после чего напряжение на выходе стабилизатора увеличивается до предельного, при этом стабилизация отсутствует и вывести стабилизатор из этого режима можно только выключив его. Транзисторы 6 и 7 управляются от генератора 1 и работают в режиме ключа. На участке А, Б, В характеристики эти транзисторы не оказывают влияния на работу стабилизатора, так как они работают синфазно с транзисторами 5 и 5. Зависимость выходного напряжения от входного при разомкнутой системе регулирования с включенными транзисторами 6 н 7 соответствует кривой А, Б, В, Е, так как после изменения фазы напряжения на трансформаторе 5 транзисторы 8 н 9 в один полупериод закрыты напряжениями, существующими на вторичных обмотках трансформатора 5, а в другой - транзисторами 6, 7, при этом при любых возмущениях выходное напряжение возвращается в точку К. Предмет изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входной и переходной трансформаторы, а также промежуточпый каскад, выпрямитель, резистивный делитель и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия срабатывания при резких изменениях входного напряженин и тока нагрузки, крайние выводы вторичной обмотки входного трансформатора через дополнительные транзисторы, коллектор одного из которых связан с началом, а другого - с концом соответствующих секций вторичной обмотки переходного трансформатора, подключены к базам транзисторов промежуточного каскада, нагруженного на выпрямитель и резистивный делитель с источником опорного напряжения.

Выход

ивь, А

Фиг 2