КЛЮЧЕВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГОТОКА Советский патент 1972 года по МПК G05F3/22 

Известны ключевые транзисторные регуляторы постоянного тока, содержащие регулирующий орган, состоящий из двух параллельных цепей, каждая из которых содержит гранзисто1р и полуобмотку дросселя, и схему управления на генераторе двухполярных прямоугольпых импульсов с трансформаторным выходом. Недостатком та.ких регуляторов является пиЗ|КИЙ к.п.д. из-за потерь мощности в регулирующих транзисторах .при переключеПИЯХ, что 0|буславливает ограпиченпя для увеЛ1 чепия частоты регулирования.

Цель изобретения - повышение к.п.д. и ч.астоты регулятора. Это достигается тем, что полуобмотки насыщающегося дросселя подключены .к общей точке, одна - начало.м, другая - концом, а выходные обмотки трансформатора схемы управления подключены соответственно к базам транзисторов, одна - началом, другая - колцом. К выходу регулятора подсоединен конденсатор.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - графи-ки иэменения токов и напряжений на различных элементах схемы.

Регулятор содержит регулирующие транзисторы / и 2, иолуобмотки 5 и 4 дросселя насыщения, генератор 5 прямоугольных двухполярных .им1пульсав с регулируемой частотой, трансфор.матор 6, подключенный к выходу генератора, конденсатор /, включенный параллельно нагрузке 8, и источник литания 9.

Регулятор работает следующим образом.

Генератор 5 подает на трансформатор 6 напрялсение (см. фиг. 2. и). Под действием напряжений на выходных обмотках трансформатора транзисторы I и 2 работают в ключевом режи.ме, находясь по полпериода в режимах отсечки и насыщения. Транзисторы работают противофазно (на фиг. 1 точками показаны электрические начала обмоток дросселя и трансформатора). При включении транзистора 1 напряжение источника питания 9 прикладывается к обмотке 3 (см. фиг. 2, б). Сердечник дросселя перемагничивается и в лшмент времени t насыщается. Пос.че этого до конца полупериода напряжение источника питания 9 прикладывается к па.грузке 8 (см. фиг. 2, в). -Кривая тока коллектора транзистора / показана на фиг. 2, г). Пик тока обусловлен зарядом конденсатора 7. Это г пик невелик по амплитуде, так как насыщение сердечника дросселя происходит не мгновенно. Напряжение па коллекторе транзистора У (см. фиг. 2, () в этот полуиериод мало, а кривая потерь мощности Pnoi-i в этом транзисторе (см. фиг. 2, е) повторяет кривую .тока. В начале второго полупериода (в момент времени /п) включается транзистор 2 и сердечник дросселя начинает перемагяичиваться в обратном направлении. В этот момент времени напряжение на обмотке 4 определяется разницей напряжений на источнике 9 и нагрузке 8. Напряжение яа нагрузке после выключения транзистора 1 спадает по экспоненте, определяемой конденсатором 7. П,ри этом напряжение на «оллакгоре транзистора 1, равное сумме напряжений на обмотках 3 vi 4, нарастает .по экспоненте. В связи с этим запаздыванием потери мощности при выключении транзнсто- 10 ра также отсутствуют (см. фиг. 2, е). После того, как индукция в сердечнике дросселя достигнет отрицательного насыщения (момент времени 4 на фиг. 2, б), напряжение на коллекторе тра«зистО|ра ,/ уменьшается почти до 15 нуля (см. фиг. 2, д). Аналогичные процессы со сдвигом В полпериода Происходят с транзистором 2. Поскольку в предложенном регуляторе потери мощности в транзисторах при переклю- 20 чениях отсутсгвуют, можно значительно увеличить частоту работы регулятора. Для «регулирования величины выходного напряжения достаточно менять частоту напряжения генератора. Генераторы с изменяемой частотой 25 5 достаточно просты. Целесообразно использовать германиевые транзисторы, имеющие малые потери мощности -в режиме насыщения. Потери мощности в дросселе составляют 2- 4% от-выходной. Предмет изобретения Ключевой транзисторный регулятор постоянного така, содержащий регулирующий орган, состоящий из двух параллельных цепей, каждая из которых содержит транзистор и полуобмотку насыщаю щегося дросселя, и схему управления на генераторе двухполярных прямоугольных импульсов с трансформаторным выходом, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и частоты регулятора, полуобмотки насыщающегося дросселя подключены к общей точке, одна - началом, другая - концом, а выходные обмотки трансфор.матора схемы управления подключены соответственно к базам транзисторов, одна - началом, друта-я - концом, причем к выходу регулятора подключен конденсатор.

и,.

1и

и,

.