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

Известны импульсные стабилизаторы напряжения постоянного тока, содержащие источник опорного напряжения, индуктивно-емкостной фильтр и последовательный регулирующий транзистор, входящий в состав однотактного автогенератора с насыщающимся трансформатором с одной первичной и двумя вторичными обмотками.

Однако к.п.д. таких стабилизаторов напрялсения резко снижается с уменьшением тока нагрузки, что обусловлено сравнительно большим внутренним потреблением автогенератора при холостом ходе, а также существенно зависит от величины питающего напряжения.

Цель изобретения - расщирение пределов изменения входного напряжения и повышение к.п.д. при малых нагрузках.

Для этого первичная обмотка насыщающегося трансформатора соединена последовательно со входом фильтра, а одна из вторичных обмоток подключена к источнику опорного напряжения через конденсатор фильтра и диод, включенный в прямом направлении по отношению к выходному и обратном - по отношению к опорному напряжению.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения постоянного тока. В исходном состоянии транзистор Т приоткрывается напряжением смещения, образованным с помощью резисторов RI и , затем лавинообразно входит в насыщение за счет трансформаторной положительной обратной связи. Трансформатор имеет первичную Wi и вторичные z и Wz обмотки.

При этом увеличивается напряжение на обмотке Wz трансформатора Тр, и ток через резистор меняет направление и открывает диод DI. В результате сопротивление базовой

цепи транзистора резко падает, что приводит к уменьшению .потерь в этой цепи.

С момента включения транзистора растет ток дросселя и ток базы. Конденсатор Ci фильтра в это время заряжается. При насыщении сердечника трансформатора ток базы уменьшается, и транзистор лавинообразно выходит из насыщения. За счет энергии, запасенной в дросселе, конденсатор С{ фильтра продолжает заряжаться через диод DZ. В результате смены полярности напряжения на обмотке Wz трансформатора открывается диод Ai, и амплитуда этого напряжения ограничивается величиной разности двух напряжений: опорного на стабилитроне D-, и выходного на конденсаторе Ci фильтра. Время гашения энергии, запасенной в трансформаторе, и время отключенного состояния транзистора обратно пропорциональны величине напряжения на обмотке Wy. По истечении этого времени промя включенного состояния транзистора определяется величиной напряжения на обмотке Wi трансформатора, равного приведенному напряжению на обмотке W2, которое складывается из падений напряжения на диоде Di и переходе эмиттер-база транзистора, практически не зависящих от тока нагрузки. В результате время включенного состояния практически определяется параметрами трансформатора, а время отключенного состояния - разностью опорного и выходного напряжений, чем обеспечивается режим стабилизации. При отключении нагрузки частота переключений падает и может быть получена равной нулю. В этом случае ток через источник опорного напряжения протекает непрерывно и определяется величиной начального тока транзистора.

Поскольку величина тока базы транзистора определяется лишь значением тока нагрузки, то величина внутреннего энергопотребления автогенератора автоматически снижается с уменьшением нагрузки, что не обеспечивается в известных стабилизаторах напряжения. Это

приводит к сушественпому увеличению к.п.д., особенно .при малых токах нагрузки в широком диапазоне изменения входных напряжений.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, индуктивно-емкостный фильтр и последовательный регулирующий транзистор, входящий в состав однотактного автогенератора с насыщающимся трансформатором с одной первичной и двумя вторичными обмотками, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов изменения входного напряжения и повышения к.п.д. при малых токах нагрузки, первичная обмотка насыщающегося трансформатора соединена последовательно со входом фильтра, а одна из вторичных обмоток подключена к источнику опорного напряжения через конденсатор фильтра и диод, включенный в прямом направлении по отнощению к выходному напряжению и в обратном - по отнощению к опорному.