ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯI йСьССЮЗ -^ДЯ! ^?^1';:^П'з^Л^.. •^:•^•^^^J Z'ti-i И йпв* i :^:ч/' ' ". !f.i-'Mi'iE Советский патент 1973 года по МПК G05F1/569 

1

Изобретение относится IK области силовой преобразовательной техники и служит для создания лреобразо-вателей напряжения, защищенных от перегрузок и коротких замыканий.

Известна схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения последовательного типа, состоящая из силового регулирующего транзистора и широтно-им-пульсного модулятора, выполненного на базе несимметричного преобразователя. Если к обмотке трансформатора этого несимметричного преобразователя В один -полупериод прикладывается напряжение 6вх-Uon, (вх - напряжение питания, UOTI - напряжение опорного источника), ai в другой Uon, то выходное напряжение

-вых UonНедостатком указанного ста билизатора является отсутствие быстродействующей защиты от перегрузок и короткого замыкания на выходе.

Предлагаемая схема импульсного стабилизатора напряжения, сохраняя достоинства схемы прототипа, обеспечивает защиту от лерегрузок и /коротких замыканий в цепи нагрузки тем, что одна обмотка несимметричного преобразователя подключается через резистор параллельно, а другая обмотка - последовательно с нагрузкой стабилизатора. При этом

для обеспечения внешней характеристики стабилизатора с током короткого замыкания, меньщим, чем номинальный ток нагрузки, лоследовательно с резистором и обмоткой неоимметричного преобразователя, подключенной параллельно нагрузке, включается стабилитрон. Кроме того, опорный источник выполнен в виде параллельно включенных конденсатора и маломощного регулирующего транзистора, вход которого подключен к выходу измерительного органа напряжения на нагрузке.

На фиг. 1 представлена схема импульсного стабилизатора; на фиг. 2 показано подключение дополнительных элементов в схе.му.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образам.

Пусть включен транзистор 1 несимметричного преобразователя, тогда к обмотке 2 трансформатора 3 прикладывается напряжение с полярностью, указанной на схеме, величина которого равна t/Bx-Uon- При этом включается с помощью обмотки 4 трансформатора 3 силовой транзистор 5. Ток от источника питания протекает по контуру: плюс источника питакия, транзистор 5, дроссель 6, нагрузка 7, обмотка 8 трансформатора 3, минус источника питания. После насыщения трансформатора 3 транзисторы 1 и 5 выключаются. Включается транзистор 9, трансформатор 3 перемагничивается от напряжения Uon, ai ток нагрузки протекает по контуру: дроссель 6, нагрузка 7, обмотка 8, диод 10. Опорный источник создается параллельно включенными стабилитроном II и емкостью 12, которые подключаются к источнику питания через резистор 13. Намагничивающие силы обмоток /4 и 8 трансформатора 3 направлены навстречу друг другу, причем TOiK в обмоше 14 практически не завиоит от нагрузки, а ток в обмотке 8 равен току нагрузки. При подборе резистора 15 соответствующей величины так разряда конденсатора 12 (при работающем транзисторе 9) за счет протекаиия така нагрузки через обмотку 8 меньше тока заряда конденсатора 12 через резистор 13. Поэтому напряжение на емиости 12 определяется стабилитроном // (t/on). При возрастания тока нагрузки до некоторой допустимой величины /ндоп разряд конденсатора 12 по контуру: конденсатор 12, обмотка 2, транзистор 9 превышает его ток заряда через резистор 13. Напряжение Hai конденсаторе 12 снижается, а следовательно, снижается и напряжение на нагрузке 7. При дальнейшем увеличении тока нагрузки происходит монотонное уменьшение скважности работы транзистора 5, а следовательно, и напряжение на нагрузке. Во всем диапазоне внешней хара1ктеристийи вплоть до короткого замыкания все активные элементы стабилизатора работают в ключевом режиме. Если последовательно с резистором 15 и обмоткой 14 включить стабилитрон 16 (см. фиг. 2), ток через нее будет определяться напряжением t/вых-Uou- Тогда при снижении напряжения на выходе стабилизатора вышеу1казанный ток будет уменьшаться очень резко, и внешняя характеристика стабилизатора будет соответствовать внешней характеристике шунтового генератора. Подбирая величину сопротивления 15 и напряжение стабилизации стабилитрона 16 можно получить любую заданную форму внешней характеристики -стабилизатора. При замене стабилитрона 11 ((фиг. 1) каким-либо peгyлиpyюш иlм элементом (например, транзистором 17), вход которого подключен к измерительному органу 18 (фиг. 2) стабилизатор приобретает новое важное качество: напряжение на выходе стабилизатора не зависит от тока нагрузки, а резкие изменения напряжения питания отрабатываются стабилизатором безынерционно. Предмет изобретения 1.Импульсный стабилизатор постоянного напряжения последовательного типа, состоящий из силового регулирующего транзистора и широтно-импульсного модулятора, выполненного на базе несимметричного преобразователя, и измерительного органа напряжения на нагрузке, отличающийся тем, что, с целью обеспечения защиты от перегрузок и коротких замыканий в цепи нагрузки, одна из обмоток трансформатора несимметричного преобразователя подклЮчена через резистор параллельно, а другая обмотка - последовательно с нагрузкой стабилизаггора. 2.Стабилизатор по п. I,-отличающийся тем, что, с делью обеспечения заданной формы внещней характеристики стабилизатора, последовательно с обмоткой несимметричного преобра:зователя и резистором, подключенными параллельно нагрузке, включен стабилитрон. 3.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с делью повышения точности регулирования при сохранении быстродействия, опорный источник несимметричного преобразователя выполнен в виде параллельно включенных конденсатора и маломощного регулирующего транзистора, вход которого подключен к выходу измерительного органа напряжения на нагрузке.

/5

«Я5 +.

7М f U эд«