ИМПУЛЬСНО-НЕПРЕРЫВНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G05F1/56 

1

Предлагаемое изобретение относится к источникам питания постоянного тока, преимущественно для электронной аппаратуры.

Известны импульсно-непрерывные стабилизаторы постоянного напряжения, которые содержат источник импу льсного напряжения, например тиристориый выпрямитель или источник постоянного напряжения с коммутирующим ключом, соединенный последовательно с дроссельно-емкостным фильтром, па выходе которого включена нагрузка, а также регулируюпшй силовой транзистор и управляющий им двухканальпый транзисторный усилитель, подключенные к обмотке дросселя через выпрямительные диоды.

Особенность таких стабилизаторов состоит в том, что в пих реализован принцип импульсно-непрерывпого регулирования, причем непрерывное регулирование линейной части стабилизатора, осуществляемое в переходном процессе, существенно улучщает динамическую точность стабилизации. В то же время введение непрерывного регулирования в переходных процессах не увеличивает габариты стабилизации и не уменьшает его к.п.д. в целом.

Известные стабилизаторы с импульсно-непрерывпым регулированием характеризуются недостаточной точностью динамической стабилизации при малых возмущениях, так как зоны статического и динамического регулирования в пих разделены. Непрерывное регулирование имеется только в том случае, если суммарная ошибка на выходе стабилизатора превышает максимально возможную статическую ошибку.

Кроме того, схемы таких стабилизаторов сложны (наличие специальной обмотки в

дросселе для гальванической развязки цепей, большое количество полупроводниковых приборов, взаимосвязь цепей обратной связи импульсного и непрерывного регуляторов). Цель изобретения - повышение динамической точности, стабилизации и упрощение схемы стабилизатора.

Это достигается тем, что силовой транзистор подключен параллельно силовой обмотке дросселя через мостовой выпрямитель,

а каждый канал двухканального усилителя, подключенный к базе силового транзистора, составлен не менее чем из двух транзисторов противоположной проводимости, соединенных в различной последовательности, причем входы каналов соединены встречно-параллельно и подключены с одной стороны к общему полюсу силовой обмотки дросселя и одной из выходных клемм, а с другой стороны через конденсатор - к другой выходной клемме. 3 На чертеже изображена принципиальная схема предложенного импульсно-непрерывно-. го стабилизатора. Стабилизатор содержит источник импульсного напряжения 1, соединенный последова-5 тельно с дросселем 2 и конденсатором 3 фильтра, на выходе которого подключен нагрузочный резистор 4, регулируюш,ий силовой транзистор 5 и управляюший им двухканальный усилитель на транзисторах 6-9. Регули-10 руюший транзистор 5 подключен параллельно силовой обмотке дросселя 2 через мостовой выпрямитель 10, а каждый канал двухканального усилителя, подключенный к базе силового транзистора 5, составлен не менее15 чем из двух транзисторов (6, 8 и 7, 9) противоположной проводимости, соединенных в различной последовательности. Входы каналов (входы транзисторов 8 и 9 противоноложной проводимости) соединены встречно-20 параллельно и подключены с одной стороны к обш;ему полюсу силовой обмотки дросселя 2 и нагрузочного резистора 4, а с другой стороны через конденсатор 11 - к другому полюсу резистора 4.25 Принцип действия предложенного стабилизатора состоит в следующем. Предположим, что амплитуда установившейся пульсации стабилизатора такова, что она меньше порога чувствительности транзи-30 стора 8 и 9 двухканального усилителя. Тогда все транзисторы (5-9) непрерывного регулятора заперты и стабилизатор работает только как импульсный. При появлении на выходе стабилизатора35 динамической ошибки, которая, как правило, в импульсных стабилизаторах является знакопеременной, поочередно (в зависимости от знака этой ошибки) усиливают каналы на транзисторах б, 8 и 7, 9. Через диоды 12 и 1340 эти каналы питаются соответственно положительной и отрицательной полуволнами напряжения на обмотке дросселя 2, поэтому в случае положительной ошибки () работает только канал на транзисторах 7 и 9 в45 тех временных интервалах, когда напряжение на резисторе 4 больше мгновенного напряжения на входе фильтра (), а в случае отрицательной ошибки () работает другой канал (транзисторы б, 8) в интерва-50 лах времени, когда ,f/H. В первом случае через мостовой выпрямитель 10 отводится в 4 цепь транзистора 5 часть ампер-витков дросселя 2, а во втором случае через тот же выпрямитель 10 в обход дросселя 2 подводится ток от источника импульсного напряжения 1 к резистору 4. Это способствует существенному уменьшению динамической ошибки стабилизатора, в особенности если импульсный стабилизатор релейного типа или имеется быстродействуюший модулятор с широкими пределами регулирования скважности. В последнем случае динамические характеристики импульсно-ненрерывного стабилизатора не отличаются от характеристик непрерывного стабилизатора. Энергетические характеристики импульсно-непрерывных стабилизаторов столь же высоки, как и у дискретных стабилизаторов. Достоинством предложенной схемы является то, что непрерывная часть регулятора может быть выполнена автономной. Она может подключаться к любому LC-фильтру импульсного стабилизированного или нестабилизированного источника питания, придавая ему устойчивость и улучшая суш,ественно его динамические параметры, особенно при нагрузке импульсного характера. Предмет изобретения Импульсно-непрерывный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий источник импульсного напряжения, соединенный последовательно с дроссельно-емкостным фильтром, а также регулирующий силовой транзистор и управляющий им двухканальный транзисторный усилитель, подключенные к обмотке дросселя через выпрямительные диоДы, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности, стабилизаДии и упрощения схемы, упомянутый силовой транзистор подключен параллельно силовой обмотке дросселя через мостовой выпрямитель, а каждый канал двухканального усилителя, подключенный к базе силового транзистора, составлен не менее чем из двух транзисторов противоположной проводимости, соединенных в различной последовательности, причем входы каналов соединены встречнопараллельно и подключены с одной стороны к общему полюсу силовой обмотки дросселя и одной из выходных клемм, а с другой стороны через конденсатор - к другой выходной клемме. (€ u Ф