Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1974 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электропитающим устройствам и может быть использовано в электротехнических устройствах, в частности, в устройствах питания.

Известный импульсный стабилизатор напряжения по авт. св. № 334563 характеризуется большой мощностью потерь, затрачиваемой на управление регулирующим элементом. Кроме того, при обрыве конденсатора мультивибратора, замыкании дросселя и других неисправностях, импульсный стабилизатор переходит в непрерывный режим стабилизации, что приводит к значительному увеличению мощности потерь на регулирующем элементе.

Цель изобретения заключается в уменьшении потерь энергии защиты от короткого замыкания и внутренних неисправностей.

В предлагаемом импульсном стабилизаторе параллельно дросселю подключен дополнительный транзистор, база которого соединена с одним из выводов дросселя, эмиттер - с другим выводом дросселя, а коллектор подключен к базе регулирующего транзистора.

На чертеже изображена схема предлагаемого стабилизатора.

Одноемкостный мультивибратор выполнен на транзисторах 1, 2, резисторе 3 и конденсаторе 4. Стабильность выходного напряжения обеспечивает усилитель обратной связи, выполненный на транзисторе 5 и резисторах 6,

7 и 8. Напряжение обратной связи сравнивают с источником опорного напряжения - стабилитрон 9, резистор 10.

Необходимый уровень пульсаций выходного напряжения обеспечивает фильтр - диод

11,дроссель 12, конденсатор 13. К выходу подключена нагрузка 14. Дополнительный транзистор 15 подключен эмиттером к выводу дросселя 12, базой через резистор 16 п диод

17 - к другому его выводу, а коллектором через резистор 18 соединен с базой транзистора 1.

При нормальной работе стабилизатора частоту переключения мультивибратора задают

временем заряда и разряда конденсатора 4.

В первый момент, когда конденсатор 4

разряжен, транзистор 2 открыт, а транзистор

1 закрыт, мультивибратор находится в таком

состоянии до тех пор, пока заряжается конденсатор 4. Он заряжается по цепи: плюс источника, сопротивление нагрузки 14, дроссель

12,конденсатор 4, резистор 3, база - эмиттер транзистора 2, минус источника.

При заряде конденсатора транзистор 2 переходит из области насыщения в активную область, при этом сигнал на входе после усиления мультивибратором через конденсатор 4 опять попадает на вход. Происходит лавинообразный процесс опрокидывания, при котором транзистор 2 закрывается, транзистор

3

1открывается, а конденсатор 4 начинает разряжаться по цепи: конденсатор 4, дроссель 12, резистор нагрузки 14, стабилитрон 9, эмиттер- коллектор транзистора 5, резистор 6, конденсатор 4. При достижении нулевого потенциала на конденсаторе 4 транзистор 2 выходит из области запирания в активную область, после чего происходит снова процесс опрокидывания, в конце которого транзистор

2открыт, а транзистор 1 закрыт. Опрокидывание мультивибратора приводит к появлению переменного напряжения на дросселе 12, которое отпирает транзистор 15, осуществляющий управление током базы транзистора 1. Резисторы 16, 18 и диод 17 в цепях коллектора и базы транзистора 15 обеспечивают необходимый его режим по току. В момент, когда транзистор 1 открыт, появляющееся переменное напряжение на дросселе 12, приложено к базе - эмиттер транзистора 15 в отпирающей полярности и наоборот, что обеспечивает нормальную работу мультивибратора.

Таким образом, достигается коммутация с частотой работы мультивибратора управляющей мощности транзистора 1.

Для защиты стабилизатора от перегрузок и

4

короткого замыкания нагрузки необходимо закрыть транзистор 15, что приводит к запиранию транзистора 1. Это условие выполняется при насыщении дросселя 12 резким возрастанием тока перегрузки или короткого замыкания. При насыщении дросселя 12 на нем пропадает переменное напряжение и остается постоянное напряжение порядка 0,1+ 0,3 в, что недостаточйо для отпирания транзистора 15. Закрытый транзистор 15 не пропускает ток базы транзистора 1 и последний закрывается.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения по авт. св. № 334563, отличающийся тем, что, с целью уменьщения потерь энергии и защиты от коротких замыканий и внутренних

неисправностей, стабилизатор снабжен дополнительным транзистором, эмиттер которого соединен с выходным зажимом и. выводом дросселя, база через резистор и диод подключена к другому выводу дросселя, а коллектор

через резистор соединен с базой регулирующего транзистора.

Вх 0

JT