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

1

Предлагаемое устройство относится к системам регулирования электрических величин и может использоваться для электропитания аппаратуры систем автоматики и другой электронной аппаратуры.

Известны импульсные стабилизаторы напряже ия с двухпозиционным регулированием, содержащие ключевой транзистор, опорный стабилитрон, усилитель сигнала ошибки, фильтр и измерительную цепь.

Цель изобретения - упростить схему, получить минимальную величину пульсаций выходного напряжения, увеличить скорость переключения ключевого транзистора.

Это достигается тем, что делнтель напряжения измерительной цепи выполнен в виде последовательного соединения резистора и транзистора, переход коллектор-эмиттер которого шунтирован резистором, а база, цепь смещения которой подключена к первичному источнику, соединена через диод с коллектором выходного транзистора усилителя сигнала ошибки.

Электрическая схема стабилизатора напряжения приведена на чертеже.

Импульсный стабилизатор напряжения с двухпозиционным регулированием включает в себя ключевой элемент на транзисторе 1, управляемый усилителем тока на транзисторе 2, опорный элемент на стабилитроне 3, усилитель сигнала ошибки на транзисторах 4, 5, 6, фильтр, состоящий из дросселя 7, конденсатора 8 н защитного диода 9, и измерительную цепь, состоящую из резистора 10 и релейного элемента, представляющего собой параллельное включение резистора 11 и перехода эмиттер-коллектор транзистора 12.

Ключевой стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При открытом ключевом транзисторе 1 происходит заряд конденсатора 8. По мере заряда конденсатора 8 растет выходное напряжение и соответственно его часть, снимаемая с части резистора 10 (транзистор 12 при этом

открыт и шунтирует резистор II). Это вызывает увеличение отрицательного потенциала базы транзистора 4 относительно общей положительной шипы.

В момент превышения напряжения, приложенного к базе транзистора 4, над величиной опорного напряжения стабилитрона 3, приложенного к его эмиттеру, транзистор начинает отпираться. Полученный в результате этого сигнал

ошибки усиливается транзисторами 4, 5, 6. При этом транзистор 6 полностью отпирается. Это вызывает запирание транзистора 12, в результате чего напряжение, прикладываемое к базе транзистора 4, скачкообразно увеличивается, обеспечивая переход стабилизатора

в такое состояние, при котором ключевой транзистор 1 запирается.

Скачкообразное приращение напряжения на базе транзистора 4 определяется величиной резистора 11. По мере разряда в нагрузку конденсатора 8 выходное напряжение уменьшается и соответственно уменьшается его часть, снимаемая с резисторов 10 и II, которая прикладывается к базе транзистора 4.

В тот момент, когда это напряжение станет примерно равным опорному, транзистор начинает запираться. Это вызывает запирание транзистора 6 и одновременно с этим отпирание транзистора 12, что, в свою очередь, приводит к скачкообразному уменьшению напряжения на базе транзистора 4 и переходу стабилизатора в состояние, при котором ключевой транзистор отпирается. Напряжение на конденсаторе 8 возрастает и процесс в стабилизаторе снова повторяется.

Стабилизация среднего значения напряжения осуш,ествляется путем сравнения части выходного напряжения, снимаемой с резистора 10, с напряжением опорного стабилитрона 3, разность между этими напряжениями усиливается и используется для управления ключевым транзистором 1. Устойчивая работа импульсного стабилизатора и амплитуда пульсаций выходного напряжения стабилизатора определяется величиной резистора 11.

Предмет изобретения

Ключевой стабилизатор напряжения, содержащий ключевой транзистор, опорный стабилитрон, усилитель сигнала ошибки, фильтр, измерительную цепь, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения и увеличения скорости переключения ключевого транзистора, делитель напряжения измерительной цепи выполнен в виде последовательного соединения резистора и транзистора, переход коллектор- эмиттер которого шунтирован резистором, а база, цепь смещения которой подключена к первичному источнику, соединена через диод с коллектором выходного транзистора усилителя сигнала ощибки.