Многоканальный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1976 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротехники и может быть иснользовано для нитания разных каскадов одного из того же радиоэлектронного устройства.

Известны многоканальные стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие имнульсный трансформатор и выпрямитель с транзистором в диагонали, причем вторичные обмотки трансформатора через свой выпрямитель и сглаживающий фильтр соединены с нагрузкой 1. Недостатком таких стабилизаторов является невозможность получения ряда развязанных напряжений При питании от сети постоянного тока.

Известны также многоканальные стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие общие для всех каналов регулирующий элемент, блок управления, состоящий из генератора тактовых импульсов с резисторным делителем напряжения, подключенным ко входу, зарядными конденсатором и . резистором, а также цепи отрицательной обратной связи и импульсный трансформатор, включенный в выходную цепь регулирующего элемента, каждая из вторичных обмоток которого подключена к выходу соответствующего канала стабилизатора через выпрямитель и фильтр 2. Однако такие стабилизаторы имеют невысокий коэффициент стабилизации и большие габариты.

Для повыщения коэффициента стабилизации при уменьщении веса и габаритов в предлагаемом стабилизаторе зарядный резистор подключен к входному , а параллельно резисторному делителю напряжения дополнительно включен стабилитрон.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого стабилизатора.

Ключевой регулятор стабилизатора выполнен на транзисторе 1 с трансформатором 2 в коллекторной цепи, емкости 3 и резисторах 4 и 5 и управляется генератором тактовых импульсов, собранным на транзисторах 6-9 и

конденсаторе 10 с цепью заряда на резисторе 11 и разряда на резисторе 12. В эмиттерной цепи транзистора 7 -включены диод 13 и резистор 14, а в эмиттерной цепи транзистора 8 - резистор 16. Опорное напряжение на базу

транзистора 7 подается с резисторного делителя напряжения 16, 17, подключенного к стабилитрону 18 и резистору 19. Скважность импульсов генератора регулируется цепью обратной связи с выхода выпрямителя одной из

вторичных обмоток трансформатора. ВыпряЛ1ители вторичных обмоток трансформатора 2 собраны на диодах 20-22 и конденсаторах 23-25. Сигнал обратной связи сравнивается с опорным напряжением, получаемым с помощью стабилитрона 26 и резисторов 27 и 28,

схемой, выполненной на операционном усилителе 29, транзисторе 30 и резисторах 31-34.

При подаче на вход стабилизатора напряжения UBS. транзистор 6 открывается, через резистор 11, переход база - эмиттер транзистора 6, источник питания протекает ток заряда конденсатора 10. Время заряда, определяемое параметрами цепочки, состоящей из резистора И и конденсатора 10, равно времени открытого состояния ключевого транзистора 1. Постоянное смещение на базе транзистора 7, подаваемое с делителя напряжения на резисторах 16 и 17, параллельно которому подключен стабилитрон 18, поддерживают транзисторы 7 и 8 в закрытом состоянии до тех пор, пока положительное напрял ение на обкладке конденсатора 10 не достигнет величины, достаточной для открывания транзистора 7.

При открывании транзистора 7 в его коллекторной цепи появляется ток, который приоткрывает транзистор 8. Коллекторный ток транзистора 8 еще больше открывает транзистор 7. Происходит лавинообразное открывание транзисторов 7 и 8. При открывании транзисторов 7 и 8 открывается транзистор 9 и запирается транзистор 1.

Транзистор 6 за счет отрицательного напряжения на обкладке конденсатора 10, приложенного к его базе, закрывается. Конденсатор 10 разряжается по цеци: переход эмиттер - коллектор транзистора 7 - база-эмиттер транзистора 8 - резистор 15 - источник питания - резисторы 19 и 12. Диод 13 открывается, и в базу транзистора 7 через резисторы 14 и 16 течет дополнительный ток, который поддерживает открытое состояние транзисторов 7 и 8 и увеличивает надежность схемы при работе в области отрицательных температур.

Время разряда конденсатора 10 определяет время закрытого состояния ключевого транзистора 1. По окончании разряда RC-цепочки (конденсатор 10 - резистор 12) вновь открывается транзистор 1 и процесс повторяется.

В период времени, когда транзистор 1 открыт, в трансформаторе 2 накапливается электромагнитная энергия, а в следующий период времени, когда транзистор 1 закрыт, энергия трансформатора 2 передается -в нагрузки, подключенные через однонолупериодные выпрямители и фильтры к вторичным обмоткам трансформатора.

Выходное напряжение Увых, с одной из вторичных обмоток трансформатора сравнивается операционным усилителем 29 с опорным напряжением стабилитрона 26 с делителем 27, 28. Если при изменении нагрузки напряжение УВЫХ, превышает опорное напряжение, на выходе операционного усилителя 29 увеличивается положительный потенциал, который прикладывается к базе транзистора 30. Транзистор 30 открывается и поддерживает в открытом состоянии транзисторы 8 и 9, закрывая транзистор 1. Время накопления электромагнитной энергии в трансформаторе 2 при постоянном напряжении питания уменьшается, следовательно, напряжение бвых, также уменьшается до заданной величины.

При увеличении напряжения питания t/вх уменьшается время заряда конденсатора 10, которое определяет время открытого состояния транзистора 1. При увеличенном напряжении питания уменьшается время накоплеиия электромагнитной энергии в трансформаторе 2, а количество энергии, накопленной в трансформаторе и передаваемой в нагрузку, остается постоянным. При уменьшении f/ox увеличивается время

заряда конденсатора 10 и время открытого состояния транзистора 1, L/пых остается постоянным.

Предлагаемая схема стабилизатора может работать в широком диапазоне входных напряжений 18-31 В и температур - 60 -f-60°C, обеспечивая нестабильность выходного напряжения ±5% по всем вторичным цепям.

Формула изоб-ретения

Многоканальный стабилизатор постоянного нанряжения, содержащий общие для всех каналов регулирующий элемент, блок управления, состоящий из генератора тактовых импульсов с резисторным делителем напряжения, подключенным ко входу, зарядными конденсатором и резистором, а также цепи отринательной обратной связи и импульсный трансформатор, включенный в выходную цепь регулирующего элемента, каждая из вторичных обмоток которого нодключена к выходу соответствующего канала стабилизатора через

выпрямитель и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации при уменьшении веса и габаритов стабилизатора, зарядный резистор подключен к входному зажиму, а параллельно

резисторному делителю напряжения донолннтельно включен стабилитрон.

-Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.. св. № 449339, кл. G 05f 1/44, 1970.

2.Авт. св. К° 278784, кл. G 05f 1/52, 1969 (прототип).

/

Кых.