Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/56 

1

изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам пита,ния радиоэлектронной аппаратуры.

Известен импульсный стабилизатор, содержащий ключевой регулирующий орган, импульсный усилитель мощности, дифференциальный усилитель обратной связи, мультивибратор и выходной фильтр .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее силовой регулирующий транзистор, последовательно соединенный со сглаживающим LCD - фильтром, и орган управления, состоящий из транзисторного автогенератора прямоугольных импульсов с трансформаторной обратной связью и узла сравнения.

Недостатками этих устройств является низкий КПД и сложность схемы ста билизаторов.

Цель изобретения - упрощение и повышение коэффициента полезного действия стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе напряжения, содержащем силовой регулирующи транзистор, последовательно соединенный со сглаживающим LCD- фильтром, и орган управления, состоящий из тран2

зисторного автогенератора прямоугольных импульсов с трансформаторной обратной связью и узла сравнения, коллекторная обмотка трансформатора для включения силового регулирующего транзистора подключена к одному из плеч дополнительно введенного делителя выходного напряжения, а другая коллекторная обмотка для выключения силовог регулирующего транзистора подключена к выходу узла сравнения.

На чертеже представлена схема с.мпульсного стабилизатора напряжения.

Устройство содержит сиповой транзистор , подключенный эмиттером к отрицательному входному аажиму, а ко.плектором - к дросселю фильтра; обмотку управления 2 силовым транзистором, соединенную с эглиттером и базой транзистора 1 через токоограннчива.члций резистор; обмотки обратной Связи 3 и 3 автогенератора; коллекторные обмотки 5 и 6, подключенные к выхол1у схмы сравнения; транзисторы 7 и 8 автогенератора; дроссель 9 сглаживающего LCD- фильтра; конденсатор 10 С1л гживающего LCD- филь- ра; диод 1J сглаживающего LCD - фильтра, включенния в обратном направлении; стабилизг тор 12 схемы сравнения; резисторы 13, 14 и 15 схемы сравнения; токоограничивающий резистор 16; резистор 17 и кнопку 18 системы запуска стабилизато ра; орган управления 19. Схема работает следующим образом. При подаче питающего напряжения на аыход стабилизатора через стабили трон 12 течет ток ограниченный резистором 13. На стабилитроне 12 поддерживается опорное напряжение, которое прикладывается к переходу коллекторэмиттер закрытого транзистора, обладающего наибольшим сопротивлением в последовательной цепи, состоящей из обмотки 5, трансформатора, автогенератора, транзистора 7, резистора 15. Транзистор 1 в момент включения питающего напряжения будет закрыт, так как на его базе отсутствуют отпирающий импульс, следовательно, на выходе стабилизатора напряжения он также будет отсутствовать. Для запуска автогенератора, состоящего из транзисторов 7 и 8, обмоток об ратной связи 3,4 и коллекторных обмоток 5 и 6, служит кнопка 18 с токоограничивающим резистором 17. При кратковременном нажатии на кно ку 18 входное напряжение прикладывает ся к переходу коллектор-эмиттер закры того транзистора 8 по цепи, состоящей из резисторов 17, 14, коллекторной об мотки 6 и транзистора 8, а также с об ратным знаком к транзистору 7. Последний будет находйться под напряжением равным . где UT - напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 7; Uon - опорное напряжение стабилитрона 12; - входное питающее напряжение. Так как транзистор 8 находится под напряжением 1Г-д,а транзистор 7 - под напряжением 1/о„ -вупо ним потекут разные начальные тоКи коллекторов к у. Такая асимметрия в начальных токах ко лектора способствует возбуждению авто генератора и появлению отпирающего им пульса на транзисторе 1. Транзистор 1 открывается и подает питающее напряжение на плечи автогенератора. Таким образом, первое плечо автоге нератора, образбванное транзистором 8 и обмоткой 6, включено на выходное на пряжение второе - транзистор и обмотка 5 - на разность между опорными и выходным (Uon-Ogy). Считая схему автогенератора симмет ричной, имеют длительность импульсов/ генерируемых каждым из плеч автогенератора, равную 5.. 4 I и - тт 2 п оп l6ыx J где К - коэффициент пропооциональностн Коэффициент заполнения импул сов для лучая использования в качестве отпиающих импульсов транзистора 1, генеируемых плечем автогенератора на транисторе 8, выражается как i24,i, к/(и„„-и,).к/и,; и„„ По данному выражению видно, что длительность отпирающих импульсов обратно пропорциональна выходному напряжению, при постоянстве периода колебаний автогенератора, так как ,,-conbi. Следовательно, на выходе стабилизатора будет поддерживаться напряжение с требуемой точностью. Использование автогенератора с изменяемой скважностью импульсов управления позволит отказааься от дополнительного устройства широтно-импульсной .молул цйи (магнитных усилителей), что упростит схему стабилизатора,уменьшит потери в нем и повысит КПД. К достоинству данного cJaбйлизaтoра следует также отнести его самозащиту от коротких замыканий на выходе. При замыкании выходных шйн накоротко в генераторе происходит срыв инвертирования напряжения, что приводит к запиранию силового транзистора 1. Все входное нл 1ряжение падает на эмиттерно- .коллек1Орном переходе транзис1Ора L . Формула иаооретения Импульсный стаОилизаТор напряжения, содержащий силовой pe;i улирующий Ti-aHзистор, последовательно соединенный со сглаживающим LCD - фильтром, и орган управления, сосюящии из гранзисторного автогенератора прямоугольных импульсов с трансформаторной обратной связью и узла сравне ия, о т л ичающийся тем, что, с целью упрощения и повышения КПД, коллекгорная обмотка трансформатора для включения силового рег-улирующего транзистора подключена к одному йз плеч дополнительно введеного делителя выходного напряжения, а другая коллекторная обмотка для выключения силояого регулирующего транзистора подключена к выходу узла сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство f 294134. МКИ Q 05 f 1/56,1969 2 . Авторское свидетельство № 283320, МКИ Н 02 W 7/68, 1969.

+

US +