Ключевой стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1978 года по МПК G05F1/46 

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится К облает здоктрогохникн и предназначено лля работы о радиоэлектронной аппаратуре раал11Чного назначения, в маетности для 1И такня стабилизированным, средним, амн.чнтудным, действу101лим напряжением систем антоматнкн. Известен ключепой стабилизатор (юстоян него напряжения, содержащий два ключа, фильтр, разрядный диод, ишротно-импульсиый модулятор,состоящий ИИ схемы сравнения, модулятора длительности и трансформаторного усилителя. Однако для него характерны значительные нотери мощности из-за инерционности разрядных диодов, что снижает КПД. Наиболее близким .техническим решением к предложенному является ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в одну из иитающих шин регулирующий транзистор и дроссель выходного LC-фи-льтра, трансформаторный усилитель с транзисторным ключом в первичной обмотке, широтно-импульсный модулятор, входом соединенный с выходными выводами, а выходом - с управляющим входом транзисторного ключа. НедостаткомЭТОГО ключевого стабилизатоIKI постоянного напряжении является значи.тельные потери мощности из-за 11нерцнониост/ разрядных дирдов, составляющих неогьсмлемук) часть ключевых стабилизаторов, чю также снижает КПД. . Целью изобретения являеюя расширение диапазона кратности регулирожшня и ноы щкпне КГ1Д. Это достигается тем, что в предложенном ключевом стабнлизато)е постоянного напряжения, содержащем включенные последователь но в одну из питающих шнн регулирующий транзистор и дроссель выходного 1.с;-фильт)а, трансформаторный усилитель с транзисторным ключом в первичной обмотке, широтно-импульсный модулятор, входом соедине1П)ый с выходными выводами, а выходом с управляющим входом транзисторного ключа, стабилизатор снабжен входом подключенным к входным выводам автогенератором, средняя точка первой вторичной обмоткн трансформатора которого через транзисторный ключ соединена со средней точкой-первичной обмотки трансформаторного усилителя, а ее крайние выводы через диоды соединены с крайними выводами первичной обмотки трансформатора усилителя, одна вторичная обмотка которого соединена с управл1 Ю Н1ИМ входом регулирующего транзистора, а дру(ая вторичная дополнительно цведеина | об

мотка трансформаторного усилителя соединена последовательно-встречно со второй вторичной обмоткой автогенератора и подключена к управляющему входу дополнительно введенного униполярного транзистора, подключенного параллельно входу, выходного 1С-фил)Тра, причем другой вывод второй вторичпой обмотки автогенератора соединен с общей шиной.

На фиг. I представлена принципиальная с.хема лрслло;-кснного ключевого стабилизатора liocTejjnuiG/u напряжения; на фиг. 2-диагра.м.мы, характер1 зу101цие работу стабилизатора. Стабилизатор содержит включенные последовательно в одну из питающих шин регулирующий транзистор 1 и- дроссель выходноjd LC-фильтра 2, трансформаторный усилитель 3 с первичной и вторичными Wj и W:) обмотками с транзисторным ключом 4 Е первичной обмотке W|, щир.отно-импульсный модулятор 5, входом соединенный с выходны/ ми выводами, автогенератор 6 с , первичной обмоткой V/1, вторичными обмотками Ws.Wg, и обмоткой синхронизации . Средняя т(чка вторичной обмотки Wj. трансформатора

. автогенератора 6 через транзисторный ключ 4 соединена со средней точкой первичной обмотки У|, трансформаторного усилителя, а крайние, выводы обмртки W;, через диоды 7, 8 соединены с крайними выводами обмотки W| трансформаторного усилителя, вторичная обKpriv-iiVVi которого соединена с управляющим

/вхолом- регулирующего транзистора 1. Дополнительно введенная вторичная обмотка W.( трансформаторною усилителя соединена пос. ледовательно-встречно с вторичной обмоткой Wg автогенератора 6 и подключена к управдяюп-1ему входу дополнительно введенного униполярного транзистора 9, подключенного параллельно входу выходного LC-фильтра 2, причем другой вывод вторичной обмотки V/i автогенератора соединен с общей шиной.

Стабилизатор работает следующим обра:ю.м.

Автогенератор 6 вырабатывает биполярные симмегрнчные импульсы (фиг. 2 а). Выходная вторичная обмотка Wj трансформатора автогенератора б подключена через транзисторный ключ 4 к первичной обмотке W | трансформаторного усилители 3. Широтно-имиульсный модулятор 5 определяет время включения ключа 4. Для синхронизации работы ключа 4 в щиротио-импульсном модуляторе 5 выходные импульсы авто1-енератора 6 (фиг. 2 а), снимаемые с обмотки W;u« трансформатора авто1енератора 6, преобразуются в треу1-ольные имнульсы, которые суммируются с ностоянным .сигналом Ur.-, вырабатываемым схемой сравнения широтно-импульсного модулятора 5 (фиг. 26). В результате вырабатывается сигнал управления ключом 4, который подключает к автогенератору 6 одну из половин первичной обмотки W, трансформаторного усилителя 3, на выходе которого формируются биполярные импульсы (фиг. 2в). Выходная вторичная обмотка W трансформаторного усилителя 3 подключена к управляющей цепи регулирующего транзистора 1, Форма управляющего напряжения для регулирующего транзистора показана на фиг. 2 в. Напряжение выходной вторичной обмотки We трансформатора автогенератора 6 (фиг. 2 а) и напряжение вы.ходной вторичной обмотки V трансфор.маторного усилите.чя 3 (фиг. 2 в) сум.. Так как эти об мотки включены встре о, на выходе сумматора .получают биполярные импульсы, фор.ма которых показана на фиг. 2 г. Эти импульсы П(.)сту5 лают в базовую цепь доно.. Ы1ого транзистора 9, используемого в качестве разрядного диода LC-фнльтра 2. Из.менение напряжения на входе стабилизатора приводит к изменению времени включения ключа 4, что изменяет время включенного и выключенного состояния

транзисторов и Э В результате на выходе поддерживается постоянное выходное напряжение. ,

Формула изобретения

.Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включеннь е пос.педовательно в одну из питающих щин регулирующий транзистор и дроссель выходного LC-фильтра,

трансформаторный усилитель с транзисторн1,1м ключом в первичной обмотке, щцротно-имиульсный модулнюр, входом соединенный с вь1.чоднымн выводами, а выходом - с управляющим входом транзисторного ключа, отличающийся тем, 4to, с целью расщирения диапазона кратлости регулирования и повьциения КПД, стабилизатор снабже входом, подключенным к входным выводам явтогенератором, средняя точка первой вторичной обмотки трансформатора которого через транзисторный ключ соединена со средней точкой первичной обмотки

трансформаторного усилителя, а ее крайние выводы через диоды соединены с крайии.ми выводами первичной обмотки трансформаторного усилителя, одна вторичная обмотка которого соединена с управляющим в.ходом регулирующего транзистора, г другая вторичная дополнительно введенная обмотка трансформаторного ус1дЛ 1теля соединена последовательновстречно со второй вторичной обмоткой автогенератора и подключена к управляющему входу дополнительно заеденного униполярного

транзистюра, под люченного параллельно входу выходьОго LC-фильтра, приче.м другой вывод второй вторичной обмотки автогенератора соединен с общей щикой.