Ключевой транзисторный стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

сиыи модулятор, выполненный на основе несимметричного магнитно-транзисторного генератора, состоящего из первого и второго транзисторов и трансформатора, выходная обмотка которого подключена к управляющему входу регулирующего элемента, а первая и вторая рабочие обмотки подключены одни.ми концами к коллекторам первого и второго транзисторов соответственно, стабилитрон и третий транзистор, коллектор которого соединен с минусовой щиной, а база - с коллектором транзистора из.ме рительного органа, дополнительно введен четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с другим концом первой рабочей обмотки, коллектор - с минусовой шиной, а база - с катодом стабилитрона и с эмиттером второго транзистора ujnpOTHoимпульсного модулятора, анод стабилитрона соединен с эмиттером третьего транзистора, а другой конец второй рабочей обмотки подключен к минусовой шине.

Схема стабилизатора напряжения приведена на фиг. 1; на фиг. 2 представлены эпюры напряжений.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент I, широтно-импульсный модулятор, выполенный на транзистора.х 2, 3 и трансформаторе 4, LCD-фильтр, выполненный на катушке индуктивности 5, конденсаторе 6 и диоде 7, измерительный орган, выполненный на резисторах 8, 9, 10, стабилитроне 11 и транзисторе 12, два транзистора 13, 14, делитель напряжения 15, 16, стабилитрон 17, резистор 18, нагрузку 19. Стабилитрон 17, транзистор 14 и резисторы 15, 16 выполняют роль опорного источника напряжения, управляемого с выхода измерительного органа.

При подключении схемы к источнику питания с помощью резистора смещения, включенного между базой транзистора 2 и .минусом источника питания, открывается транзистор 2. Одновременно открываются транзистор 14 (по цепи: источник питания - резистор 18 - стабилитрон 17 - эмиттербаза транзистора 14 - резистор 16) и транзистор 13. iaпpяжeниe источника питания за вычетом падения напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 13 прикладывается к первой рабочей обмотке трансформатора, в результате чего на ее выходе формируется напряжение пря.моугольной формы с длительностью импульса ti (фиг.2). Это напряжение открывает транзистор 1 и напряжение источиика питания прикладывается к нагрузке 19. По истечении времени ti транзистор 2 выключается (насыщается сердечник) и включается транзистор 3, который подключает вторую рабочую обмотку трансформатора 4 к источнику опорного напряжения, состоящего из элементов 14- 17, на интервале времени tj. Напряжение опорного источника устанавливается с помощью делителя, выполненного на резисторах 15, 16, при этом падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 13 равно напряжению опорного источника плюс напряжение на переходе эмиттер-база UaS транзистора 13. Таким образом, к первой рабочей обмотке прикладывается разность напряжений питания (Jt, и падения напряжения на переходе коллектор-эмиттер и/о транзистора 13, а к другой об.мотке- напряжение опорного источника . Для стабилизации напряжения на нагрузке необходи.мо иметь равенство напряжений икэ,,

м

Для повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения необходимо, чтобы UKSU было больше Uon- В данно.м

случае это обеспечивается самой схемой, так как напряжение больше на величину иэ5 транзистора 13. Дальнейшее увеличение коэффициента стабилизации выходного напряжения осушествляется по цепи обратной связи (8-12). Пусть напряжение

на ВЕ: 1ходе возрастает. Тогда уменьшается ток через транзистор 12, а ток базы транзисторов 13, 14 увеличивается. Тогда в результате уменьшения напряжения опорного источника и падения напряжения на транзисторе 13 уменьшается длительность и.мпульса и увеличивается длительность паузы. Таким образом, одновременно уменьшается длительность импульса ti и увеличивается длительность паузы tj, что уменьшает выходное напряжение стабилизатора, поддерживая его постоянным. Одновременно уменьщается внутреннее сопротивление стабилизатора.

Кроме того, в данной схеме улучшается температурная стабильность выходного напряжения.

Формула изобретения

Ключевой транзисторный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин, к выходу которого подключен LCD-фильтр, выходом соединенный с выходными выводами и со входом измерите.тьного органа на транзисторе, широтноимпульсный модулятор выполненный на основе несимметричного магнитно-транзисторного генератора, состоящего из первого и второго транзисторов и трансформатора, выходная обмотка которого подключена к управляющему входу регулирующего элемента, а первая и вторая рабочая обмотки подключены одними концами к коллекторам первого и второго транзисторов соответственно, стабилитрон и третий транзистор, коллектор которого соединен с минусовой щиной, а база - с коллектором транзистора измерительного органа, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента стабилизации выходного напряжения и уменьшения внутреннего сопротивления стабилизатора, в него дополнительно введен четвертый транзистор, эмиттер которого соединен с другим концом первой рабочей обмотки, коллектор - с минусовой шиной, а база - с катодом стабилитрона и с эмиттером второго транзистора широтно-импульсного модулятора, анод стабилитрона соединен с эмиттером третьего транзистора, а

другой конец второй рабочей обмотки подключен к минусовой шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. С. Д. Додика и Е. М. Гальперина. Изд-во «Сов. радио, ., 1969, с. 413.

2.Авторское свидетельство СССР № 528295. кл. G 05 F 1/56, 1976.