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

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в источниках питания.

Известен ключевой стабилизатор напряжения ностоянного тока 1.

Он содержит ключ, дроссель, диод, фильтр, широтно-импульсный модулятор (ШИМ), вспомогательные источники напряжений.

Недостатками такого стабилизатора являются сложность схемы, обусловленная большим количеством дорогостоящих элементов, наличие вспомогательных источников напряжений, большой импульс тока при отпирании ключа и низкая надежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности устройством является ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный транзисторный ключ, в выходную цепь которого включены последовательно соединенные накапливающий дроссель и фильтр, соединенный с выходом, диод, включенный между общей щиной и началом обмотки накапливающего дросселя, конденсатор, включенный между общей щиной и концом обмотки накапливающего дросселя, конденсатор, включенный между общей щиной и началом обмотки накапливающего дросселя, щиротно-импульсный модулятор, выход которого подключен к управляющему входу ключа 2.

В названном стабилизаторе диод отперт в течение паузы между импульсами и насыщен. Выйти из насыщения он сможет через 3...5 МКС носле отпирания ключа. Таким образом через еще открытый диод пойдет ющный импульс тока, что снижает КПД и надежность источника.

Цель изобретения - повышение КПД стабилизатора и его надежности.

Это достигается тем, что в стабилизаторе, содержащем последовательный транзисторный ключ, в выходную цепь которого включены последовательно соединенные накапливающий дроссель и фильтр, соединенный с выходом, диод, включенный между общей щиной и началом обмотки накапливающего дроссапя, конденсатор, включенный между общей щиной и концом обмотки накапливающего дросселя, щиротно-импульсный модулятор, включенный между выходом и управляющим входом транзисторного ключа, между транзисторным ключом и накапливающим дросселем включена первичная обмотка введенного рекуперационного трансформатора, вторичная обмотка которого через введенный дополнительный диод подключена параллельно конденсатору. На чертеже дана функциональная схема стабилизатора. Он содержит транзисторный ключ 1, рекуперационный трансформатор 2, диод 3, накапливающий дроссель 4, диод 5, конденсатор 6,фильтр 7, щиротно-импульсный МОдулятор 8.: При отпирании :транзисторного ключа 1 импульсом,с щиротНо-импульсного модулятора, через рекупераЦионный трансформатор 2 и открытьш диод .3 пойдет импульс тока, который создает во, вторичной обмотке рекуперационного трансформатора ток, подзаряжающий конденсатор 6 через диод 5. Таким образом, импульс тока в коллекторной цепи ключа 1 уменьщается по амплитуде и смещается во времени, что улучщает условия запирания диода 3, а энергия, накопленная в сердечнике рекуперационного трансформатора, израсходуется на полезный заряд конденсатора 6. КПД ключевого стабилизатора напряжения, содержащего рекуперационный трансформатор, конденсатор и диод, выще чем у известных устройств на 5-10%. Надежность такого стабилизатора новыщается вдвое за счет ограничения мощных импульсов тока, а коэффициент пульсаций уменьщается на 20%. Кроме того, появляется возможность в 3 раза увеличить средний ток через один проходной транзистор, что позволяет втрое снизить количество транзисторов. Формула изобретения Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный транзисторный ключ, в выходную цепь которого включены последовательно соединенные накапливающий дроссеть и фильтр, соединенный с выходом, диод, включенный между общей щиной и ,началом обмотки накапливающего дросселя,, конденсатор, включенный между обц.1,ей щиной и концом обмотки накапливающегодросселя, щиротно-импульсный модулятор, включенный выходом и управляющим входом транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД и надежности, между транзисторным ключом и накапливаю щим дросселем включена первичная обмотка введенного рекуперационного трансформатора, вторичная обмотка которого через введенный дополнительный диод подключена параллельно конденсатору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Головацкий В. А. и др. Интегральногибридный импульсный стабилизатор постоянного напряжения. Электронная техника в автоматике. Под ред. Конева Ю. И. М., «Сов. :радио, 1974-, вып. 6. 2.Буденный А. П. Мощный ключевой стабилизатор. Электронная техника в автоматике. Под ред. Конева Ю. И. М., Сов. радио, 1974, вып. 6.