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

Изобретение относится к электро технике и может использоваться для электропитания узлов автоматики и вы числительной техники. Известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий и управляющий транзисторы, усилител постоянного тока/ LC-фильтр, причем .база управляющего транзистора через параллельно соединенные резистор и конденсатор подключена ко входной ши не стабилизатора со стороны регулирующего транзистораЕ1J, В известном стабилизаторе степень насьпцения регулирующего транзистора определяется величиной базо вого резистора. Мощность, рассеиваемая на этом резисторе, существенно влияет на КПД стабилизатора. Кроме того, КПД стабилизатора в значительной степени определяется су щуствующими потерями на регулирующем транзисторе в режимах отсечки и переключения. Недостатком стабилизатора является относительно, невысокий КПД. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является клюИВой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий транзистор, управляющий транзистор, базой подключенный к выходу узла сравнения, а эмиттер - к эмиттеру регулирующего транзистора, подключенный к выходным выводам стабилизатора DLC-фильтр, дроссель которого имеет дополнительную обмотку, один вывод которой подключен к первой цепи из последовательно соединенных диода и первого резистора, а второй - ко второй цепи со вторым резистором 2. Введение дополнительной .обмотки в дроссель DLC-фильтра позволяет уменьшить потери на регулирующем транзисторе в режимах отсечки и переключения и тем самым повысить КПД стабилизатора. Однако значительная мощность, рассеиваемая на базовом резисторе регулирующего транзистора, не позволяет получить высокий КПД стабилизатора . Целью изобрете1 ия является повышение КПД стабилизатора. Это достигается тем, что в ключевом стабилизаторе постоянного напряжения во вторую цепь введен второй диод, включенный последовательно со вторым резистором, причем первая цепь

вторым концом соединена со входным выводом стабилизатора и с эмиттером регулирующего транзистора, а вторая цепь вторым концом через вновь введенный третий диод подключена к базе регулирующего транзистора и непосредственно - к коллектору управляющего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема ключевого стабилизатора.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, управляющий транзистор 2, узел сравнения 3, выходной DLC-фильтр на дросселе 4 и конденсаторе 5.

На дросселе 4 размещена дополнительная обмотка 6, один конец которой подключен к базе регулирующего транзистора 1, а другой через две резисторно-диодные иепи 7, 8 и 9, 10, соответственно, - к шине питания 11 и к коллектору управляющего транзистора 2, подключенному через диод 12 к базе регулирующего транзистора 1, которая через базовый резистор 13 соединена с общей шиной.

Стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При подаче входного напряжения транзистор 1 насыщается и происходит заряд конденсатора 5 через дроссель DLC-фильтра. Степень насыщения регулирующего транзистора 1 определяется величиной базового резистора 13 и напряжением на дополнительной обмотке G дросселя 4, возникающим при действии положительной обратной связи с коллектора на базу транзистора 1 через обмотку 6, резистор 7 и диод 8.

При достижении выходным напряжением стабилизатора своего номинального значения узел сравнения 3 открывает управляквдий транзистор 2 с диодом 12, что приводит к закрыванию регулирующего транзистора 1. Полное закрыт вание регулирующего транзистора 1 осуществляется за счет запирающего напряжения дополнительной обмотки б дросселя 4, полярность которого изменяется на противоположную в момент закрывания транзистора 1 вследствие уменьшения магнитного потока дросселя 4. При этом диод 12 закрывается, а коллекторный ток транзистора 2 протекает по цепи: резистор 13, обмотка 6,резистор 9 и диод 10. Резистор 9, обеспечивая насыщение транзистора 2, существенно снижает его коллекторный ток, а следовательно, ток через резистор 13 при закрытом состоянии транзистора 1.

Таким образом, изовретениа позволяет уменьшить потери, определяеNbje базовым током открытого регулирующего транзистора 1, уменьшить потери на регулирующем транзисторе 1 в режиме переключения за счет его Форсированного открывания при действии (Положительной обратной связи с коллектора на базу транзистора 1 через

обкотку б, резистор 7 к диод 8, что приводит к повышению КПД стабилизатора.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирую5 щий транзистор, управляющий транзистор, базой подключенный к выходу узла сравнения, а эмиттерсмл - к эмиттеру регулирующего транзистора, подключенный к выходным выводам стабилизатора DLC-фильтр, дроссель которого имеет дополнительную обмотку, один вывод которой подключен к первой цепи из последовательно соединенных диода и первого резистора, а второй ко второй цепи со вторым резистором, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД стабилизатора, во вторую цепь введен второй диод, включенный последовательно со вторым резистором, причем первая цепь вто0 рым концом соединена со входным выводом стабилизатора и с эмиттером регулирующего транзистора, а вторая цепь вторым концом через вновь введенный третий диод подключена к базе

5 регулирующего транзистора и непосредственно - к коллектору управляняцего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

п1. Авторское свидетельство СССР

414579, кл. G 05 F 1/56, 1972.

2. свидетельство СССР 336658, кл. G 05 F 1/5G, 1970.