Ипульсный параметрический стабилизатор постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для стабилизации постоянного тока и может быть использовано ДЛЯ питания аппаратуры, требующей стабилизированного постоянного тока. Известны импульсные параметрически стабилизаторы постоянного тока LI, Со держащие ключевой транзистор, сглаживающий фильтр на линейном дросселе и конденсаторе и коммутирующий диоп. . Недостатком известного устройства является то, что элементы схемы управления (обмотки трансформатора тока) включены в силовую цепь стабилизатора, что является причиной увеличения габари тов и массы блока управления, а также снижения КПД устройства. Наиболее близким по технической суШ ности к изобретению является стабилиза- тор, содержащий ключевой транзистор,, эмиттер которого подключен к одному из входных выводов, коллектор - к входу сглаживающего фильтра, состоящего из линейного цросселяг конденсагора и тирующего дпода и выходок лодключекного к выходным вывода К), двухобмо точный дроссель насышени.я, первичная обмотка которог о Бкг-ючено ппраллельно обмотке линейного дросселя , Вгорпчная обмогка дросселя черпз ограничительный резистор соединена с эг.ПТтерно-базовым :переходом гранзпсгора. Стабилизатор построек HR пр; нципе импульсного регулирования уровня стабилизируемого тока. Коммутация осуществляется ключевым транзистором., управляемым дросселем насыщения. Элементы схемы управления (обмотки дросселя насыщения) не включены в стшовую цепь, что является достоинством схемы. Недостаток известного устройства заключается в значительных потерях мощности на управлен -:е ключевым транзисто-ром, так как в те челне всего временя открытого состоян я транзистора величина базового ТОКЕ остается nocroqisHoft рав;ной току, необходимому лля перевода тран370jncropa в насыщенное состояйие при максимальном i-oKG коллектора, в то время как ток коллектора достигает своего максимального значения только к концу откр того состояния транзистора, Целью изобретения является повышение КПД стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, чго в предлагаемый импульсный параметрический стабилизатор постоянного тока, содержащий ключевой транзистор, эмитге которого подключен к одному из входных выводов, коллектор - к входу сглаживающего фильтра, состоящего из линейного дросселя, конденсатора и коммутирующего диода, и выходом подключенного к выходным выводам, двухобмоточный дроссель насыще1шя, первичная обмотка которого включена параллельно обмотке линейного дросселя, введены дополнительные транзистор, линейный дроссель и коммутирующий диод, вторичная обмотка дросселя насыщения выполнена из двух частей, при этом эмиттер-базовый переход дополнительного транзистора соединен с одной частью вторичной обмотки дросселя насыщения непосредственно, а эмиттерно-базовый переход ключевого транзистора соединен с другой частью этой же обмотки через введенный развязывающий диод, коллектор дополнительного транзистора подключен через дополнительный линейный дроссель к одному выходному выводу, а через дополнительный коммутирующий диод - к другому выходному выводу, причем эмиттер дополнитель ного транзистора соединен с базой клю чевого гранзистора, На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема описываемого стабилизaтopaj на фиг 2 - диаграммы коллекторного и базового токов к-лючевого транзистора. Стабилизатор содержит ключевой транзистор 1, соединенный последовательно со сглаживающим фильтром на Линейном дросселе 2, конденсаторе 3 и коммутирую щем диоде 4„ Параллельно обмотке линей. ного дросселя 2 подключена обмотка 5 дросселя 6 насыщения. Эмиттерно-базовы переход дополнительного транзистора 7 соединен с одной частью вторичной обмот ки 8 дросселя 6 насыщения непосредственно, а эмиттер-базовый переход кточевого транзистора 1-е другой частью этой же обмотки через обратно включенны развязывающий диод 9. Эмиттерно-базовы переход ключевого транзистора 1 и эмитерно-коллекгорный переход догтолнител1 ого транзистора 7 соединены согласно оследовательно и через допол штельнь1й инейный дроссель 10 включены между оложительными входным и выходным выводами, а через дополнительный коммутирующий диод 11 -,с отрицательным выходным выводом импульсного параметрического стабилизатора тока. Устройство работает следуючшм образом. При подаче питания на входные выводы стабилизатора создается некоторое напряжение на обмотках дросселей 2 и 6 за счет токов утечки ключевого транзистора 1. Напряжением на одной части вторичной обмотки 8 открывается дополнительный транзистор 7. В момент открытия транзистора 7 открывается и ключевой транзистор 1 базовым током, протекающим по цепи: плюс источника, эмиттерно-базовый переход ключевого транзистора 1, эмиттерно-коллекторнь;й переход дополнительного транзистора 7, дополнительный линейный дроссель 10, нагрузка, минус источника. Ток коллектора транзистора 1 линейно возрастает. Развязывающий диод Q при этом закрыт и отключает другую часть вторичной обмотки 8 от эмиттерно-базовой цепи ключевого транзистора 1, Через время fc а определяемое пар.аметрами дросселя насыщения и величинами напряже {ий на входе и выходе устройства, магнитопровод дросселя 6, выполненный из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, насыщается, и напряжение на обмотке 8 резко уменьшается. Дополнительный транзистор 1 закрывается, базовый и коллекторный токи транзистора 1 уменьшаются практически до нуля. Ток дросселя 2 начинает уменьшаться, в связи с чем полярность ЭДС самоиндукции и напряжение на обмотке 5 изменяются на противоположное. Напряжение левой половины вторичной обмотки 8 через открывшийся диод 9 прикладывается к эмиттерно-базовой цепи транзистора 1, Последний активно запирается и переходит в режим отсечки. Сердечник дросселя насыщения 6 в течение времени tp перемагничивается в направлении исходного состояния, В тот момент времени, когда токи в обмотках 2 и 10 умень иаются до нулевого значения, сердечник дросселя 6 достигает насыщенного состояния, и цикл работы устройства повторяется.