Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электрорадиотехнике, а именно к .источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники. 5

Известен импульсный стабилизатор, содержащий ключевой регулирующий элемент, выполненный в виде параллельно соединенных транзисторов, последовательно соединенных с обмот- О кой ограничительного дросселя 1.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, со-15 держащий ограничительный дроссель, первый конец первичной обмотки которого подключен к первому концу вторичной обмотки, первой входной клемме и ко.ллектору первого регулирующего 20 транзистора, второй конец первичной обмоткиюграничительного дросселя соединен с ко.плектором второго регулирующего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого ре-25 гулирующего транзистора и со входом сглаживающего фильтра, выход которого подк.гаочен к выходным клеммам, базы обоих регулирующих транзисторов подключены к соответствующим выходам 30

блока управления, вход которого подключен к выходным клеммам, причем второй конец вторичной обмотки ограничительного дросселя подк.гаочен через обратносмещенный диод ко второй входной клемме, и ограничительный конденсатор 2.

Недостатком известного стабилизатора является сложность его схемы.

Цель изобретения - уменьшение мощности динамических потерь для регулирующих транзисторов.

Это достигается тем, чго в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем ограничительный дроссель, первый конец первичной обмотки которогоподключен к первому концу вторичной обмотки, первой входной клемме и коллектору первого регулирующего транзистора, второй конец первичной обмотки ограничительного дросселя соединен с коллектором второго регулирующего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого регулирующего транзистора и входом сглаживающего фильтра, выход которого подключен к выходным клеммам, базы обоих регулирующих транзисторов юдключены к соответствующим выходам блока управления, вход которого подключей к выходным кле1имам, причем второй конец вторичной обмотки ограничительного дросселя подключен через обратносмещенный диод ко второй входной клемме, и ограничительный конденсатор, ограничительный конденсатор подключен параллельно входу сглаживаюшего фильтра.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора постоянного капряженин.

Импульсный стабилизатор содержит ограничительный дроссель 1, регулируюшие транзисторы 2 и 3, блок 4 управления, обратносмешенный диод 5, индуктивно-емкостной фильтр б с демпфирующим диодом 7 и введенный конденсатор 8.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

При возникновении напряжения Овы в блоке 4 упоавления формируются в сигнгш управления Uy и Uy транзисторами 2 и 3 соответственно.

В момент времени t, на базу транзистора 2 поступает отпирающий сигнал Uy , транзистор 2 включается , практически без потерь .из-за наличия дросселя , к первичной обмотке которого прикладывается полное напряжение питания на все время включения.

В момент времени t g на базу транзистора 2 поступает запирающий сигнал а на .базу: транзистора 3 - отпирающий сигнал Uy . Так как время выключения высокочастотных кремниевых транзисторов, основную долю которого составляет время рассасывания, значительно больше времени их включения, то включение транзистора 3 в момент времени tj происходит при напряжении на цепочке, состоящей из последовательно соединенных дросселя 1 и транзистора 2 близком к остат-очному напряжению на транзисторе 2, а выключение транзистра 2 - при напряжении, равном остаточному напряжению на транзисторе 3.

В момент времени tj,-tg на базу транзистора 3 поступает запирающий сигнал. Выключение транзистора 3 соппровождается разрядом конденсатора 8 так как вплоть до открытия диода 7 должно выполняться равенство

С кз Hf

где ip - ток разряда емкости 8; 1кз ток через транзистор 3; 1 - ток нагрузки, принятый постоянным и равным току дросселя фильтра б.

При соответствующем выборе величины конденсатора 8 напряжение на нем за время выключения транзистора 3 не успеет заметно уменьишться, поэтоЛу потери на выключение будут невелик

Далее процзссы включения и выключения транзисторов 2 и 3 продолжаются аналогично описанным.

Таким образом, ни включение, ни выключение транзисторов 2 и 3 не сопровождается выделением большой мощности динамических потерь.

Кроме того, ограничительный дроссель исключается из цепи, прерывающей ток нагрузки, поэтому его наличие не вызывает высокочастотных пиков перенапряжений в моменты закрытия регулирующих транзисторов 2 и 3.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий ограничительный дроссель, первый конец первичной обмотки которого подключен к первому концу вторичной обмотки, первой входной клемме и коллектору первого регулирующего транзистора, второй конец первичной обмотки ограничительного дросселя соединен с коллектором второго регулирующего транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого регулирующего транзистора и со входом сглаживающего фильтра, выход которого подключен к выходным клемл ам, базы обоих регулирующих транзисторов додключены к соответствующим выходам блока управлния, вход .которого подключен к выходным клеммам, причем второй конец вторичной обмотки ограничительного дросселя подключен через обратносмещенный диод ко второй входной клемме, и ограничительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности динамических потерь на регулирующих транзисторах, ограничительный конденсатор подключен параллельно входу сглаживающего фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Виленкин А.Г. Импульсные транзисторные стабилизаторы напряжения, 1970, с.38.

2.Сб. Современные задачи преобразовательной техники , ч.4.,Киев, 1975, с.344 (прототип).