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

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известный стабилизатор содержит регулирующий и управляющий транзисторы, времязадающую С-цепочку, LC-фильтр, источник опорного напряжения, усилитель обратной связи и защитный стабилитрон

1J.

В указанном стабилизаторе увеличение задержки в закрывании регулирующего транзистора относительно момента срабатывания усилителя обратной связи из-за инерционности времязадающей С-цепочки при увеличении напряжения питаний приведет к существенному увеличению выходного напряжения стабилизатора.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является стабилизатор, содержащий регулирующий и управляющий транзисторы, эмиттерами подключенные к входному выводу, коллектор регулирующего транзистора через LDC-фильтр соединен с выходным выводом, а через времязадающую / С-цепочку - с базой управляющего транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, а через первый резистор - с общей щиной, транзистор сравнения, эмиттер которого подключен к выходу источника опорного

напряжения входом соединенного с выходными выводами, коллектор подключен к базе управляющего транзистора, два резистора делителя, первый из которых включен

5 между общей шиной и одним выводом резистора обратной связи, другой вывод которого соединен с входным выводом .

В момент включения питания в указанном стабилизаторе напряжение питания через резистор стабилизации выходного напряжения поступает в. среднюю точку делителя напряжения, соединенную с базой транзистора сравнения напряжений. При этом на базе транзистора сравнения напряжений появляется скачок напряжения, пропорциональный величине напряжения питания. Если скачок напряжения превыщает величину порога открывания, то транзистор сравнения напряжений открывается и вызывает открывание управляющего транзистора, который щунтирует переход база - эмиттер регулирующего транзистора, запрещая его открывание. Следовательно, при напряжении питания, превышающем некоторую пороговую величину, стабилизатор

напряжения работать не будет.

Целью изобретения является расширение

диапазона допустимых напряжений пита30 ния. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор, содержащий регулирующий и уиравляющий транзисторы, эмиттерами подключенные к входному выводу, коллектор регулирующего транзистора через LD С-фильтр соединен с выходным выводом, а через времязадающую С-ценочку - с базой уиравляющего транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, а через нервый резистор - с общей щиной, транзистор сравнения, эмиттер которого подключен к выходу источника онорного напряжения, входом соединенного с выходными выводами, коллектор, подключенный к базе управляющего транзистора, два резистора делителя, первый из которых включен между базой транзистора сравнения и выходным выводом, второй - между общей щиной и одним выводом резистора обратной связи, другой вывод которого соединен с входным выводом, дополнительно введен диод, анод которого соединен с базой транзистора сравнения, а катод - с точкой соединения второго резистора делителя и резистора обратной связи. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора. Стабилизатор содержит регулирующий 1 и управляющий 2 транзисторы, эмиттеры которых соединены с входным выводом. База транзистора 1 соединена с коллектором транзистора 2 и через нервый резистор 3 - с общей щиной. База транзнстора 2 соединена с коллектором транзистора 4 сравнения напряжений и через последовательно соединенные конденсатор 5 и резистор 6 времязадающей / С-цепочки с коллектором транзистора 1. Коллектор транзистора 1 соединен с катодом диода 7 и дросселя 8 /.ОС-фильтра. Аиод диода 7 соединеи с общей шиной. Между выходной клеммой и общей щиной установлен конденсатор фильтра 9. Эмиттер транзистора соединен с катодом опорного стабилитрона 10 и резистором 11 источиика опориого иапряжения. Анод стабилитрона 10 соединеи с общей щиной. База транзистора 4 соединена с анодом доиолнительного диода 12 и через первый резистор 13 делителя напряжения с выходной клеммой. Катод диода 12 соединен через резистор 14 обратной связи с входиым выводом и через второй резистор 15 делителя напряжения - с общей шиной. Стабилизатор напряжения работает следующим образом. При поступлении напряжения питания на вход стабилизатора напряжение с выхода резисторов 14-15 поступает на катод диода 12 и не пропускается на базу резистора 14. База транзистора 4 нривязана к земле через последовательно соединенные резистор 13 и незаряженный конденсатор 9 фильтра. Транзистор 4 остается в закрытом состоянии. При этом открывается транзистор 1. Через дроссель 8 фильтра протекает линейно нарастающий ток, который поступает в нагрузку и заряжает конденсатору. Выходное напряжение стабилизатора увеличивается. При достижении выходным напряжением заданной величииы открывается траизистор 4, вызывая открывание транзистора 2 и закрывание транзистора 1. Папряжение на коллекторе транзистора 1 скачком изменяется до нуля. Конденсатор 5 начинает заряжаться через резистор 6 и переход база - эмиттер транзистора 2. Транзистор 2 поддерживается в открытом, а транзистор 1 в закрытом состоянии. При этом энергия, запасенная в дросселе 8 и конденсаторе 9, расходуется в нагрузке. Выходное наиряжение умепьщается. 11осле заряда коиденсатора 5 транзистор 1 открывается. Далее процесс повторяется. Следовательио, иерепад нанряжения ири включении питания не пропускается на базу транзистора сравнения напряжений и не препятствует запуску стабилизатора при повышении напряжения питания, что обеспечивает расщирение диапазона допустимых напряжений питания. Формула изобретеиия Ключевой стабилизатор постояииого напряжения, содержащий регулирующий и управляющий транзисторы, эмиттерами подключенные к входному выводу, коллектор регулирующего транзистора через LLC-фильтр соединен с выходным выводом, а через времязадающую ./iJC-цеиочку- с базой управляющего транзистора, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора, а через первый резистор- с общей щиной, транзистор сравнения, эмиттер которого подключен к выходу источника опорного напряжения, входом соединенного с выходными выводами, коллектор, подключенный к базе управляющего транзистора, два резистора делителя, первый из которых включен между базой транзистора сравнения и выходным выводом, второй-между общей щиной и одним выводом резистора обратиой связи, другой вывод которого соединен с входным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона допустимых напряжений питания, в него введен диод, анод которого соединен с базой транзистора сравнения, а катод - с точкой соединения второго резистора делителя и резистора обратной связи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 334563, кл. G 05F 1/58, 19. 2.Грейвер Е. С. Ключевые стабилизатоы наиряжения постоянного тока. «Связь, 1970, с. 136, рис. 6.22 (прототип).