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

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО Прецлагаемое изобретение относится к к электротехнике, в частности ко вторичным источникам питания и предназначено для питания различных электрическихили электронных устройств стабилизированным постоянным напряжением. Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения fl, 2j. Первый содержит силовой трансформатор, имеющий две выходные обмотки со среоней точкой, подключенные к цвухполупе- риодным выпрямителям, выходы которых, один непосредственно, другой через силовой ключ,подключены ко входу LC фильтра, шунтированного развязьшающими диодами, образуя схему стабилизатора с частичной модуляцией напряжения. Устройство обладает уменьшенной мощностью силсжого ключа, однако наличие развязывающих диодсж снижает его КГЩ. Второй и наиболее близкий к данному техническся/у решению стабилизатор соцержит сетевой трансформатор, вхрцная НАПРЯЖЕНИЯ обмотка которого подключена к входным клеммам, выгсод11ая средней точкой подключена к первой выходной клемме, а своими вьшодамн через первый и второй диоаы, соответственно, к первому вьгооду конденсатора вхосн ного фильтра, соед 1ненного с одним выводом ключевого транзистора, другой вывод которого подключен к первому выводу дросселя и первому выводу первого замыкающего диода, причем второй вывод дросселя соединен со второй выxoд oй клеммой первым вьгоодом конден- .сатора выходного фильтра и первым входом узла управления, второй вход которой подключен к источнику опорного на- пр5ркения, а третий вместе с вторыми выводами конденсаторов входного и выхоцного ({ильтров к первой выходной клемме, причем выход узла управления соединен с управляющим электродом клю чевого транзистора. Недостаток устройства - прототипа определяется тем, что вся мощность, поступающая в нагрузку, передается через ключевой транзистор, т. е. транзистору приходится коммутировать большой ток, а это приводит к существенным потерям мощности на этом транзисторе и к необходимости применения мьщных транзисторов. Цепь изобретения . уменьшение мощ ности ключевого транзистора и повышени КПД устройства. Постввленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения дополнительно введен второй замыкающий диод, а выходная обмотка силового трансформатора выполнена с двумя дополнительными отводами, причем первый вывод второго замыкающего диода подключен к точке соединения ключевого транзистора и дросселя,. а вторые выводы первого и второго замыкающих диодов соедин ены с соответствующими дополнительными отводами выходной обмотки силового трансформатора. На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора постоятшого напряжения. Устройство содержит выпpя иfeль 1, включающий силовой трансформатор с отводами на вторичной обмотке, первый и второй диоды и конденсатор входного фильтра, ключевой транзистор 2, подключенный к выходу выпрямителя, образован ного двумя диодами, дроссель 3, конценсатор выходного фильтра 4, первый и вт рой замыкающие диоды 5 и 6 и узел 7 управления. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом Узел 7 управления сравнивает напряжени на выходе стабилизатора (Ugjj|)() с опорным напряжением Е и, если Ugfjix E, открывает ключевой транзистор 2 до насыщения, если полностью закрывает ключевой транзистор. При открытом ключевом транзисторе 2 происходит накопление энергии в дросселе 3 и на конденсаторе выходного фильтра 4. При закрытом ключевом транзисторе 2 накопленная энергия расходуется, причем ток дросселя 3 замыкается через замыкающий диод 5 или 6 в зависимост от того, на аноде какого из них в данный момент напряжение выше. Постоянство выходного напряжения стабилизатора обеспечивается тем, что узел 7 управления регулирует соотношение шштел ности закрытого и открытого состояний ключевого транзистора 2, в зависимости от результатов сравненияU,(,()( Eg . В откличие от известных импульсных стабилизаторов постоянного напряжения в npetvлагаемом стабилизаторе разрядный ток дросселя 3 (при закрытом транзисторе 2) замыкается не на общую шину, а на часть вторичной обмотки силового трансформатора (через замыкающие диоды 5 или 6), при этом часть мощности в нагрузку передается непосредственно от силового трансформатора, минуя цепь ключевого транзистора 2. Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе по сравнению с известными мощность, подводимая к нагрузке через ключевой транзистор, меньше. Это, в свою очередь, означает, что потери на ключевом транзисторе будут меньше, а сам транзистор может быть выбран менее мощным. Формула изобретения Импульсный стабилизатор пocтoяIiнoгo напряясения, содержащий силовой трансформатор, входная обмотка которого поаключена к входным клеммам, выходная обмотка средней точкой соединена с пер- БОЙ выходной клеммой, а своими выводами через первый и второй диоды, соответгственно - к nepBOKiy выводу конденсатора входного фильтра и одному выводу клкнчевого транзистора, другой вывод которого подключен к первому вьгеоду дросселя и первому вьтоду первого замыкающего диода, причем второй вывод дрооселя соединен со второй выходной клеммой, первьм выводом конденсатора выходного фильтра и первым входом узла управления, второй вход которой подключен к источнику опорного напряжения, а третий вместе с вторыми выводами конденсаторов входного и выходного фильтров к первой выходной клемме, причем выход узла управления соединен с управляющим элeктpoдo ключевого транзиотора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности-ключевого транзистора .иповышения КГЩ, в него введен второй замыкающий диод, выходная обмотка силового трансфс матора выполнена с двумя дополнительными отводами, причем первый вывод второго замыкающего диода подключен к точке соединения ключевого транзистора и дросселя, а вторые вьгооды первого и

второго замыкающих анодов поцключеньг к соответствующим цопопнительным отводам выходной обмотки силового трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 150884, кл. G 05 F 1/56, 1962.

2.Иванов-Цыганов А. И. Электротехнические устройства радиосистем. М.,

Высшая школа , 1973, с. 291-308. рис. 11, 4а.

ST

f