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

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при раз работках вторичных источников питания. Известны ключевые стабилизаторы по стоянного напряжения iJ.. Первое из известных устройств содержит транзисторный регулятор и широт но-импупьсный модулятор, выполненный на основе несимметричного магнитнотранзисторного генератора, одна из обмоток трансформатора которого подключена через стабилитрон, а другая - к источнику опорного напряжения. Недостат ком является большое внутреннее сопротивление или низкий коэффициент стабилизации напряжения при изменении тока нагрузки, Второе из известных устройств содержит регулятор на транзисторе, включенный в одну из силовых шин, широтноимпульсный модулятф, состоящий из трансформатора и двух транзисторе, при чем база первого транзистора соединена с минусовой шиной и через первую обНАПРЯЖЕНИЯмотку трансформатора с плюсовой шиной коллектор через вторую обмотку подключен к точке соеш1нения катода стабилитрона и анода тиристора катодом соединенного с минусовой шиной и через параллельную цепочку из конденсатора и первого резистора - со своим электродом, эмиттер первого и второго транзистора подключены к плюсовой шине, коллектор второго транзистора через третью обмотку трансформатора соединен с минусовой шиной, а база второго транзистора через, четвертую обмотку - с плюсовой шиной, измерительный орган и фильтр, подключенный к выходным вьшодам. Недостатком этих устройств является большое внутреннее сопротивление в режиме, близком к режиму холостого хода. Целью изобретения является уменьшение внутреннего сопротивления стабилизатора в режиме, близком к режиму холостого хода. Эта цель достигается тем, что в известный стабилизатср введены регулирующий элемент, последовательная цепочка из первого оиоаа и второго резистора и пятая обмотка трансформатора, выполненная с отводом, концы которой соецинены с анодами введенных второго и третьего диодов, причем выход измерительного органа подключен к управлягющему входу регулирующего элемента, вход которого через последовательную цепочку из второго резистора и первого оиоца подк.лю,чен к коллектору первого транзистора, а выход соединен с управляющим электродом тиристора, эмиттер-коллекторный переход транзистора регулятс а включен в минусовую шину, а его база подключена к аноду стабилитрона и к отводу пятой обмотки, при этом катоды второго и третьего диодов соединены с анодом тиристора соответственно.

На чертехсе приведена схема стабилизатора.

Устройство содержит регулятор на транзисторе I, широтно-импульсный модулятор, выполненный на первом тран- зи(торе 2, втором транзисторе 3 и трансформаторе 4,ЦСВ - фильтр 5, 6, 7, измерительный орган 8, подключенный к выходным выводам и управляющий регулирующим элементом 9, стабилитрон 10, включенный между выводом обмотки трансформатора 4 и базой транзистора 1 резистор 11, конденсатор 12 (и регулирующий элемент 9), шунтирующие вход тиристора 13, диод 14, и резистор 15, включенные между катодом второго транзистора 3 и входом регулирующего элемента, диод 16 и резистор 17, подключенные к выходной обмотке трансформатора 4, диоды 18 и 19, анодами подклю ченные к выводам введенной обмотки трансформатора 4, а катодами - к.аноду и катоду тиристора Ю.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к источнику питания в момент времени открывается транзистор 3 и через обмотку транформатора 4, стабилитрон 10 и переход эмиттер-база транзисторного регулятора 1 протекает ток, открывающий транзистор 1, который подключает напряхсение источника питания к нагрузке. Через регулирующий элемент 9 по цепи:плюс источника питания - транзистор 3 - диод 14 - резистор 15 - минус источника питания заряжается конденсатор 12, увеличивая ток через управляющий вывод тиристора 13. При этом напряжение на аноде тиристора уменьшается и, когда

оно становится равным напряжению стабилитрона 10, тиристор 13 включается, закорачивая стабилитрон 1О и переход эмиттер-база транзистора 1, вызьгоая запирание последнего и отключение нагрузки от сети. Процессы в трансформаторе ускоряются, включается трннаиитор 2, а транзистор 3 выключается. Сердечник трансформатора перемагничивается в обратном направлении. Диоды 18 и 19, подключенные к дополнительной обмотке трансформатора 4 используются для активного запирания транзистора 1 напряжением обмотки трансформатора. Вы- ходная обмотка трансформатора замкнута на резистор и диод с целью увеличения тока через базу транзистора 1, так как изменяя величину резистора 17, можно менять ток в выходной обмотке и в

коллекторной обмотке трансформатора, а следовательно, и в базе транзистора 1. При сбросе нагрузки (до холостого хода) напряжение на выходе стремится возрысти. При этом сигнал с измерительного

органа 8 поступает на управляющий вход регулирующего элемента 1О, вызьюая его открытие и ускорение заряда конденсатора 12, что приводит к уменьшению времени включения тиристора 13 почти

до нуля, а следовательно, к уменьшению длительности импульса и среднего значения выходного напр51жения.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулятор на транзисторе, включенный в одну из силовых шин, широтно-импульсный модулятор, состоящий из трансформатора и двух транзисторов, причем базе первого транзистора соединена с минусовой шиной и череэ первую обмотку трансформатора - с

плюсовой шиной, коллектор через вторую обмотку подключен к точке соединения катода стабилитрона и анода тиристора, катодом соединенного с минусовой шиной и через параллельную цепочку из конденсатора .и первого резистора - со своим управляющим электродом, эмиттер первого и второго транзистора подключены к плюсовой шине, коллектор второго транзистора через третью обмотку трансформатора соединен с минусовой шиной, а база второго транзистора через четвер- .тую обмотку - с плюсовой шиной, измерительный орган и фильтр, подключен