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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных стабил заторах напряжейия. Известен илшульсный стабилизатор постоянного напряжения, в который для снижения потерь в силовом регулирующем транзисторе введен специальный дополнительный источник для питания согласующего транзистора 1. Недостатком этого стабилизатора является наличие потерь на выходном сопротивлении дополнительного источника и наограничительном сопротивлении в базе согласующего транзистора, установка которого в этом случае необходима. Кроме того, дополнительный источник приводит к усложнению конструкции стабилизатора. Наиболее близким по технической сущности к изобретению Я;вляется стабилизатор, содержащий блок управления и последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы с выходом на транзисторе, к вторичной обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель на двух диодах, регулирующий составной трапзистор, состоящий из силового транзистора и двух согласующих транзисторов, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к выходным выводам. В этой схеме последовательно с эмиттером согласующего транзистора включен специальный компенсирующий источник напряжения, что позволяет получить падение напряжения на силовом транзисторе равное или близкое напряжению насыщения 2. Недостатками известного импульсного стабилизатора напряжения являются снижение КПД за счет рассеиваемой мощности на выходном сопротивлении компенсирующего источника и сложность конструк ции трансформатора преобразователя из-за наличия в нем дополнительной обмотки. Цель изобретения - увеличение КПД стабилизатора напряжения постоянного тока и упрощение его конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в ключевом стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем блок управления и последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное прямо3угольной формы с выходом на трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель на двух диодах, регулирующий составной транзистор, состоящий из силового транзистора и двух согласую щих транзисторов, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к выходным выводам, эмиттеры согласующих транзисторов подключены к противофазным концам вторичной обмотки трансформатора преобразователя, а через развязывающие диоды соединены с выходами блока управления, которые подклю чены через токозадающие резисторы к базам соотпетствую11и1х согласующих транзисторов, коллекторы которых соединены с базой силового транзистора, коллектором соединенного с выходом двухтактного выпрямителя. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора. КлЕочспой стабилизатор напряжения содержи блок 1 упрааления, преобразователь 2 постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы с выходом на трансформаторе 3, выпрямитель 4 на двух диодах, регулирующий составной транзистор 5, состоягдий из силовог транзистора б и двух согласующих транзисторов 7, 8, развязывающие ди6д1.1 9, 10, токозадающие резисторы 11, 12 и сглаживающий фильтр 13, подключенный к выходным выводам 14., Стабилизатор работает следующим образом. Напряжение прямоугольной формы с выхсда преобразователя 2 поступает через выпря митель 4 на коллектор силового транзистора 6. При наличии положительного импульса на конце вторичной обмотки трансформатора, подключенной к эмиттеру согласующего транзистора 7, с выхода блока 1 управления поступает сигнал, закорачиваюишй вход согласующего транзистора 7 на нулевую имну стаби.П1затора. При этом открываются транзистор 6 и 7. Падение напряжения на открытом силовом транзисторе 6 оказывается близким к напряжению насыщения, поскольку межд,у концом обмотки трансформатора Зи входом сглаживаюи его фильтра 13 включены две параллельные , каждая из которых состои из транзистора в режиме насыщения и диода в прямом направлении. Переход эмиттер-база можно рассматривать со стороны входа как диод, включенный в прямом направлении. По окончании импульса управления вход транзистора 7 отключается от нулевой шины. Транзистор 7 запирается, поскольку 6 цепи его базы включен в обратном паправлен Транзистор 8 оказывается также запертым в течение всего полупериод-а прямоугольного напряжения вследствие того, что его вход не подключен к нулевой щине стабилизатора и к его базе приложено положительной полярности напряжение с концов обмотки трансформатора. При смене фазы напряжения на концах обмотки трансформатора и при поступлении сигнала с блока управления работает пара транзисторов 6, 8. В этой фазе работы транзистор 7 заперт. Работа транзисторов 6, 8 происходит аналогшшо описанной. Таким образом, в схеме отсутствует специальный компенсирующий источник напряжения, а его роль выполняют диоды-выпрямители, поэтому общие потери энергии в стабилизаторе снижаются, что увеличивает КПД стабилизатора на 5-10% по сравнению с известными стабилизаторами. Отсутствие отдельного компенсирующего источника упрощает конструкцию трансформатора преобразователя (не требуется дополнительной обмотки), что позволяет уменьшить габаритно-весовые характеристики стабилизатора напряжения. Формула изобретения Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий блок управления и последовательно соединен ые преобразователь постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы с выходом на трансформаторе, к вгори п1ой обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель па двух диодах, регулирующий составной транзистор, состоящий из силового транзистора и двух согласующих транзисторов, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, эмиттеры согласующих транзисторов подключены к противофазным концам вторичной обмотки трансформатора преобразователя, а через развязывающие диоды соединены с выходами блока управления, которые подключены через токозадающие резисторы к базам соответствующих согласуюнлих транзисторов, коллекторы которых соединены с базой силового транзистора, коллектором соединенного с выходом двухтактного выпрямителя. Истовдики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 530324, л. G 05 F 1/56, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 536482, кл. G 05 F 1/56, .