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

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различной радиотех1шческой аппаратуры. Известен стабилизатор напряжения по стоянного тока, содержащий ключевой ко денсатор, который является одновременно и элементом несимметричного преобразователя, трансформатор и источник опорного напряжения 1 . Эта схема не позволяет построить стабилизатор со стабилизированным выходным напряжением, близкими к минимальному входному. Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элилент и узел управления, состоящий из двутс несимметричных магнитно-транзисторных генераторов, каждый из трансфор маторов которых имеет основную выходную обмотку, связанную с регушфукнцим элементом, две коллекторные обмотки, подключен:ные одна через первый транТОКАзистор и стабилитрон к входным выводам, другая через второй транзистор к источнику опорного напряжения, причем трансформатор первого из несик метричных магнитно-транзисторных генераторов имеет дополнительную обмотку, первый вывод которой подключен к одному из входных выводов, а второй связан с управляющим входом ОДКО1Х) из транзисторов второго несимметричного генератора через диод И. Недостатком известного устройства является сложность управления регулирующим элементом мостового Т1ша, что ограничивает функциональные возможности схемы управления стабилизатора. Цель изобретения - расширение функциакальных возможностей. Поставлен1 ая цель достигается тем, чТо в стабилизаторе напряжения постоянного тока регулирующий выполнен по мостовой схеме на четьфех управляемых ключах, одна диагональ этого 375 f MocTa подключена к входным выводам, а другая - к выходным выводам, причем в трансформатор первого несимметричного ViarHHTHo-TpaHSJicTopHoro генератора введены две дополнительные выходные обмот1Ш, которые вместе с двумя основными выходными обмотками подключены к соответствующим управляющим входам управляемых ключей, при этом второй вывод упомянутой допоочнительной обмотк трансформатора первого несимметричного магнитно-транзисторного генератора подключен к диоду через ко аденсатор, введенной дифференшфуюшей цепочки, резистор которой одним выводом соединен с тем же диодом, а другим подмючен к первому выводу этой обмотки. На фиг. 1 прашедена приншшиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие приншш действия стабилизатора. Устройство содер О1Т трансформатор 1 первого несимметричного магнитно-транзисторного генератора, трансформатор 2 второго несз-гмметричного магнитно-транзисторного генератора, транзисторы 3, .4, 5 и 6 несимметричных генераторов, стабилитрон 7, источник 8 опорного напр51жения, диод 9, дифференшфующую R С-цепочку 1О и 11, транзисторы 12, 13, 14 и 15, нагрузку 16. Устройство работает следующим образом. Пусть открыты транзисторы 3 к 5, (фиг.1},. На интервале времени O-t, (фиг.2) напряжение на обмотках трансф маторов 1 и 2 имеет форму, показанную на фиг. 2 а, в. В момент t сердечник трансформатора 1 насьпмается и происходит переключение транзисторов (выклю чается 3 и включается 4). Одновременно 1-1Мпульсом через дифференцируюшую цепо ку 1О и 11 и диод 9 вьп лючается транзистор 5 и включается транзистор 6. В момент t. происходит Насыщение трансфо матора 2 и переключение транзистора 5 и 6 (транзистор 6 выключается, а транзистор 5 включается). В момент t-,, переключаются транзисторы 3 и 4 и процесс повторяется. На интервале времени О--fc. включены транзисторы 13 к 14 мостового регул1фующего элемента, на интервале времени t - t -транзисторы 12 и 15, а на участке - t, транзистор 12. На этих участках напряжение питания подключается к нагрузке, формируя в нем напряжение, показанное, на фиг. 2 г. Если же ток нагрузки носит активно-индуктивный характер, то он на i участке t.- t-j, замыкается через диод ключа 13 и транзистор 12 (короткозамкнутый контур) и. на нагрузке -, нулевая ступень. Стабилизация нагфяжения осуществляется так же как и в известном устройстве за счет стабилитрона 7 и источника 8 опорного напряжения. Здесь длительность t1-tц(фиг. 2а) определяется напряжением источника опорного напряжения и является постоянной величиной. Длительность отрезка времени О -t,обратно пропорциональна разности напряжений питания и стабилитрона 7. При увеличении напряжения питания длительность 0-i, у1 -1еньшается, а величина среднего значения напряжения на нагрузке остается постоянной. Второй неси.1метричный генератор питается теми же напряжениями, что и первый и дополнительно управляется частотой первого генератора, что также приводить к стабилизации среднего напряжения на участке t - t По сравнению с известными стабилизированными ин:верторами, где мостовой регулятор управляется также двумя мультивибраторами, предлагаемая схема отличается простотой построения, заключающейся в том, что между двумя мультивибраторами отсутствует фазосдвигагощее устройство, которое совершенно необходимо в известных схемах. Таким образом, предлагаемый стабилизатор напряжения, схема управления регулирующим элементом которого выполнена на двух несимметричных магнитно-транзисторных генераторах, связанных между собой, и с регулирующим элементом, позволяет расщирить футпсциональные возможности схемы утфавления стабилизатора и упростить его общее по.строение по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент и узел управления, состоящий из двух несимметричных магнитно-транзисторных генераторов, каждый из трансформаторов которых имеет основную выходную обмотку, связанную с регулирующим элементом, две коллекторные обмотки, подключенные одна через первый транзистор и стабилитрон к входным выводам, дру- гая через второй транзистор - к источнику опорного напряжения, причем трансформатор первого из несимметричных магнитно-транзисторных генераторов имеет дополнительную обмотку, первый вывод которой подключен к одному из входных выводов, а второй связи с управляющим входом одного из транзисторов второго несимметричного генератора через диод, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей, регулирующий элемент вьтолнен по мостовой схеме на четырех управляемых ключах, одна диагональ этого моста подключена к входным выводам, а другая - к выходным.выводам,причем в фансформатор первого несимметричного магнитно-транзисторного генератора введены две дополнительные . выходные обмотки, которые вместе с

двумя основными выходными обмотками подключены к соответствуютш управдрющим входам yпpaвляe ыx ключей, при этом второй вывод упомянутой дополнительной обмотки трансформатора первого несимметричного магнитно-транзисторного генератора подключен к диоду через конденсатор, введенной дифференцирующей цепочтси, резистор которой одним выводом соединен с тем же диодом,, а другим подключен к первому выводу этой обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Г ейверс Е. С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. М., Связь, 1970, с. 142, рис. 6.27.

2. Авторское свидетельство СССР № 6О2О20, кл. Б. О5 F 1/56, 1976.

СНЬгч

Ai

7

nfeh

10 ti X

/j

Д л

IS

d

y

f

Д Л

.г

н