Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

йена с коллектором второго транзистора, эмиттер третьего траизистора подключен ко входу блока управления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит последовательно включенный, в силовую шину составной регулирующий элемент на силовом / и управляющем 2 транзисторах, выходной LCDфйльтр 3, блок управления 4, состоящий из дифференциального усилителя 5, один вход которого подключен к источнику опорного напряжения 6, а другой к средней точке выходного резистивного делителя 7, из формирователя импульсов 8, включенного между выходом дифференциального усилителя 5 и коммутирующим транзистором 9, кроме того, стабилизатор содержит первый траизи:тор 10, база которого через резистор 11 соединена с коллектором силового транзистора, а эмиттер с входным выводом, конденсатор 12, включенный между коллекто|)ами силового и первого транзисторов, втооой транзистор 13, база которого через резистор 14 соединена с третьим транзистором 15, база которого в свою очередь соединена через резистор 16 с коллектором г торого транзистора, а эмиттер QO входом блока управления 4, датчик тока 17, включенный между эмиттером управляющего транзистора 2 и коллектором силового транзистора 1.

Схема импульсного стабилизатора представляет-собойзамкнутую систему автоматического регулирования, в которой с помощью дифференциального усилителя 5 осугцёствляётбя нейрерывиое сравнение выходного напряжения и..-„ с оиорным, задаваемымисточником опорного напряжения 1, через резистивньтй делитель 7, включенный на выходестабилизатора.

Форттрозатель импульсов 8 представляет собой релейный элемент на базе триггера Шмитта-, который срабатывает в момент/когда сигнал ощибки достигает определенной величины. Точность поддержания яыходНого напряжения определяется напряжением срабатывания и отпускания триггераМЦМитта и коэффициентом усиления диффёрёйциального усилителя. Усиление МОЩНОСТ1Й импульсов, поступающих с выхода формирователя 8 осуществляется 1:оммутирую1 иМ транзистором 9, который управляет составным регулирующим элементом на силовом транзисторе / и управляющем транзисторе 2.

Стабилизатор работает следующим образом.

В теченйе времени открытого состояния транзисторов / и 2 через резистор 17 про-экает ток, определяемый сопротивлением иагрззки. - Резистор 17 выполняет в схеме стабилизатора две функции: является дат-;иком тока для ограничения и защиты от

короткого замыкания и обеспечивает реЖ1НМ насыщ-ения транзистора /.

Кюгда падение нанряжения на резисторе 17 достигает величины, соответствующей

заданному току ограничения, отпирается транзистор 10, через который происходит заряд конденсатора 12.

В течение времени закрытого состояния транзисторов ,/ и 2 падение напряжения на

резисторе 17 отсутствует, транзистор 10 закрыт, и конденсатор 12 разряжается через коллекторный переход транистора 10 и резистор -//.В установившемся режиме напряжение на конденсаторе 12 пропорционально заданному тюку ограничения, практически равно падению напряжения на резисторе 17 до момента отпирания транзистора 13, не зависит от изменения входного напряжения и стабильно в щироком температурном диапазоне, благодаря незначительному изменению напряжения коллектор - змиттер транзистора 10. Изменением номинала резистора 17 устанавливается напряжение на конденсаторе 12, при котором

отпирается транзистор 13 усилителя на транзисторах 13 и 15 различного типа проводимости. Благодаря наличию положительной обратной связи через резистор 14 обеспечивается возможность установления

минимальной разности между максимальным рабочим током и заданным током ограничения. В открытом состоянии транзисторов 13 и 15 между входом стабилизатора и вторым входом дифференциального усилителя 5 включается источник тока, который переводит импульсный стабилизатор в реЖ1ИМ стабилизации тока нагрузки. При этом увеличение тока нагрузки выще заданного (из-за уменьшения сопротивления иагрузчш.) приводит ж соответствующему уменьщению выходного напряжения - время открытого состояния ключа нри этом уменьшается.

В режиме короткого амыкания ключ имг |ульсного стабилизатора не закрывается, а время его открытого состояния определяется времязадающей цепью, состоящей из конденсатора 12 и параллельно включенных резистора 11 и перехода коллектор - эмиттер транзистора 10. Время закрытого состояния ключа определяется в основном цепью, состоящей из конденсатора 12, и перехода база - эмиттер транзистора 13. Амплитуда импульсного тока короткого замыкания, протекающего через силовой транзистор, и ток, потребляемый схемой от источника питания, в реж1име короткого замыкания определяется индуктивностью дросселя фильтра. Ток, потребляемый от источника питания в режиме короткого замыкания во много раз меньще рабочего тока. После устранения короткого замыкания или снятия нагрузки (увеличения сопротивления нагрузк и до номинального), происходит автоматический переход стабилизатора в