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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Известен ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий, управляющий и усилительный транзисторы, фильтр, опорный элемент, блок сравнения и блок защиты, состоявций из транзистора, стабилитрона, резистора и конденсатора; эмиттер транзистора блока защиты подключен к базе усилительного транзистора, коллектор - к базе управляю щего транзистора, а база подключена к стабилитрону, шунтированному конденсатором, который через последовательный резистор соединен со входом с т абили затора l. Недостаток стабилизатора - зависи мость выходного напряжения от входно го. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подк.люченный змиттером через первый резистор к положительно входной клемме, а коллектором к вход сглаживающего LCD-Фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с положительной входной клемзъюй, а коллектор - с базой регулирующего транзистора и через второй резистор - с выходной положительной клеммоЛ, сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, эмиттер - систочником опорного напряжения, а коллектор через третий резистор - с базой управлякйцего транзистора, конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором регу.лиру1ацего транзистора, диод, катод которого соединен с эмиттером регулируквдего транзистора, а анод - с базой управляющего транзистора 2. Недостаток устройства - зависимость выходного напряжения от входного. При работе с повышенными значениями входного напряжения (Ug 2Ugy ), когда время открытого состояния регулирующего транзистора меньше времени его закрытого состояния, времязадающий конденсатор не успевает полностью разрядиться за время открытого состояния регулирующего транзистора. При этом закрывание регу.пирукидего транзистора происходит с задержкой относительно момента открывания сравнивающего транзистора. Величина задержки зависит от величины входного напряжения и определяется временем разряда, времязадающего конденсатора коллекторным током сравнивающего транзистора. Появление упомянутой задержки вызывает соответствующие увеличение выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в схему импульсного стабилизатора постоянного тока, содержащего регулирующий транзистор, подключенный эмиттером через первый резистор к положительной входной клемме, коллектором - ко входу сглаживающего LCD-фильтра, выход, которого соединен с выходными клеммами, управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с положительной входной клеммой, а коллектор - с базой регулирующего транзистора и через второй резистор - с выходной положительной клеммой, сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, эмиттер - с источником опорного напряжения, а коллектор через третий резистор - с базой управляющего .транзистора, конденсатор, первый выход которого соединен с коллектором регулирующего транзистора, диод, катод которого соединен с эмит тером регулирующего транзистора, а анод - с базой управляющего транзистора, введены четвертый резистор, первый вывод которого соединен со вторым выводом упомянутого конденсатора, а второй вывод - с коллектором сравнивающего транзистора, и дополнительный диод, анод которого соединен с коллектором сравнивающего транзистора, а катод - с эмиттером регулирующего транзистора.

Введение дополнительных резисторо и диода обеспечивает полный разряд конденсатора за время открытого состояния регулирующего транзистора, исключает задержку в его закрывании и, таким образом, обеспечивает повышение стабильности выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

В предлагаемом импульсном стабилизаторе положительная входная клемма 1 соединена с эмиттером управляющего транзистора 2 и через первый резистор 3-е катодами диодов 4 и 5 и с эмиттером регулирующего транзистора 6, подключенного коллектором ко входу сглаживающего LCD-фильтра 7, выход которого соединен с выходными

клеммами 8 и 9.База регулирующего транзистора 6 соединена с коллекторо управляющего транзистора 2 и через второй резистор 10 - с положительной выходной клеммой 8. База управляющег транзистора 2 соединена с анодом диода 4 и через третий резистор 11 с коллектором сравнивающего транзистора 12, который соединен с анодом диода 5 и через последовательно соединенные четвертый резистор 13 и конденсатор 14 - с коллектором регулирующего транзистора б. База сравнивающего транзистора 12 соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения 15 и 16, установленного между выходными клеммами 8 и 9. Эмиттер сравнивающего транзистора 12 соединен с катодом опорного стабилитрона 17 и через резистор 18 - с положительной выходной клеммой 8. Анод опорного стабилитрона 17 соединен с общей шиной 9.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим об.разом.

При подаче питания на вход стабилизатора открывается транзистор б и через дроссель LCD-фильтра 7 протекает линейно нарастающий ток, который поступает в нагрузку и на заряд конденсатора LCD-фильтра.

При достижении током определенной величины напряжение на резисторе 3 вызывает открывание диода 4 и транзистора 2 и .закрывание транзистора б, предотвращая перегрузку. Напряжение на коллекторе транзистора б скачком уменьшается до нуля. Транзистор 2 аоддерживается в открытом состоянии током заряда конденсатора 14 через резисторы 11 и 13.

После заряда конденсатора 14 транзистор 2 закрывается ивызывает открывание транзистора б. Далее процесс повторяется до установления на выходе номинальной величины напряжения.

В установившемся режиме закрывание транзистора 6 происходит при достижении выходным напряжением номинальной величины. При этом происходит открывание транзистора 12, которое вызывает открывание транзистора 2. При открытом транзисторе б происходит разряд конденсатора 14 через резистор 13 и диод 5. При этом время разряда конденсатора 14 существенно меньше времени заряда, конденсато успевает разрядиться за время открытого состояния транзистора б и не вызывает задержку его закрывания, а, следовательно, и повышение выходного напряжения при повьшении входного. Таким образом обеспечивается повышение стабильности выходного напряжения.

Использование данного импульсного стабилизатора постоянного напряжения

стабильность выпримерно в 2 раза

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий, транзистор, подключенный эмиттером через первый резистор к положительной входной клемме, а коллектором - ко входу сглаживающего LСОфильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, управляющий транзистор, эмиттер которого соединен с положительной входной клеммой, а коллектор - с базой регулирующего транзистора и через второй езистор с выходной положительной клеммой, сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резисторного делителя выходного напряжения, эмиттер - с источником опорного напряжения, а коллектор через третий

резистор - с базой управлякмдего транзистора, конденсатор, первый выход которого соединен с коллектором регулирующего транзистора, диод, катод которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а анод - с базой управляющего.транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения, в него введены четвертый резистор, первый вывод которого соеди0нен со вторым выводом упомянутого конденсатора, а второй вывод - с коллектором сравнивающего транзистора, и дополнительный диод, анод которого соединен с коллектором сравнивающего

5 транзистора, а катод - с эмиттером регулирующего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

0 №418842, кл. G 05 F 1/56, 15.10.75.

2.Авторское свидетельство СССР №609111, кл. G 05 F 1/58, 27.12.76.