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

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

Изобретение относится к области эле трорадиотехники, а именно источникам питания, и может быть использсжано в системах питания устройств автоматики и вычист1Т9льной техники. По основному авторскому свидетельс ву № 681423 известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, интегрирующий фильтр, усилитель постоянного тока, генератор пилообразного напряжения и пре рьюатель. Оснсюным недостатком известного стабилизатора напряжения является невозможность получеш1я низких ветичин выходной пульсации при изменении тока нагрузки. Целью изобретения является уменьше ние величины выходной пульсации от изменения тока нагрузки и расширения функциональных возможностей стабилизатора постоянного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения датчик сигнала включен ггоследо- вательно с регулируюгним транзистором в выходную шину, выход датчика подключен к прерьшателю, выполненному в виде двух переключателей, один из которых включен в цепь подключения усилителя постоянного тока к базе регулирующего транзистора, другой в цепи подключения генератора пилообразного напряжетш между выходом усилителя постоянного тока и базой регулттруюптего транзистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, интегрирующий фильтр, выполненный на диоде 2, дроссель 3, конденсатор 4, усилитель постоянного тока 5, источник опорного напряжения G, генератор пилообразного напряжения 7, датчик сип1ала 8, переключатели и Ю, резисторы 11 и 12. Г аботает ycTpoitcTiiO следующим образом. При токе нагрузки меньше устансжлен ного уровня датчик сигнала 8 воздействует на управпа&лые перекточатепи 9, 10 таким .образсм, что выход усипитепя постоянного тока оказывается соединен с базой регутшрующего транзистора (переключатель 9 замкнут), а генератор пилообразного напряжения отключен от схемы (переключатель 10 разомкнут). Регулирующий транзистор работает в линейном режиме, а непрерывный сигнал управления снимается с выхода усилителя постоянного тока 5 и представттяет собой усиленную разность частгя выходного напряжения, снимаемого с резистивного делителя 11 и 12 и onopaoix) напряжечш, снимаемого с источника опорного напряжения 6. Пульсации выходного напряжения имеют малую величину, а помехи наводимые стабилизатором практически отсутствуют. При превышении током нагрузки заданного уровня датчик сигнала 8 воздействует на переключатели 9, 1О так, что генератор пилосбразного напряжения 7 оказьюается включен между базой регули рующего транзистора 1 и выходом усилителя постоянного тока 5 (переключатель 9 разомкнут, переключатель 10 замкнут) Полярность напряжения указана на чертеже. В этом случае в соответствии с при веденной электрической схемой устройства сигнал управления регулирующим транзистором представляет собой алгебраическую сумму выходного напряжения усилителя постоянного тока и отрицательного пилообразного напряжения, т, е является широтно-модулированным сигнал1эм (с переменной скважностью) с постоянной ЧИСТОТОЙ следования импульсов, Регулирование осуществляется изменением времени проводящего ссжтояния Гс1сважности управляющих импул1,сов) рег лирующего транзистора, происход5плим за счет изменения величины разностного напряжениЯв снимаемого с выхода усилителя постоянного тока, С помощью сглаживающего фильтра, состоящего из коммутирующего диода 2, дросселя 3 и ксшденсатора 4, о :гуществл ется демодуляция последовательности импульссвз и постоянное напряженпие уста нселенной величины. 7 84 При работе регулирующего транзистоа в указанном режиме ток нагрузки моет быть многократно увеличен без увеичения габаритов и массы теплоотвода, ак как потери Б регулирующем транзисс е резко уменьшаются. Таким образом, в соответствии с опианием, реализуется стабилизатор напряения, в котором при токе нагрузки не ревышающем заданное значение пульсаии выходного напряжения имеют незнаительную величину, псадехи, наводимые от стабилизатора в нагрузке, практически отсутствуют, а при превышении током нагрузки заданного значения и возможности многократного его увеличения, коэффициент полезного действия устройства резко возрастает габариты и масса уст ройства остаются неизменньп и и меньше, чем у устройств аналогичного назначения. При входнслл напряжении 2 7В, токе нагрузки до 2А, и выходном напряжении 19,86В при номинальном выходном напряжении, равном 20В, полный размах пульсашш выходного напряжения составил величину порядка 2 мВ, помехи, наводимые от стабилизатора практически отсутствовали. При увеличении тока нагрузки от 2А до 8А при входном напрянсении 27В и выходном напряжении 20В, коэфффциент полезного действия составил величину 82%, Массу и габариты устройства по сравнению с аналогами удалось уменьшить в.2 раза. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения по авт, ев, № 681423, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем уменьшения величины выходной пульсации от тока нагрузки, датчик сигнала включен последовательно с регулирующим транзисTopovf в выходную гиину, выход датчика подключен к прерывателю, выполненному в виде двух переключателей, один из коTOpbtx включен в цепь подключения усилителя постоянного тока к базе регулирующего транзистора, другой - в цепь подключения генератора пилообразного напряжения, между выходом усилителя постО5П{ного тока и базой регулирующего транзистора.

-

и

-I