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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке вторичных источников питания. Известны ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока р. , 2 Однако эти стабилизаторы имеют низки коэффициент стабилизации выходного напряжения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ключевой стабилизатор напряжения который содержит регулирующий транзистор, включенный последовательно между плюсовой входной клеммой и вхо дом L СД сглаживающего фильтра, выход которого подключен к выходным клеммам, измерительный орган, входом подключенный к выходным клеммам, широтно-импульсный модулятор, выпол ненный на основе несимметричного маг нитно-транзисторного генератора, выход которюго подключен к переходу база-эмиттер регулирующего транзистора, одна из обмоток трансформато ра которого подключена через первый транзистор и стабилитрон к общей шине, другая через второй транзистор к источнику опорного напряжения, тиристор, анод которого подключен к катоду стабилитрона, а катод - к общей шине, управляющий вход тиристора Зсшунтирован конденсатором и выходом регулирующего элемента, выполненного на двух транзисторах разного типа проводимости, первый из которых п-р-п-проводимости включен последовательно между входом L СД сглаживающего фильтра и управляющим электродом тиристора, а второй ч.ерез переход база-эмиттер первого транзистора регулирующего элемента - параллельно управляющему входу тиристора, а баэа последнего соединена с выходом измерительного органа. Недостатком данного стабилизатора является невысокий коэффициент стабилизации выходного напряжения и большое внутреннее сопротивление стабилизатора. Целью изобретения является повышение коэффициента стабилизации выходного напряжения и уменьшение внутреннего сопротивления стабилизатора. Эта цель достигается тем, что .в него введен дополнительный транзистор р-п-р-проводимости, переход коллектор-эмиттер которого подключен паргшлельно управляющему входу тиристора, а база его через резистор к эмиттеру второго транзистора регулирующего

элемента, причем между базой первого транзистора и эмиттером второго включен резистор.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема ключевого стабилизатора напряжения постоянного тока; на фиг, 2 - эпюры напряжений, поясняющие принцип действия.

Устройство содержит регулирующий транзистор 1, несимметричный магнитно-транзисторный генератор, выполненный на транзисторах 2, 3, трансформаторе 4 и источнике опорного напряжения 5, исд-сглаживающий фильтр б, 7, 8, подключенный к выходу транзистора 1, измерительный орган 9, подсоединенный на выход LСД-фильтра стабилитрон 10 и тиристор 11, включенные последовательно с обмоткой трансформатора, конденсатор 12 и регулирующий элемент, включающий первый транзистор 13 п-р-п-проводимости, второй транзистор 14, дополнительный транзистор 15 и резисторы 16 17, 18.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к источнику питания запускается нес;имметричный магнитно-транзисторный генератор, который на интервале времени O-tij. включает регулирующий транзистор 1, и напряжение источника питания (фиг. 2) подключается к LCfl сглаживающему фильтру 6, 7, 8. Одновременно заряжается конденсатор 12 через транзистор 13.

При достижении напряжения на конденсаторе, достаточного для включения тиристора 11, последний включается и шунтирует стабилитрон 10, что приводит к ускорению процессов в трансформаторе 4. Если напряжение на выходе изменится, то поступает сигнал от измерительного органа, который изменит напряжение на переходе эмиттер-коллектор транзистора 13, что приведет к изменению скорости заряда конденсатора 12 и соответствено к изменению выходного напряжеиия. В прототипе параллельно управляющему входу тиристора 11 включен резистор постоянной величины, который вместе с транзистором 13 .образовывают делитель напряжения. Напряжение, подавае.мое на конденсатор, определяется, таким образом, состоянием только транзистора 13 В предлагаемом стабилизаторе использован дополнительный транзистор 15, который изменяет свое состояние в зависимости от выходного напряжения. Если транзистор 14 откроется (уменьшение выходного напряжения) , то закроется транзистор 13 и откроется транзистор 15, что приведет к уменьшению напряжения на управляющем входе тиристора 11 (oTipeэок времени o-t , фиг. 2), и выходное напряжение увеличится. Транзисто

15 управляется напряжениями на базеэмиттере транзистора 13 и резистора 16, которые.действуют Бстречно. Таким образом, включение транзистора 15 позволяет повысить чувствительность схемы; что приводит к повьшению коэффициента стабилизации выходного напряжения и уменьшению внутреннего сопротивления стабилизатора

Формула изобретения Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно между плюсовой входной клеммой и входом ЬСД сглаживающего фильтра, выход которого подключён к выходным клеммам, измерительный орган, входом подключенный к выходным клеммам, широтно-импульсный модулятор, выполненный на основе несимметричного магнитно-транзисторного генератора, выход которого подключен к переходу база-эмиттер регулирующего транзистора, одЕ1а из обмоток трансформатора которого подключена через первый транзистор и стабилитрон к общей шине, другая через второй транзистор к источнику опорного напряжения, тиристор, анод которого подключен к катоду стабилитрона, а катод - к общей шине, управляющий вход тиристора загиунтирован конденсатором и выходом регулирующего элемента, выполненного на двух транзисторах одного типа проводимости, первый из которых п-р-п проводимости включен последовательно между входом СД сглаживающего фильтра и управляющим электродом тиристора, а второй - через переход базаэмиттер первого транзистора регулирующего элемента параллельно управляющему входу тиристора, а база последнего соединена с выходом измерительного органа, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения и уменьшения знутреннего сопротивления стабилизатора, в него введен дополнительный транзистор р-п-р роводимости, переход коллектор-эмиттер которого подключен параллельно управляющему входу тиристора, а база его через резистор подключена к эмиттеру второго транзистора регулирукядего элемента, причем между базой первого транзистора и эмиттером второго транзистора регулирующего элемента включен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Грейвер Е.С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоян-ного тока. М., Связь, 1970, с. 47.

2.Авторское свидетельство СССР №3377726, кл. G 05 F 1/56, 1970.

3 Авторское свидетельство СССР по заявке S 2470557/24-07, кл. G 05 F 1/56, 1977.

й

11|«грГ