Ключевой стабилизатор напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F3/08 

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий транзисторный регулятор и блок управления, выполненный в виде управляемого мультивибратора, который регулирует соотношение между включенным и отключенным состоянием транзисторного регулятора 1. Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор, содержащий транзисторный регулятор, вклю« ченный меж11у соответствующей входной и выходной клеммами, управляющий вход которого подключен к выходу щиротно-импульсного модулятора, (ШИМ), выполненного на трансформаторе с двумя коллекторными обмотками, первом и втором транзисторе, управляющие входы которых подключены к обмоткам обратной связи трансформатора, и источник опорного напряжения 2. Недостатком устройств является низкая стабильность частоты регулятора при изменении напряжения питания и зависиМОСТИ выходного напряжения от разброса параметров элементов. Цель изобретения - повышение стабильности частоты регулятора и уменьшение влияния разброса параметров элементов на выходное напряжение. Поставленная цель достигается тем, что одна из коллекторных обмоток подключена через первый транзистор к входным клеммам, а другая через второй транзистор - к плюсовой входной клемме и плюсовой клемме источника опорного напряжения, при этом минусовая входная клемма и минусовая клемма источника опорного напряжения объединены, а напряжение источника опорного напряжения выбирается больше напряжения, подаваемого на входные клеммы. На фиг. 1 приведена схема ключевого стабилизатора напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит транзисторный регулятор 1, ШИМ, выполненный на трансформаторе 2, выходная обмотка которого подключена к входу транзисторного регулятора 1, транзисторы 3 и 4, коллекторы которых

подключены к коллекторным обмоткам трансформатора 2, источник 5 опорного напряжения. Одна из коллекторных обмоток трансформатора 2 подключена через транзистор 3 к входным клеммам, куда подключен источник питания, а другая обмотка через транзистор 4 ,- к плюсовым клеммам источника питания и источника опорного напряжения, минусовые шины которых объединены.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к источнику питания открывается транзистор 3 и обмотка трансформатора 2 подключается к источнику питания. Формируется импульс управления, который открывает регулятор 1 и напряжение источника питания подключается к нагрузке. При переключении с транзисора 3 на транзистор 4 к другой обмотке трансформатора 2 подключается разность напряжений опорного источника 5 и источника питания, при этом напряжение источника 5 больше напряжения источника питания. Если принять коэффициент трансформации между коллекторными обмотками равным 1, то напряжение источника 5 выбирается в два раза больше номинального напряжения источника питания, а напряжение на нагрузке равно половине напряжения источника питания. Если на 0°/о возрастает напряжение источника питания, то настолько же сокращается длительность импульса управления «, , а длительность паузы увеличивается на 10%, так как напряжение питания второй обмотки трансформатора 2 уменьшается из-за того, что уменьщается разность напряжения опорного источника и источника питания. Так как длительность in уменьшается, а длительность паузы t ft возрастает, то при стабилизации выходного напряжения стабильность частоты повышается, а следовательно, спектр высших составляюших, содержащихся в переменной составляющей выходного напряжения, не меняется, что благоприятно сказывается на нагрузке.

Кроме того, схема позволяет уменьщить влияние разброса параметров схемы на выходное напряжение, так как разброс выходного напряжения связан с разбросом параметров только одного источника 5, который можно сделать регулируемым.

Таким образом, предлагаемая схема стабилизатора позволяет стабилизировать как напряжение, так и частоту, а также позволяет уменьщить разброс выходного напряжения, связанный с разбросом параметров элементов схемы.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор напряжения, содержащий транзисторный регулятор, включенный между соответствующей входной и выходной клеммами, управляющий вход которого подключен к выходу щиротно-импульсного модулятора, выполненного на трансформаторе с двумя коллекторными обмотками: первом и втором транзисторе, управляющие входы которых подключены к обмоткам обратной связи трансформатора, и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты регулятора и уменьшения

влияния разброса параметров элементов на выходное напряжение, одна из коллекторных обмоток подключена через первый транзистор к входным клеммам, а другая через второй транзистор - к плюсовой входной клемме и плюсовой клемме источника опорного напряжения, при этом минусовая входная клемма и минусовая клемма источника опорного напряжения объединены, а напряжение источника опорного напряжения выбрано больще напряжения, подаваемого на входные клеммы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

радио, 1967, с. 413.

2.Авторское свидетельство СССР № 337772, кл. G 05 F 3/08, 1972.