Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к технике средств вторичного электропитания радиоэлектронных устройств, в частности к импульсным (ключевьви) стабилизаторам напряжения постоянного тока, и предназначено для использования в аппаратуре связи и вычислительной технике.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения, содержащие, силовую, управляющую часть и блок защиты от перегрузок .

Однако в этих стабилизаторах использован резистивный датчик тока, а это приводит к существенному снижению КПД стабилизатора, кроме того в них срабатывание .защиты происходит только после полного насыщения дросселя и соответственно пропадания п,еременного напряжения на его обмо1{ке. При многократной перегру ке иДаже в режиме, близком к короткому замыканию, имеет место частичное насыщение дросселя, в результате чего переменное напряжение на его обмотке пропадает неполностью, что приводит к з апаздыванию срабатывания защиты, икак следствие, к снижению надежности работы стабилизатора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который содержит включенный последовательно в питающую шину регулирующий транзистор, базой соединенный с выходом управляющего блока, вход которого соединен с выходными выводами, L СД-фильтр, дрос10сель которого включен последовательно в питающую шину между одним.из выходных выводов и регулирующим транзистором, и блок защиты от перегрузок, содержащий симметричный тран15зистор, базой через резистор соединенный с кол лектором регулирующего транзистора, а эмиттером - с эмиттером регулирующего транзистора, конденсатор, шунтирующий коллекторно20эмиттерный переход симметричного транзистора, пороговый элемент, один вход которого соединен с коллектором симметричного транзистора, и источник опорного напряжения, одним

25 из выводов соединенный через ограничительный резистор с коллектором, .а другим выходом - с- эмиттером симметричного транзистора и другим входом порогового элемента, обеспе30чивающего снятие перегрузки 3. Однако в 3TOf.i стабилизаторе вели чина порога срабатывания защиты по перегрузке находится в непосредстве ной зависимости, от.диапазона изменения входного напряжения. Это приводит при проектировании к необходимости закладьшать силовые элемент с необоснованно завышенньоми электр ческими запасами, что влечет за соб увеличение габаритов, массы и стоимости стабилизатора напряжения. Кро ме того, данному стабилизатору присущ еще один недостаток, заключающийся в наличии зависимости чувстви тельности блока защиты по перегрузк от величины внутреннего сопротивлеНия или КПД стабилизатора: чем выше КПД стабилизатора, тем меньше изме нение открытого состояния регулирую щего транзистора, при изменении ток нагрузки. Это приводит к неооходимо ти повышения чувствительности поро гового элемента блока защиты по перегрузке в случае использования ста билизатора с высоким КПД, что влече за собой усложнение схемы пороговог элемента и повышение стоимости, мас сы и габаритов всего стабилизатора. Целью изобретения является снижение габаритов, массы и стоимости импульсного стабилизатора напряжеПоставленная цель достигается тем что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем включенный последовательно в питающую шину регулирующий транзистор, базой соединенный с выходом управляющего блока, вход которого соединен с вьлходными выводами, СД-фильтр дроссель которого включен последовательно в питающую шину между одним из выходных выводов и коллектором регулирующего транзистора, и блок защиты от перегрузок, включающий в себя пороговый элемент, один из входов которого соединен с змиттером регулирующего транзистора, введен элемент И, один из входов ко торого соединен с управляющего блока, другой вход соединен с выходом порогового элемента, выход соединен с дополнительным входом управляющего блока, а второй вход порогового элемента соединен с коллектором регулирующего транзистора, Ца чертеже представлена схема импульсного стабилизатора постоянногб напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, дроссель 2 J- СДфильтра 3. Эмиттер регулирующего транзистора 1 соединен с одним из входов порогового элемента 4, второй В5сод которрго соединен с коллектором регулирующего транзистора 1. Выход порогового элемента 4 соединен с одним из входов элемента И 5, второй вход которого соеди-, нен с выходом управляющего блока б и базой регулирующего транзистора, а выход элемента И 5 соединен с управляющим блоком б„ Пороговый элемент 4 и элемент И 5 образуют блок защиты от перегрузок 7. Стабилизатор работает следующим образом. При отсутствии сигнала с выхода управляющего блока б (сигнал О) регулирующий транзистор 1 закрыт, ко входам порогового элемента 4 прикладывается напряжение коллекторэмиттер закрытого транзистора 1, и на выходе порогового элемента 4 будет сигнал , который поступает на один из входов элемента И 5. На другой вход элемента И 5 поступает сигнал О с выхода управляющего блока б. Поэтому в данной ситуации на выходе элемента и 5 будет сигнал О, соответствующий сигналу отсутствия перегрузки. При появлении сигнала с выхода управляющего блока 6 (сигнал ) регулирующий транзистор 1 открыт и насыщен, ко входам порогового элемента 4 прикладывается напряжение насыщения коллектор-эмиттер регулирующего транзистора . 1 и на выходе порогового элемента 4 будет сигкоторый поступает на один из входов элемента И 5. На другой вход элемента И 5 поступает сигнал Т с выхода управляющего блока 6. При этом на выходе элемента И,5 будет сигнал О, соответствующий сигналу отсутствия перегрузки. Б режиме перегрузки при появлении сигнала с выхода управляющего блока б (сигнал Ч) регулирующий транзистор 1 выходит из насыщения, напряжение коллектор-эмиттер регулирующего транзистора 1, прикладывае-; мое ко входам порогового элемента 4, увеличивается и на выходе порогового элемента 4 появляется сигнал КОТОР1ЛЙ поступает на один из входов элемента И 5. На другой вход элемента И 5 поступает сигнал Ч с выхода управляющего блока 6. При этом на выходе элемента И 5 будет сигнал , соответствующий сигналу наличия перегрузки, который поступает н-а управляющий блок 6 и выключает стабилизатор. Регулировка порога срабатывания порогового элемента 4 позволяет ограничить порог срабатывания блока защиты 7 на уровне, близком к номинальному току нагрузки стабилизатора. Таким образом, изменение взаимосвязи между регулир)уютим транзистором и пороговым элементом, а также введение элемента И в блоке защиты