Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК G01F1/56 H02M3/335 

преобразователя при снижении выходной мощности G единиц - десятков Вт до долей Вт резко падает из-за увеличения относительных потерь в тран сформаторе и относительного роста тока, потребляемого задающим генера тором и схемой сравнения. Выходное напряжение преобразователя стабилизатора имеет форму прямоугольных им пульсов. Такие высоковольтные импульсы создают большие помехи,требующие тщательной зкранировки блока питания. Цель изобретения - упрощение кон структивной реализации, уменьшение Габаритов и массы, уменьшение импуль ных помех и увеличение КПД стабилизирующего преобразователя.при машьис выходных мощностях. Поставленная цель достигается тем что в стабилизирующий преобразовател постоянного напряжения в постоянное содержащий транзисторный-регулятор, выполненный по схеме эмиттерного пов торителя , управляющий- вход которого соединен с выходом усилителя постоян ного тока, один вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход - с выходом резистивного делителя выходного напряжения, входом соединенного с вы водами для подключения нагрузки, выпрялгатель и первый фильтр, подключенный к выводам для подключения нагрузки, второй фильтр, входом подключенный к выходу транзисторного ре гулятора, а выходом к входу преобразователя постоянного напряжения в переменное, выходом связанный с входом выпрямителя, причем силовой вход транзисторного регулятора и третий вход усилителя постоянного тока соедшнен с выводом для подключения -питающего источника, введен параллельный LC-контур с дополнительной катушкой связи, а преобразователь постоянного напряжения в переменное выполнен на лямбда -диоде, биполярно п-р-п транзисторе и резисторе,причем к выходу iiBToppro фильтра подключены анод лямезда диода и коллектор бипо лярного п-р-п транзистора,между базо и эмиттером которого включен резистор, точка соединения резистора с эмиттером биполярного п-р-п транзистора соединена через параллельный 1 С-контур с дополнительной катушкой связи с входе выпрямителя. На фиг,. 1 представлена функционгшьная схема стабилизируюсцего преобразователя постоянного напряжения на фиг. 2 образная вольтамперная характеристика; на фиг. 3 - аналог лямбда-диода на дискретных полевых транзисторах. Стабилизирую1ф1й . преобразователь содержит преобразователь постойнно.го напряжения в переменное, выполненный в виде генератора синусоидальных колебаний с самовозбуждением на устройстве с N -образной вольт-амперной харак- еристикой (ВАК) 1, представляющем комбинацию бипог лярного п-р-п транзистора 2 с лямбда-диодом 3 и резистором 4, и колебательном LC-контуре 5, катушку б связи, выпрямитель 7 с фильтром 8, делитель выходного напряжения на резисторах 9 и 10, источник 11 опорного напряжения, усилитель 12 постоянного тока, транзисторный регулятор 13, выполненный по схеме эмиттерного повторителя, дополнительный фильтр 14. Устройство работает следующим образом. Параллельно колебательному контуру 5 включено устройство 1 с N образной ВАХ (фиг. 2). При величине сопротивления R-резистора 5 равной бесконечности пиковый ток 1п устройства 1 имеет максимальное зна, 1пА.( 1), где fb чение In/MCJKC коэффициент передачи тока базы транзистора 2,Т„д - пиковый ток лямбда -диода. Выбирая R не равным бесконечности, можно менять 1 п в широких пределах от 1 R О до Z 1П-, « Ifl. . Устройство 1 вносит в контур 5 отрицательное сопротивление, что ведет к возникновению в последнем синусоидальных колебаний. Амплиту да колебаний зависит от положения .рабочей точки О (фиг. 2)., задаваемого напряжением, снимаемым с фильтра 14. Колебания выпрямляются выпрямителе 7 и сглаживсиотся фильтром 8. Стационарное значение выходного напряжения R9 вЬ.Х о- R. где Rg и - сопротивления резисторов 9 и 10, а Uo - опорное напряжение, снимаемое с источника 11 опорного напряжения. Допустим О возрастает. Тогда растёт напряжение, снимаемое с резистора 9, относительно уровня опорного напряжения Ug. Усилитель 2 выполнен так, что при повышении ..&ня& на его выходе уменьшается. Это ведет к уменьшению выходного напряжения усилителя 12, регулятора.13, выполненного по схеме эмиттерного повторителя, и фильтра 14. В результате точка О (фиг. 2) смещается влево, что вызывает уменьшение амплитуд синусоидального напряжения на выходе устройства 1, HUgbiK падает до величины, близкой к (1). В устройстве 1с , -образной ВАХ может использоваться

лямбда-диод или. его аналог на двух дискретных комплементарных полевыЬс транзисторах (фиг. 3).

Применение генератора синусоидальных колебаний с самовозбуждением на устройстве с А -образной ВАХ в качестве преобразователя постоянного напряжения в переменное упрощает конструктивную реализгщию, уменьшает габариты и массу, .повышает КПД стабилизирующего преобразователя при малых выходных мощностях.

Благодаря синусоидальной форме преобразованного сигнала стабилизирующий преобразсиватель не создает помех, что позволяет использовать его для электропитания чувствительных к электронньюс устройств, лавинных фотодиодов, р-1-р фотодиодов, ФЭУ варикапов, в системах электрои,ной настройки и др. 1 Возможность изменения в широких пределах пикового тока устройства 1 путем изменения величины сопротивления R резистора 4 (фиг. 2) д|1ет возможность оптимизировать параметры -образной ВАХ, обеспечивая максимёшьный КПД стабилизирующего преобразователя при заданном диапазоне изменения выходной мощности. Полезный эффект заключается в

упрощении конструктивной реализации предлагаемого стабилизирующего преобразователя, уменьшении габаритов и маСсы, уменьшении импульсных помех и увеличения КПД при малых выходных мощностях.

Формула изобретенная

Стабилизирующий преобразователь постоянного напряжения в постоянное, содержащий транзисторный регулятор, выполненный по схеме эмиттерного повторителя , управляющий вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, один вход которого соединен с ВЫХОДСЯ4 источника опорного

напряжения, а второй вход - с выходом резистивного делителя выходного напряжения, входом соединенного с выводами для подключения нагрузки, выпрямитель и первый фильтр, подключенный к выводам для подключения нагрузки, второй фильтр,входом подключенный к выходу транзисторного регулятора, а выходом к входу преобразователя постоянного напряжения .в

0 переменное, выходом связанный с входом выпрямителя, причем силовой вход транзисторного регулятора и третий вход усилителя постоянного тока соединен с выводом для подключения .пи5тающего источника, отличающ с я тем, что, с целью упрощения конструктивной реализации, уменьшения габаритов,, массы и импульсных помех, повьашения КПД при малых мощностях, введен параллельный LC0контур с дополнительной катушкой свйзи, а преобразователь постоянного напр1яжения в переменное выполнен на лямбде-диоде, биполярном п-р-п транзисторе и резисторе,, причем к вы5ходу второго фильтра подключен анод лямбда-диода и коллектор биполярного п-р-п -транзистора, между базой и эмиттером которого включен резистор, точка соединения резистора с

0 эмиттером биполярного п-р- -«транзис- . тора соединена через параллельный 1,с-контур с дополнительной катушкой связи с входом выпрямителя.. Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Краус Л.А. и др. Проектирование стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М., Энергия, 1980, с. ДО,

0 рис. 1-1.

2.Гота Кано и др. Лямбдадиод - многофункциональнмй прибор с отрицательным сопротивлением .Н., Электроника (США, русс.пер.).

5 1975, т. 48, W 13, с. 51, рис. 56.

3.Авторское свидетельство СССР . , кл. G 05 F 1/64, 1976.

Фиг. 2

fi