Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источ-i ника электропитания.

Известныимпульсные стабилизаторы напряжения, содержащие включённый в одну из силовых шин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен выход управляющего узла, входом соединенного с измерительно усилительным узлом, вход которого подключен к выходу стабилизатора, выходной LCD-фильтр, дроссель которого включен в силовую щйну последовательно с регулирующим элементом, блок защиты с датчиком тока в силовой шИне, подключенным к выхо.ду стабилизатора, и релаксационным генератором, выходом соединенным с уйравляющего узла, а входом с выходом датчика тока fl.

Недостатками указанного стабилизатора являются пониженный КПД за счет потери мсядности на- резисторе датчика тока и увеличенная пульсация, вызванная переходными процессами в моменты переключения регулирующего элемента.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор .

постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину регулирующий элемент, входом соединенный с входным выводом, управляющий транзистор, эмиттером подключенный к входному вьшоду, коллектором - к управляющему входу регулирующего элемента и через резистор - к общей шине, базой сое10диненный с выходом элемента сравнения, вход которого подключен к выходным выводам, а через задаквдую RC-цепочку - к выходу регулирующего элемента, выходной LCD-фильтр, вы-.

15 ход которого подключен к выходным выводам, узел защиты, включенный в себя транзистор и датчик тока на резисторе, шунтирукяций база-эмиттерный переход транзистора, вторую

20 RC-цепочку, конденсатором подключенную к эмиттеру управляющего транзистора, а резистором - к его базе/ причем точка соединения резистора и конденсатора подключена к коллекто25ру транзистора узла защиты, датчик тока которого включен между выходом регулирующего элемента и входом LCDФильтра Г2} .

Недостатком известного стабилизато30ра является достаточно большой уровень рассеиваемой мощности на регулирующем элементе в аварийном режиме, что обусловлено тем, что частота релаксации регулирующего элемента в аварийном режиме может быть ниже основной частоты работы в рабочем режи- 5 ме не более, чем в 8-10 раз. Последнее связано С тем, что значение сопротивления резистора второй- времязадающей цепи не может быть более нескольких кОм, увеличение значе- Ю ния последнего снижает чувствительность управляющего транзистора.

Цель изобретения - повышение экономичности работы в аварийном режиме, надежности и помехоустойчивости. 15

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в одну из силовых шин регулирующий элемент, к 20 управляющему входу которого подключен коллектор управлянвдего транзистора, эмиттер которого соединен с силовым входом регулирующего элемента, а база - через первую времязада- 25 ющую RC-цепь соединена с его силовым выходом и через измерительно-усилительный узел с выходом стабилиза- тора, выходной LCD-фильтр, дроссель которого включен в силовую шину пос- 30 ледовательно с регулирующим элементом, блок импульсной защиты от перегрузки, включающий в себя вторую времязадающую RC-цепь и резистивно-транзисторный датчик тока, включенный в ,, силовую шину, выход которого.соединен с эмиттером управляющего транзистора через конденсатор и с его базой через резистор второй времязадающей КС-цепи, в блок импульсной защиты введен релаксационный гене- ратор с третьей времяэадающей НС-цепью и делитель напряжения, причем делитель напряжения подключен параллельно конденсатору второй времязадающей НС-цепи, вход релакса- 45 ционного генератора включен между его средней точкой и эмиттером управляквдего транзистора, а выход релаксационного генератора подключен к базе управлякицего транзистора,, при- 50 чем настоянная времени третьей времязадающей нС-цепи на порядок выше, чем постоянная времени второй времязадающей НС-депи и не менее, чем fta два порядка выше постоянной вре- 55 ени первой времязадающей КС-цепи.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит регулирую- 60 щий элемент 1, управляющий транзистор 2, измерительно-усилительный узел 3, первую времязадающую НС-цепь 4, выходной LCD-фильтр 5, вторую времязадающую RC-цепь, состоящую из 65

конденсатора 6 и резистора 7, резистивно транзисторный датчик 8 тока, релаксационный генератор 9 и делитель 10 напряжения.

В рабочем режиме .устройство работает обычным образом.В аварийном режиме при превышении постоянного тка на выходе одновременно происходи увеличение амплитуды импульсного тока через регулирующий элемент 1, которое фиксируется датчиком тока, сигнал с которого поступает через резистор 7 непосредственно на вход управляющего транзистора 2, вызывающего быстродействующее ограничение тока регулирующего элемента, и че-. рез делитель 10 напряжения и конденсатор б, на вход релаксационного генератора 9, обеспечивающего через время задержки модуляцию основной частоты переключения более низкой частотой и тем самым снижение потерь мощности в аварийном режиме.

При этом конденсатор 6 участвует в работе двух релаксационных генераторов, один из которых образован элементами стабилизатора и второй времязадающей КС-цепью, включающей конденсатор 6, а другой является специально введенным активным узлом 9 с третьей времязадающей НС-цепью, причем в первом случае конденсатор б определяет вторую частоту колебаний стабилизатора, а во втором случае определяет работу интегратора релаксационного генератора, частота работы которого определяется третьей времязадающей КС-цепью.

Таким образом, введение релаксационного генератора и делителя напряжения позволяет повысить экономичность работы в аварийном режиме, надежность и помехоустойчивость.

формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжени содержащий включенный последовательно в одну из силовых шин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен коллектор управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с силовым входом регулируклдего элемента, а база - через первую времязадающую КС-цепь соединена с его силовым выходом и через измерительно-усилительный узел с выходом стабилизатора, выходной LCDфильтр, дроссель которого включен к в силовую шину последовательно с регулирующим элементом, блок импульсной защиты от перегрузки, включающем в себя вторую времязадающую КС- цепь и резистивно-транзисторный датчик тока, включенный в силовую шину.