Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательный регулирующий транзистор , подключенный эмиттером к ВХО1СЯОЙ клемме, а коллектором - к входу LCD-сглаживающего фильтра. + а управляющий транзистор, подключенный выходом к эмиттерному переходу регулирующего транзистора, блок управления , выход которого относительно общей шины соединен с базой управляющего транзистора, и узел защиты, состоящий из транзистора, от л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности ,КПД стабилизатора и быстродействия заициты нагрузки от перенапряжения при одновременном уменьшении габаритов, в узел защиты введены резистор, две диодно-резистивные цепи и исполнительный элемент, при этом транзистор узла защиты подключен эмиттером к эмиттеру регулирующего транзистора, базой через диодно-резистивные цепи - к коллектору и базе регулирующего транзистора, а коллектором - к исполнительному элементу и через резистор - к общей шине. -.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зж005F158

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I (3

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3575913/24-07 (22) 11.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. 9 25 (72) В.И.Козлов и A.Ë.Áàáèíoâ (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М., "Радио и связь", 1981, с.129.

2. Додик С.Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока; N., "Советское радио", 1980, с.292.

3. Авторское свидетельство СССР

Ж 610095, кл. G 05 F 1/58, 1977. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входной клемме, а коллектором — к входу LCD сглаживающего фильтра, „„SU„„1101 А управляющий транзистор, подключенный выходом к эмиттерному переходу регулирующего транзистора, блок управления, выход которого относительно общей шины соединен с базой управляющего транзистора, и узел защиты, состоящий из транзистора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, КПД стабилизатора и быстродействия защиты нагрузки от перенапряжения при одновременном уменьшении габаритов, в узел защиты введены резистор, две диодно-резистивные цепи и исполнительный элемент, при этом транзистор узла защиты подключен эмиттером к эмиттеру регулирующего транзистора, базой Я через диодно-резистивные цепи — к коллектору и базе регулирующего транзистора, а коллектором — к исполнительному элементу и через резистор — к общей шине.

1101800 общей шины соединен с базой управлявще ro транзистора, и узел з ащи ты, состоящий иэ транзистора, в узел защиты введены резистор, две диоднорезистивные цепи и исполнительный элемент, при этом транзистор узла защиты подключен эмиттером к эмиттеру регулирующего транзистора, базой через диодно-реэистивные цепик коллектору и базе регулирующего транзистора, а коллектором — к исполнительному элементу и через резистор — к общей шине.

На чертеже представлена функциональная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Устройство содержит последовательный регулирующий транзистор 1, управляющий транзистор 2, сглаживающий LC3 -фильтр, состоящий из дросселя 3, *иода 4, конденсатора 5, блок 6 управления, ьыходом подключенный к входу управляющего транзистора 2, и узел защиты, состоящий из защитного транзистора 7, коллектор которого через ограничительный ,резистор 8 соединен с положительной входной клеммой, а база через цепь диод 9 — резистор 10 — с базой регулирующего транзистора и через цепь диод 11 — резистор 12 — с входом ICQфильтра и коллектором регулирующего транзистора.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на входные клеммы открывается транзистор 1, начинается заряд конденсатора 5 и увеличение на нем напряжения.

При достижении некоторой пороговой величины блок б управления открывает транзистор 2. При этом транзистор 1 закрывается и напряжение íà его коллекторе скачком уменьшается до нуля. Ток дросселя 3 замыкается через диод 4. Конденсатор 5 разряжается в нагрузку. При определенном уровне напряжения на конденсаторе

5 блок 6 управления закрывает транзистор 2. Транзистор 1 открывается, и процесс повторяется.

При нормальной работе стабилизатора защитный транзистор 7 постоянно поддерживается ь открытом состоянии: во время открытого состояния транзистора 1 за счет цепи диод 9 резистор 10, во время закрытого состояния транзистора 1 — за счет цепи диод 11 — резистор 12. При этом на резисторе 8 постоянно присутствует высокий потенциал, передаваемый к исполнительному элементу на входе устройства (например, к тиристорному ключу,-закорачивающему входные клеммы, или к транзисторному преобразователю, отключающему входное напряжение).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания в преобразовательной технике, и может использоваться в средствах вычислительной техника, в радиоэлектронной аппаратуре, в системах числового программного уп— равления и т.д.

Известны стабилизаторы напряжения имеющие схемы защиты нагрузки от повышенного напряжения на выходе стабилизатора(1 3 и (2j.

Недостатком зт,:; „стройств является то, что схема защиты нагрузки срабатывает только после появления на выходе повышенного напряжения, определяемого порогом срабатывания элементов схем.

Наиболее близким к изобретению по технической cyII,ности является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последователь- 20 ныи регулирующий транзистор, подкткченный эмиттером к входной клемме, а коллектором — к входу LC3 -оглаживающего фильтра, управлякщий транзистор, блок управления, выход которого 25 соединен с входом управляющего транзистора, и защитный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом

LCD -сглаживающего фильтра, а коллек тор — с положительной выходной клеммои f3 3.

Недостатком известного стабилизатора является то, что защитный тран= ÷oòoð отключается только после пояьления на выходе стабилизатора повышенного напряжения, равного, как

35 минимум, удвоенной величине пульсации выходного напряжения с временем нарастания, составляющим удвоенное ьремя открытого состояния регулируюII, åão т:.анзистора причем порог сраба- 4О тывания имеет большой нерегулируемый предел из-эа разброса параметроь элементов схемы. Кроме того, защитный транзистор должен быть сильноточным и иметь мощный радиатор, так как 45 включен в силовую цепь стабилизатора и работает постоянно в линейном режиме„ I=o значительно снижает КПД и надежность стабилизатора и защиты, увеличивает габариты устройства.

Цель изобретения — повышение надежности, КПД устройства и быстродействия защиты нагрузки от перенапряжения на выходе при одновременном уменьшении габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем последовательный регулирующий транзистор, подклкченный эмиттером к входной клемме, а коллектором — к 60 входу .С3 -сглаживающего фильтра, управляющий транзистор, подключенный выходом к эмиттерному гереходу регулирующего транзистора, блок управле ния, выход которого относительно 65

1101800

СОставитель О.Овсянников

Редактор Н.Бобкова Техред О.цеце Корректор В.Синицкая

Заказ 4766/32 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Прй пробое регулирующего транзистора 1 в момент отпирания транзистора 2 ток базы защитного транзистора

7 прерывается, транзистор 7 закрывается и на исполнительный.элемент подается низкий потенциал, напряжение питания отключается с входных клемм стабилизатора.

Таким образом, время срабатывания защиты ограничено одним полупериодом работы регулирующего транзистора 1, составляющим 12 — 25 мкс при частоте работы ключа 20 — 40 кГц. Но так как элементы Cg -сглаживающего фильтра рассчитаны на поддержание постоянного выхода при данной частоте работы ключа, напряжение на нагрузке при пробое регулирующего транзистора эа время отработки защиты не успевает

5 повыситься.

Повышение надежности устройства обеспечивается переносом защитного транзистора из силовой цепи в слаботочную цепь. Исключение мощного дополнительного транзистора из силовой цепи позволяет повысить КПД стабилизатора и снизить его габариты по сравнеиию с известным.