Ключевой стабилизатор (его варианты)

 

I. Ключевой стабилизатор, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу, коллектором - к выходному фильтру, а базой - к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности за счет ограничения пускового тока и увеличения времени нарастания выходного напряжения, а также расширения функциональных возможностей , в него введены конденсатор, диод и резистивный делитель напряжения , включенный параллельно входным выводам, конденсатор включен между эмиттером регулирующего транзистора и общей точкой резистивного делителя напряжения, к которой подключен один из выводов диода, другой вывод которого подключен к базе регулиру (Л ющего транзистора. ю е оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

F1) 4 G 05 1" I 569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3579726/24-07 (22) 18.04.83 (46) 30. 12.85. Бюл. Р 48 (72) Б.С.Цодиков (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Грейвер Е.С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока. N.: Связь, 1970, рис. 6.1.

Китаев В.E. и Бокуняев А.А.

Проектирование источников электропитания устройств связи. M.: Связь, 1972, рис. 5-27. (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) l. Ключевой стабилизатор, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу, коллектором — к выходному фильтру, а базой — к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности эа счет ограничения пускового тока и увеличения времени нарастания выходного напряжения, а также расширения функциональных возможностей, в него введены конденсатор, диод и реэистивный делитель напряжения, включенный параллельно входным выводам, конденсатор включен между эмиттером регулирующего транзистора и общей точкой резистивного делителя напряжения, к которой подключен один из выводов диода, другой вывод которого подключен к базе регулирующего транзистора.!

?О!

Ключевой стабилизатор, содержа- щий регулирующий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу коллектором — к выходному фильтру, а базой — к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности за счет ограничения пускового тока и увеличения времени нарастания выходного напряжения, а также расширения функциональных возможностей в него введены конденсатор, транзистор и резистивный делитель напряжения, включенный параллельно входным выводам, конденсатор включен между эмиттером регулирующего транзистора и общей точкой резистивного делителя напряжения, к которой подключена база указанного транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого подключен к эмиттер-базовой цепи регулирующего транзистора.

3. Ключевой стабилизатор, содержащий регулирующий транзистор, эмит819 тером подключенный к входному выводу, коллектором — к выходному фильтру, а базой — к выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности эа счет ограничения пускового тока и увеличения времени нарастания выходного напряжения, а также расширения функциональных возможностей, в него введены конденсатор, диод, транзистор, и резистивный делитель напряжения, включенный параллельно входным выводам, конденсатор включен между эмиттером регулирующего транзистора и общей точкой резистивного делителя напряжения, к которой подключены последовательно соединенные диод и эмиттер-базовая цепь указанного транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого подключен к эмиттер-базовой цепи регулирующего транзистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры, средств вычислительной техники и т.д.

Цель изобретения — увеличение надежности за счет ограничения пускового тока и увеличение времени нарастания выходного напряжения, а также расширение функциональных воэможностей.

На фиг.1-3 представлены схемы ключевых стабилизаторов,три его варианта.

На схемах приняты следующие обозначения: 1 и 2 — входные выводы, 3 — введенный конденсатор;

4 и 5 — введенные резистивные делители; 6 — введенный диод 7— составной регулирующий транзистор, 8 — блок управления, 9-1! — DLCфильтр; 12 и 13 — выходные выводы.

Кроме того, на фиг. 3 обозначены: 14 — введенный диод, 15 и 16резисторы, 17 — транзистор.

Питание ключевого стабилизатора во всех вариантах осуществляется

2 через входные выводы 1 и 2, Вывод 1 связан с эмиттером составного регулирующего транзистора 7, коллектор которого через DLC-фильтр (9-1!) связан с минусовым выходным выводом стабилизатора. Блок 8 управления, управляющий составным транзистором 7 и образующий совместно с ним и DLC-фильтром (9-11) замкнутую систему авторегулирования, включен между входными выводами

1 и 2, выходными выводами 12 и 13

10 и базовой цепью составного транзистора 7. Между входными выводами ные делители 4 и 5, параллельно резистору 4- введенный конденсатор

3, Между общей точкой резистивного делителя и конденсатора с одной стороны и базовой цепью составного транзистора с другой стороны (фиг, 1) включен введенный диод 6.

На фиг. 2 между этими точками включена эмиттер-базовая цепь транзистора 17, коллектор-эмиттерный переход которого включен параллельно входной цепи составного транзисто20

15,1 и 2 включены введенные резистив! (! 181 . ра. !!а фиг. 3 в базовую цепь введенного транзистора 6 включен диод 14, а резисторы 15 и 16 шунтируют соответственно входные цепи транзисторов 7 и 17.

Ключевой стабилизатор по 1 варианту работает следующим образом.

До подачи входного напряжения на выводы 1 и 2 конденсатор 3 разряжен. После подачи входного напряжения блок 8 управления стремится полностью открыть регулирующий составной транзистор, так как напряжение на выходных клеммах 12 и 13 равно нулю. Однако введенный конденсатор

3 не заряжен и шунтирует вход составного транзистора 7 через диод 6.

Заряд конденсатора осуществляется с постоянной времени, определяемой величиной емкости конденсатора 3 и эквивалентного сопротивления, образованного сопротивлением резистора 5 и параллельным ему сопротивлением части блока 8 управления и диода 6.

С этой же постоянной времени нарастает базовый ток (либо импульсы базового тока) составного регулирующего транзистора. Параметры резистивного делителя должны быть выбраны так, чтобы после заряда конденсатора 3, падение напряжения на нем было больше, чем падение напряжения на эмиттер-базовой цепи составного транзистора. При этом будет заперт диод 6, так что введенные цепи при дальнейшей работе после пуска не будут оказывать влияния на нормальную работу ключевого стабилизатора. При выключении стабилизатора конденсатор

3 разряжается через резистор 4, так что он оказывается готовым к повторному пуску, Выбором емкости конденсатора 3 можно не только уменьшить бросок пускового тока, но и сделать

его апериодически нарастающим, т.е. полностью исключить бросок. Одновременно выбором емкости регулируется задержка момента нарастания выходного напряжения и его крутизна., Задержка нарастания выходного напряжения связана с тем, что регулирующий транзистор заперт до тех пор, пока базовый ток (импульсы базового тока ) не нарастает домомента его приоткрывания. А крутизна нарастания выходного напряжения .связана с конечным темпом нарастания базового тока (импульсов базового тока).

Дальнейшее открывание транзистора 7 вплоть до насыщения происходит в соответствии с их входными, и выходными характеристиками.

Ключевой стабилизатор по варианту 2 работает аналогично варианту 1, кроме следующего. Введенный конденсатор 3 заряжается через базовую цепь транзистора 1?, открывая последний. Благодаря этому, базовый ток (импульсы базовоГо тока) регулирующего транзистора 7 протекает частью через конденсатор 3 и базу транзистора 17, а в основном— через эмиттер-коллектор транзистора 17.

Заряд конденсатора 3 осуществляется с постоянной времени,определяемой величиной емкости и эквивалентного сопротивления, образованного резистором 5 и параллельным ему сопротивлением входной цепи транзистора 17 и блока 8 управления.

После заряда конденсатора 3 транзистор 17 будет заперт, так как потенциал его базы будет больше потенциала эмиттера.

Ключевой стабилизатор по варианту 3 работает аналогично варианту

1 за исключением следующего. Введенный конденсатор 3 заряжается через диод 14 и базовую цепь транзистора

17, открывая его. Благодаря этому базовый ток (импульсы базового тока) регулирующего транзистора 7 протекает частью через конденсатор 3, диод 14 и базу транзистора 17, а в основном — через эмиттер-коллектор транзистора 17.

Заряд конденсатора 3 осуществляется с постоянной времени, определяемой величиной емкости, и эквивалентного сопротивления, образованного резистором 5 и параллельным ему сопротивлением последовательно соединенных диода 14, входной цепи транзистора 17 и блока 8 управления, После заряда конденсатора 3 диод 14 заперт обратным напряжением, а транзистор 17 заперт из-за отсутствия базового тока и равенства потенциалов базы,и эмиттера.

Следует отметить, что в предлагаемом решении по всем трем вариантам регулирующий транзистор 7 может быть и не обязательно составным, но при условии, что падение напряжения в его эмиттер-базовой цепи при !. 018! ч

Фиг.Р

ФАЗ

ВНИИПИ Заказ 8006/48 Тираж 862 Подписное

Фнл«ал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ци тека«ни базового тока больше,чем

«н гение напряжения на диоде 6 в прямом направлении, а вариан, те I, на переходе эммитер-база транзистора l7 — в варианте 2 и на последовательной цепи из диода 14 и эмиттер-базовым переходе транзистора 17 — в варианте 3.

Техническим нреимущеLTRl>. 1 нн."II лагаемых решений в сравне«ии с базовым являются уменьшение перегрузки регулирующего транзистора стаби лизатора в 2,5-3 раза, т.е. увеличение надежности ключевого стабилизатора, задержка момента нарастания выходного напряжения и более плавное нарастание выходного напряжения.