Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик стабилизатора при импульсном характере нагрузки. Быстрый перезаряд конденсатора выходного фильтра обеспечивается шунтируюшим транзистором 15 с помощью источника 17 тока. Пока выходной транзистор 9 регулирующего элемента 8 находится в активном режиме, транзистор 15 закрыт. При закрытом транзисторе 9 и соответственно заскрытых согласующем и управляющем транзисторах 11 и 13 с помощью источника 17 открывается транзистор 15. В выходной цепи стабилизаS тора появляется ток Ьоп SK р- U, где Р - коэф. усиления базы транзистора 15. сл Этстг ток форсирует перезаряд конденсатора выходного фильтра. 2 ил. .Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1272317 (5ц 4 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3693228/24-07 (22) 16.01.84 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Лениградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленин а) и Ш ахтинский технологический институт бытового обслуживания (72) А. Б. Исаков, M. В. Капитонов, К. П. Полянин, Н. Н. Прокопенко, Ю. М. Соколов и Е. И. Старченко (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Патент США № 4075546, кл. G 05 F 1/56, 1978.

Патент Польши № 69127, кл. G 05 F /56, 1973. (54) СТА БИЛ ИЗАТОР ПОСТОЯ Н НОГО

НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель изобретения — улучшение динамических характеристик стабилизатора при импульсном характере нагрузки.

Быстрый перезаряд конденсатора выходного фильтра обеспечивается шунтирующим транзистором 15 с помощью источника 17 тока.

Пока выходной транзистор 9 регулирующего элемента 8 находится в активном режиме, транзистор 15 закрыт. При закрытом транзисторе 9 и соответственно заскрытых согласующем и управляющем транзисторах 11 и 13 с помощью источника 17 открывается транзистор 15. В выходной цепи стабилизатора появляется ток I a. P ° Is, где

P — коэф. усиления базы транзистора 15.

Этот ток форсирует перезаряд конденсатора выходного фильтра. 2 ил.

1272317

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — .улучшение динамических характеристик стабилизатора при импульсном характере нагрузки.

На фиг.! представлена схема стабилизатора постоянного напряжения; на фиг.2— кривые переходного процесса на выходе стабилизатора.

Стабилизатор постоянного напряжения (фиг.l ) содержит делитель 1 выходного напряжения, вход которого подключен к выходному выводу 2, а выход — к первому входу 3 усилителя 4 сигнала рассогласования, второй вход 5 которого соединен с выходом источника 6 опорного напряжения, а выход усилителя 4 подключен к управляю щему входу 7 последовательного регулирующего элемента 8. Последний содержит выходной транзистор 9, эмиттер которого подключен к выводу 2, а коллектор — к входному выводу 10, согласующий транзистор

ll, эмиттер которого соединен с базой транзистора 9, а база — с управляющим входом 7 регулирующего элемента 8, диод 12, включенный между выводом 10 и коллектором транзистора 11, управляющий транзистор 13, эмиттер которого через согласующий резистор !4 соединен с выводом

10, а база подключена к коллектору транзистора 11. Шунтирующий транзистор 15 эмиттером подключен к выводу 2, а коллекторы — к общей шине 16. Источник 17 тока одним выводом соединен с коллектором транзистора 13 и с базой транзистора 15, а другим — выводом — с общей шиной !6.

Вместо одиночного транзистора 15 могут использоваться составные транзисторы одного или разного типа проводимости. В качестве источника 17 тока может применяться резистор .или более сложная схема.

Поскольку нагрузка стабилизатора носит емкостной характер, то она совместно с корректирующими цепями усилителя 4 сигнала рассогласования обеспечивает устойчивую работу стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

Пусть ток нагрузки 1. скачкообразно изменяется от своего максимального значеН И Я I н.макс. ДО М И Н Им аль НОГО I н.»нн., соотВЕТствующего холостому ходу на выходе стабилизатора и равного нуля.

В начальный промежуток времени после скачкообразного снижения тока нагрузки коллекторный ток транзистора 9 не уменьшается и, следовательно, ток на выходе стабилизатора (I.ы.) имеет максимальное значение, равное I.. - .. 3To связано с инерционностью канала обратной связи (усилителя сигнала рассогласования), которая особенно сильно проявляется при наличии корректирующих конденсаторов. Ток 1 . приводит к

5 ! о излишнему накоплению заряда на конденсаторе нагрузки С» и появлению выброса на начальном участке переходного процесса (фиг.2, кривая А, участок а).

Далее должен происходит разряд конденсатора С., Транзистор 9 обеспечить этот процесс не может, так как позволяет реализовать лишь одно направление выходного тока. Под воздействием сигнала обратной связи через делитель l и усилитель 4,закрывается (переходит в режим отсечки) транзистор 9. Конденсатор С» начинает перезаряжаться по цепи делителя l.

Ток делителя 1-, как правило, на несколько порядков ниже максимального значения тока lаык макс .

Таким образом, в начальный промежуток времени конденсатор Сн заряжается током

lаы..м.-., а после запирания транзистора 9 разряд происходит по сравнительно высокоомной цепи делителя 1 током Iaa». Поэтому щ в переходном процессе появляется спадающий участок относительно малой крутизны (фиг.2, кривая А, участок б). При колебательном характере переходного процесса на выходе стабилизатора быстронарастающие участки переходного процесса, соответствую25 щие активному режиму раб транзистора

9, чередуются со слабозатухаащими участ. ками, соответствующими переходу транзис-. тора 9 в режим отсечки.

Быстрый перезаряд конденсатора С. о6еспечивается транзистором 15 с помощью источника 17 тока; По регулирующий транзистор 9 находится в активном режиме, ток источника 17 замыкается через управляющий транзистор 13. В этом случае шунтирующий транзистор 15 закрыт, т. е. находится в

35 режиме отсечки. Когда закрывается транзистор 9, то закрываются и транзисторы 11 и 13. При этом ток I источника !7 поступает в базу шунтирующего транзистора 15 и открывает его. В эмиттерной цепи транзистора 15 и в выходной цепи стабили49 затора появляется ток Ia — p ° 1а, где р— коэффициент усиления тока базы транзистора 15. Зтот ток форсирует перезаряд конденсатора С» (фиг.2, кривая В).

При скачкообразном увеличении тока нагрузки переходный процесс на выходе ста4> билизатора протекает сравнительно быстро, так как в этом случае регулирующий транзистор 9 обеспечивает отработку всех изменений выходного тока.

Преимущества предлагаемого устройства

5О "связаны с тем, что в 1,5 — 2 раза улучшаются основные показатели переходного процесса на выходе стабилизатора при импульсной нагрузке. Это позволяет повысить надежность функционирования быстродействующей радиоэлектронной аппаратуры, у которой возможны сбои из-за длйтельных переходных процессов в цепях питания. Кроме того, улучшение динамических характеристик стабилизаторов постоянного напряжения

12723I7

Формула изобретения

Фиг.2

Составитель В. Есин

Редактор H. Бобкова Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 6338/47 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 позволяет снизить требования к цепям развязки функциональных узлов по питанию при проектировании аппаратуры различного назначения.

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий транзисторный регулирующий элемент, включенный между входным и выходным выводами, управляющим входом соединенный с выходом усилителя сигнала рассогласования, входы которого соединены с делителем выходного напряжения и источником опорного напряжения, шунтирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, коллектором — к общей шине, а базой — к цепи управления, отличаюи1ийея тем, что, с целью улучшения динамических характеристик стабилизатора при импульсном характере нагрузки, в него введены управляющий транзистор, диод. резис5 тор и источник тока, а регулирующии элемент выполнен составным на выходном и согласующем транзисторах одного типа проводимости и подключен эм иттером к выходному выводу, при этом параллельно соеди10 ненные диод и базаэмиттерная цепь управляющего транзистора с резистором в цепи его эмиттера включена в цепь коллекора согласующего транзистора, коллектор управляющего транзистора соединен с базой шунтирующего транзистора и через источник

15 тока — с общей шинои.