Импульсный стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры . Целью изобретения является повьшения КПД импульсного стабилизатора напряжения. Цель достигается выбором коэффициента трансформации и величины активного сопротивления основной 2 и дополнительной 3 обмоток дросселя. Это позволяет обеспечить пропорциональный закон нарастания тока базы в функции нарастающего тока коллектора при минимальных потерях мощности в базовой цепи регулирующего транзистора 1, что и позволяет повысить КПД устройства в целом . 1 ил. о ф (Л tsD СХ) 00 05 05 СХ)

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 G 05 F i 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;QO

Cb

С5 госудАРственный НОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900113/24-07 (22) 28.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. 5 (71) Московский энергетический институт (72) В.А.Семененко и Л.Л.Таланов (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1008869, кл. Н 02 M 3/335, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 989547, кл. С 05 F 1/56, 198 1. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является повышения КПД импульсного стабилизатора напряжения. Цель достигается выбором коэффициента трансформации и величины активного сопротивления основной 2 и дополнительной 3 обмоток дросселя. Это позволяет обеспечить пропорциональный закон нарастания тока базы в функции нарастающего тока коллектора при минимальных потерях мощности в базовой цепи регулирующего транзистора 1, что и позволяет повысить КПД устройства в целом. 1 ил.

1 12886

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области преобразовательной техники, и может быть использовано в качестве источника электропитания во вторичной системе электроснабжения широкого назначения.

Целью изобретения является повышение КПД импульсного стабилизатора напряжения.

На чертеже изображена структурная !О схема предлагаемого стабилизатора.

Импульсный стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1, основную 2 и дополнительную 3 обмотки дросселя DLC-фильтра, управ- 15 ляющий транзистор 4, развязывающий диод 5, первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы, блок 9 управления, входом соединенный с выходом стабилизатора, а выходом — с базой управ- 20 ляющего транзистора 4 ° Первый вывод дополнительной обмотки 3 (точка) сое-.. динен с первым выводом основной обмотки 2 и положительной входной клеммой 10, а второй вывод дополнительной обмотки 3 соединен с коллектором управляющего транзистора 4 и катодом развязывающего диода 5. База регулирующего транзистора 1 соединена с эмиттером управляющего транзистора 4 и анодом развязывающего диода 5. Коллектор дополнительного транзистора 11 подключен к первому выводу дополнительной обмотки 3 через дополнительный резистор 12, а эмит- 35 тер соединен с общей клеммой 13: стабилизатора, причем первый 6, второй 7 и третий 8 резисторы включены между общей клеммой 13 и базой дополнительного 11, управляющего 4 и регулирующего 1 транзисторов соответственно. Блок 9 управления снабжен дополнительным выводом, соединенным с базой дополнительного транзистора 11.

r =r+ 42

+.! (rð r+ з

+ r + r величина активного сопро,21, 82 тивления в базовой цепи ре40 гулирующего транзистора 1;

r — величина активного сопротивления дополнительной обмотки 3;

1

r — величина активного сопротивЧ1

45 ления насыщенного управляющего транзистора 4, — величина активного сопротивОп ления базо-эмиттерного перехода насьпценного регулирую50 щего транзистора 1;

W к=-- - коэффициент трансформации

W и дросселя DLC-фильтра.

При этом пропорциональность .тока

55 базы и тока коллектора регулирующего транзистора 1 находится в функциональной зависимости от коэффициента трансформации к и величин активного сопротивления в коллекторной и базоИмпульсный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

С выходных клемм стабилизатора на блок 9 управления поступает информация, которая преобразуется в широтно-модулированную последовательность прямоугольных импульсов, причем на базу управляющего транзистора 4 поступает прямая последовательность импульсов, а на базу дополнительного транзистора

11 — инвертированная последовательность тех же импульсов.

68 2

Рассмотрим интервал. времени, соответствующий открытому состоянию управляющего транзистора 4. При этом дополнительный транзистор 11 закрыт сигналом блока 9 управления. Регулирующий транзистор 11 находится в режиме насьпцения, который обеспечивается базовым током, протекающим по цепи: положительная входная клемма 10, дополнительная обмотка 3 дросселя DLC-фильтра, насьпценный управляющий транзистор 4, базоэмиттерный переход регулирующего транзистора 1, общая клемма 13 стабилизатора. Ток, протекающий по основной обмотке 2 дросселя, является коллекторным током регулирую щего транзистора 1 ° Базовый ток

ig(t) и ток коллектора i„(t) регулирующего транзистора 1 связаны между собой следующим соотношением:

iS(t) = †(1-k)+ k i (t), Šr

Г, r где E — величина входного напряжения импульсного стабилизатора величина активного сопротивления в коллекторной цепи регулирующего транзистора 1, величина активного сопротивления основной обмотки 2; величина активного сопротивления насыщенного регулирующего транзистора 1, 1 2886

Формула изобретения

Составитель В.Опадчий

Техред Н.Глущенко Корректор А.Обручар

Редактор О.Головач

Заказ 7807/46 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой цепях регулирующего транзистора, которые в значительной степени опре- . деляются сечениями проводов этих обмоток.

Закрь1вание регулирующего транзистора 1 происходит после того, как от блока 9 управления. поступает сигнал, закрывающий управляющий транзистор 4 и открывающий дополнительный транзистор 11. При этом базовый ток регу- 10 лирующего транзистора 1 обрывается и через базово-эмиттерный переход протекает обратный ток по контуру: первый вывод дополнительной обмотки 3, резистор 12, насыщенный дополнитель- 15 ный транзистор 11, эмиттер-базовый переход регулирующего транзистора 1, смещенный в прямом направлении, развязывающий диод 5, второй вывод дополнительной обмотки 3. Этот ток рас- 20 сасывает избыток неосновных носителей в базовой области регулирующего .транзистора 1. После окончания процесса рассасывания неосновных носителей в базовой области коллекторный ток регулирующего транзистора 1 уменьшается, что приводит к возникновению

ЭДС самоиндукции в основной обмотке 2 и смене знака напряжения на всех обмотках дросселя DLC-фильтра. При этом 30 регулирующий транзистор 1 закрывается и находится в режиме отсечки до момента времени, когда блок 9 управления вырабатывает сигнал, открывающий управляющий транзистор 4 и закры- 35 вающий дополнительный транзистор 11.

После этого описанные процессы повторяются.

Такиы образом, выбор коэффициента трансформации К и величин активного 40 сопротивления основной и дополнитель68 4 ной обмоток (величин сечения проводов этих обмоток) дросселя, включенных описанным образом, позволяет обеспечить пропорциональный закон нарастания тока базы в функции нарастающего тока коллектора при минимальных потерях мощности в базовой цепи регулирующего транзистора и, следовательно, повысить КПД устройства в целом.

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор— ный DLC-фильтр, причем последовательно соединенные основная обмотка дросселя и циод DLC-фильтра включены между входным и выходннм выводами, конденсатор DLC-фильтра включен между выходным выводом и общей шиной, а регулирующий транзистор силовыми выводами подключен между общей точкой основной обмотки дросселя с диодом DLC-фильтра и общей шиной, дроссель DLC-фильтра снабжен дополнительной обмоткой, управляющий транзистор, блок управления, входом соединенный с выходными выводами и общей шиной, а выходом подключенный к базе управляющего транзистора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, одноименные выводы дополнительной и основной обмоток дросселя соединены между собой и подключены к входной клемме, другой вывод дополнительной обмотки дросселя соединен с коллектором управляющего транзистора, управляющий вывод регулирующего транзистора соединен с эмиттером управляющего транзистора.