Устройство для управления регулирующим элементом импульсного стабилизатора

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам для управления регулирующими элементами импульсных стабилизаторов. Цель изобретения - снижение потерь мощности в устройстве и расширение его функциональных возможностей - достигается тем, что в устройство введены конденсатор 14 и третий транзистор 12противоположного типа проводимости , который через первый резистор II и третий диод 10 подключен к первому выводу управляющей обмотки 5 трансформатора тока 1, второй вывод которой через конденсатор 14 соединен с общей шиной, а через второй резистор 13- с-выходом источника постоянного напряжения 8. При отрицательном управляющем сигнале на входном выводе 16 открыты транзисторы 12, 15 и к управляющей обмотке 5 приложено напряжение , соответствующее открытому состоянию регулирующего элемента 3, который за счет токовой положительной обратной связи обмотки 4 находится в состоянии насьпцения. При положительном управляющем сигнале открыт транзистор.7, и конденсатор 14 разряжается через управляющую обмотку 5, обеспечивает форсированное рассасывание избыточных носителей из базы регулирующего элемента 4. 3 ил. |) (Л /Л СА:) (jO ел со. ел 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) (5)) 4 G 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3983644/24-07 (22) 28.10.85 (46) 07.09.87. Бюл, 1 - 33 (72) В.П.Борисов и И.И.Колосков (53) 621.316.722(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1001059, кл. С 05 F 1/56, 1984.

Проблемы миниатюризации и унификации ВИП РЭА. Y..: МДНТП, 1979, с. 121. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУИЦИМ ЭЛЕМЕНТОМ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для управления регулирующими элементами импульсных стабилизаторов. Цель изобретения — снижение потерь мощности в устройстве и расширение его функциональных возможностей — достигается тем, что в устройство введены конденсатор 14 и третий транзистор

12 противоположного типа проводимости, который через первый резистор 11 и третий диод 10 подключен к первому выводу управляющей обмотки 5 трансформатора тока 1, второй вывод которой через конденсатор 14 соединен с общей шиной, а через второй резистор

13 — с выходом источника постоянного напряжения 8, При отрицательном управляющем сигнале на входном выводе

16 открыты транзисторы 12, 15 и к управляющей обмотке 5 приложено напряжение, соответствующее открытому состоянию регулирующего элемента 3, который за счет токовой положительной обратной связи обмотки 4 находится в состоянии насыщения. При положительном управляющем сигнале открыт транзистор. 7, и конденсатор 14 разряжается через управляющую обмотку 5, обеспечивает форсированное рассасывание избыточных носителей из базы регулирующего элемента 4. 3 ил.

1335954

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных источниках питания с импульсным регулированием мощности, в частности в ключевых стабилизаторах или транзисторных преобразователях напряжения.

Цель изобререния — снижение потерь можности в устройстве (повышение КПД стабилизатора) и расширение функциональных возможностей устройства уп-. равления путем обеспечения гальванической развязки цепей управления и силовой части стабилизатора.

На фиг.I представлена принципиальная схема устройства для управления регулирующим элЕментом импульсного стабилизатора; на фиг.2 — диаграммы работы устройства; на фиг.3 вЂ, вариант схемы для формирования входного тока из стандартного логического сигнала.

Устройство содержит трансформатор

1 тока с базовой обмоткой 2 для подключения к управляющему входу регулирующего элемента 3, токовой обмоткой

4 для включения в силовую цепь регулирующего элемента и управляющей обмоткой 5, первый вывод которой через соединенные последовательно первый диод 6 и первый транзистор 7 подключен к общей шине — отрицательному выводу источника 8 постоянного напряжения и одному входному выводу, а второй — через второй диод 9 к тому же выводу источника постоянного напряжения. Первый вывод управляющей обмотки 5 подключен через последовательно соединенные третий диод 10, первый резистор 11 и третий транзистор 12 к положительному выводу источника 8, второй вывод управляющей обмотки 5 через второй резистор 13 соединен с положительным, а через конденсатор

14 ; с отрицательными выводами источника постоянного напряжения, базовый вывод третьего транзистора 12 — с коллектором второго транзистора 15, а эмиттер последнего подключен к входному выводу 16 устройства. Резистор 17 служит .для устранения влияния обратного тока коллектора транзистора 12.

На фиг.2 приняты следующие обозначения: 18 — входной ток устройства, 19 — ток коллектора транзистора 15, 20 — напряжение на обмотке 5, 21 ток коллектора транзистора 7, 22 напряжение на конденсаторе 14.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на интервале времени О-Т (фиг.2) на входе 16 устройства имеет место небольшой отрицательный ток 18 (Ть„). При этом транзисторы 15 и 12 открыты и насьпцены, транзистор 7 закрыт обратным напряжением на его эмиттерном переходе, ограниченным величиной прямого падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора

15. К обмотке 5 приложено напряжение

20 (V ) полярностью, соответствующей открытому состоянию регулирующего элемента 3, Год воздействием токовой положительной обратной связи, образованной соответствующим включением токовой и базовой обмоток трансформатора тока, регулирующий элемент находится в насьпценном состоянии, а на управляющей обмотке 5 наводится ЗДС, которая по величине может превышать напряжение источника 8. Диод 10 при этом закрыт обратным напряжением, и через обмотку 5 ток не протекает. Через резистор 13 от источника 8 происходит подзарядка конденсатора 14.

B момент времени Т, входной ток резко меняет направление и достигает своей максимальной величины. При этом включается транзистор 7 и обмотка 5 через диод 6 и переход коллекторэмиттер транзистора 7 оказывается подключенной к заряженному конденсатору 14. На обмотках трансформатора меняется полярность напряжений. За счет энергии, накопленной в конденсаторе 14, происхс дит форсированное рассасывание избыточных носителей из базы регулирующего элемента. В момент времени Т заканчивается процесс рассасывания носителей в базе регулирующего элемента, последний закрывается, и в тот же момент времени резко спадает ток, протекающий через обмотку

5 и транзистор 7.

В момент времени Т входной ток вновь меняет свое направление (форма тока и его амплитуда задается схемой фиг.3). Транзистор 7 при этом форси— рованно закрывается, а транзистор 15 открывается, В базу транзистора 12 втекает отпирающий ток, по форме и амплитуде примерно равный входному току. Транзистор 12 форсированно открывается по цели: источник 8, транзистор 12, резистор 11, диод 10 обмотка 5, конденсатор 14 током, создаз

13 ющим на обмотках трансформатора тока напряжение с полярностью, соответствующей включенному состоянию регулир ющего элемента 3.

На фиг.2 пунктирной линией показана форма напряжения 20 на обмотках трансформатора при отсутствии тока в силовой части регулирующего элемента.

Под воздействием этого напряжения ре.гулирующий элемент открывается (мо-мент времени Т ) и за счет положительной обратной связи по току удерживается в насыщенном состоянии до момента времени Т

На интервале времени Т -Т форма напряжения на обмотке 5 показана сплошной линией. Диод 10 при этом закрыт, тока в обмотке 5 нет, вся энер.гия из обмотки 4 через его обмотку 2 используется для удержания регулирующего элемента 3 в насыщенном состоянии. B момент времени Т вновь меняется полярность, и все процессы в схеме повторяются.

Диод 9 необходим для обеспечения нормального функционирования силовой части стабилизатора в аварийных режимах, например при коротком замыкании

его нагрузки. В этом режиме регулирующий элемент стабилизатора включается на очень короткое время, за которое конденсатор 1 4 не успевает зарядиться, авыключение регулирующего элемента обеспечивается путем шунтирования обмотки по цепи: диод 6, транзистор 7, диод 9.

Предложенное устройство управления потребляет незначительную мощность, обеспечивая большой КПД стабилизатора и гальваническую развязку цепей управления от силовой части. Снижение мощности потребления объясняется тем, что энергия от источника 8 в основном потребляется на очень коротком интервале времени, необходимом для запус.ка регулирующего элемента.

35954

Все управляющие транзисторы управляют форсированными сигналами с амплитудой токов управления, не превышающих несколько миллиампер ° Устройство потребляет от источника постоянного напряжения мощность, которая не превышает 40 — 50 мВт, Формула и з о 6 р е т е н и я

Устройство для управления регулирующим элементом импульсного стабилизатора, содержащее трансформатор тока с базовой обмоткой для подключения к управляющему входу регулирующего элемента, токовой обмоткойдля включения силовой цепи регулирующего эле-. мента и управляюшей обмоткой, первый вывод которой через первый диод соединен с коллектором первого транзистора, эмиттером подключенного к общей шине, а базой — к входному выво- ду, второй вь вод управляющей обмотки

Zg соединен через второй диод с общей шиной, третий диод, второй транзистор, первый и второй резисторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь мощности в устройстве и расширения функциональных воэможностей, в устройство введены конденсатор и третий транзистор противоположного типа проводимости, первый вывод управляющей обмотки трансформатора тока через последователь35 ную цепь из третьего диода и первого резистора подключен к коллектору третьего транзистора, эмиттером соединенного с выводом источника постоянного напряжения, второй вывод управляющей обмотки через второй резистор подключен к выходу источника постоянного напряжения, а через конденсатор — к общей шине, база третвего транзистора соединена с коллектором

45 второго транзистора, базой подключенного к обшей шине, а эмиттером — к входному выводу.

1335954

Редактор В. Данко

Заказ 4046/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

18

0 (У

Ру

Составитель А. Колоколкин

Техред В.Кадар; Корректор А. Тяско

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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