Импульсный стабилизатор постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к вторичным источникам питания. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей и расширение области применения стабилизатора. Если ток нагрузки стабилизатора не превьппает допустимого уровня, выбор которого производится дополнительным резистором 5, импульсные сигналы с блока управления 10 поступают на базу вспомогательного транзистора 8. При этом регулирующий транзистор 1 открыт и на выходе LCD- фильтра 2 появляется постоянное напряжение , пульсации которого сглаживаются RC-фильтром 3. При возрастании тока нагрузки стабилизатора выше определенного уровня, что определяется резистивным датчиком тока 4, являющимся одновременно эл ементом RC-фильтра 3, переходят в режим насыщения, первый защитный транзистор 6 и второй защитный транзистор 7, а регулирующий транзистор 1 - в-режим отсечки . Применение в стабилизаторе дополнительно RC-фильтра 3 приводит к снижению габаритов и массы за счет уменьшения величины емкостей конденг саторов LCD-фильтра 2 и RC-фильтра 3. Благодаря уменьшению объема и массы фильтра предлагаемый стабилизатор может быть использован для питания из- , мерительно-вычислительных устройств. 4 ил. SS (Л

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сю 4 С 05 F 1/573

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1056166 (21) 4215890/24-07 (22) 02.02.87 (46) 23.08.88. Бкл. N- 31 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Д.И.Двали, И.Ш.Размадзе, А.А.Дзидзигури, К.Е.Тавлалашвили и Л.Г.Тхлашидзе (53) 621.316 ° 722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! - 1056166, кл. С 05 F 1/573, 1982. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к вторичным источникам питания. Цель изобретения— улучшение массогабаритных показателей и расширение области применения стабилизатора. Если ток нагрузки стабилизатора не превьппает допустимого уровня, выбор которого производится дополнительным резистором 5, импульсные сигналы с блока управления 10 по„„80„„1418679 А 2 ступают на базу вспомогательного транзистора 8 ° При этом регулирующий транзистор 1 открыт и на выходе LCDфильтра 2 появляется постоянное напряжение, пульсации которого сглаживаются RC-фильтром 3. При возрастании тока нагрузки стабилизатора вьппе оп.— ределенного уровня, что определяется реэистивным датчиком тока 4, являющимся одновременно элементом КС-фильтра 3, переходят в режим насыщения . первый защитный транзистор 6 и второй защитный транзистор 7, а регулирующий транзистор 1 — в режим отсечки, Применение в стабилизаторе дополнительно RC-фильтра 3 приводит к снижению габаритов и массы за счет уменьшения величины емкостей конден-. саторов 1.СО-фильтра 2 и КС-фильтра 3, Благодаря уменьшению объема и массы фильтра предлагаемый стабилизатор может быть использован для питания из-, мерительно-вычислительных устройств.

4 ил.

1418679

Изобретение относится к электро Технике, может найти применение при

Проектиронянии вторичных источников питания и является усовершенствовав нием устройства по янт. cn. 5 1056166.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и расширение области применения.

Па фиг. представлена схема импульсноro стабилизатора постоянного тока, на фиг, 2 — диаграммы напряже ний; на фиг. 3 и 4 — схемы фильтров.

Стабилизатор содержит регулируюпий транзистор 1, последовательно вклю- 15 ченный в силовую шину, LCD-фильтр

2, RC-фильтр 3, конденсатор которого подключен к выходным выводам, яв,ляющийся элементом 11С-фильтра резистинный датчик 4 тока, один из ныно- 20 .дon которого подключен к выходному

:выводу и через дополнительный резис,тор 5 к базе первого защитного тран;зистора 6. Другой вывод датчика 4 подключен к выходу LCD-фильтра 2 и через переход эмиттер-коллектор первого защитного транзистора 6 и нто» рой дополнительный резистор к базе второго защитного транзистора 7, кол— лектор которого соединен с базой 30 вспомогательного транзистора Я, коллектор которого через первый резистор 9 соединен с базой регулирующего транзистора 1.

База вспомогательного транзистора 3>

8 подключена к первому выходу блока

10 управления (который может быть вь|полнен, например, на микросхеме типа

142ЕП1), а эмиттер через переход колл ект ор — эмитт ер трет ьег о защит ного Ю транзистора 11 — к эмиттеру второго защитного транзистора 7 и второму выходному выводу. Параллельно переходу коллектор — эмиттер третьего защитного транзистора 11 подключены второй !5 резистор 12 и конденсатор 13, Вход блока 10 управления подключен к выходным выводам, а второй ныход соединен с базой третьего защитного тран— зистора 11.

Стабилизатор работает следующим образом.

Если ток нагрузки стабилизатора не превышает допустимого уровня, выбор которого производится резистором 5, импульсные сигналы с блока 10 управления поступают на базу вспомогательного трянзистора Я, и на ныходе LCDфильтра 2 поянпяется постоянное наК = ы2LC1 — 1, где K — круговая частота первой гармоники рабочей частоты.

Для фильтра по фиг. 4 коэффициент фил ьтрации К ф, равен

Кф = (Р 1.С вЂ” 1)ы RC,, (2) где т = L1,= Lò °

По условию задачи (ьэ2Т.С -1)=(u2LC -1)ыКС =К, (3) где К ф — коэффициент фильтрации, заданный заранее.

И (3} опр едел яют

1+КО

ыХ

2ыХ (4) 1

Сл

2(йХ (5) где Х = ьц.. пряжение с определенной величиной пульсации, Пульсации напряжения окончательно сглаживаются RC-фильтром, При возрастании тока нагрузки стабилизатора ньппе определенного уровня, что определяется резистивным датчиком 4 тока, являющимся одновременно элементом RC-фильтра, переходят в режим насыщения первый 6 и второй 7 защитные транзисторы, а регулирующий транзистор 1 — в режим отсечки. Таким образом обеспечивается работа стабилизатора н режиме ограничения тока, На фиг. 2 обозначены диаграммы напряжений на входе U и на выходе U„ фильтров стабилизатора, LCD-фильтр (фиг. 3) построен по известной схеме с индуктивностью дросселя L емкостью конденсатора С и

У 1 резистивным датчиком тока R. На фиг.4 показана предлагаемая схема двухзвенного фильтра. Первым звеном такого фильтра является LC D-фильтр I Р

G BTopbIM — RC R которого используется и в качестве датчика тока.

При одинконых значениях напряжений фильтров, токов нагрузки, степеней фильтрации и одинаковых индуктивностях габариты и масса фильтра (фиг, 4) меньше по сравнению с массой и габаритами фильтра (фиг,3), Коэффициент фильтрации К ф., фильтра по фиг. 3 равен

1418679 (8, С 2С

Из (4) и (8) имеем (9) Hcxogfl нз физических соображений

Х всегда — — ) 1, К vp 1.

Тогда выражение (5) принимает вид

1 1 Х

С = — — +--- (6)

2ыХ ыХ

Второе значение емкости С не имеет физического смысла (С с О), поэтому

1 Х

С = (05+ — -К)

ыХ

Так как при прочих равных условиях габариты и масса фильтра определяются суммарной величиной емкости конденсаторов, докажем неравенство Ф (05+ К Э, АХ eX R что равносильно неравенству

X. X

Ф 2 К = Кф))4

R которое является истинным неравенством, имеющим место всегда на практи-. ке.

При использовании изобретения стоимость фильтра снижается в 1,5 раза, а масса и объем — в 1,4 раза.

Предложенный стабилизатор благодаря уменьшению объема и массы фильтра может быть использован,для питания измерительно-вычислительных устройств, .для которых конструкция источника питания и габариты определены ГОСТом.

Таким образом, предложенное техничес кое решение позволяет расширить область применения стабилизатора, Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного тока по авт. св. 9 1056 166, о .т

25 личающийся тем что с це° Э лью улучшения массогабаритных показателей и расширения области применения, в него введен конденсатор, который подключен к выходным выводам и вместе с реэистивным датчиком тока представляет собой КС-фильтр .

1418679

Составитель А.Волкова

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимищинец

Заказ 4152/44

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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