Импульсный стабилизатор

 

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повьшение надежности и улучшение динамических характеристик . При подаче входного напряжения ключевой элемент 1 насыщается токояадающим элементом 21. При увеличении напряжения на выходе ВТ С-фильтра 6 выше напряжения пробоя стабилитрона 26 на базу управляющего транзистора 4 задается насыщающее смещение. Управляющий транзистор является ключом с эмиттерным размыканием , и его переключение осуществляется инвертирующим усилителем 16. Времязадающий конденсатор 15 генератора 10 через пороговый ключ 19 подключается выходом генератора к выходной клемме. Скорость заряда времязадающего -конденсатора определяется величиной выходного напряжения. Выходные импульсы генератора 10 переключают инвертирующий уснпитель 16. 1 3. п. ф-ль1, 2 ил, tp (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901681/24-07 (22) 23 ° 05,85 (46) 30.09.88. Бюл, Р 36 (72) В.Г.Любимов (53) 621.316.722 (088.8) (56) Устройства электропитания электронной аппаратуры./ Под ред.

В.Ф.Басовского. - Киев: Техника, 1980, с. 110 рис. 25 °

Там же, с.107, рис. 24. (54) ИМПУЛЬСНЬЯ СТАБИЛИЗАТ8Р (57) Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических характеристик. При подаче входного напряжения ключевой элемент 1 насыщает„SU» 1427351 А1 ся токочадающим элементом 21. При увеличении напряжения на выходе

DI.Ñ-фильтра 6 выше напряжения пробоя стабилитрона 26 на базу управляющего транзистора 4 задается насыщаюлее смещение. Управляющий транзистор является ключом с эмиттерным размыканием, 1 его переключение осуществляется инвертирующим усилителем 16 °

Времязадающий конденсатор 15 генератора 10 через пороговый ключ 19 подключается выходом генератора к выходной клемме. Скорость заряда времязадающего .конденсатора определяется величиной выходного напряжения. Выходные импульсы генератора 10 переключают инвертирующий усипитель 16.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1427351

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры широкого примене5 ния.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение динамических характеристик импульсного стабили затора. 1О

На фиг. 1 приведена электрическая схема импульсного стабилизатора, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит ключевой элемент 1, включающий составной транзистор 2, управляющий элемент 3, включающий транзистор 4 и резистор

5, преобразователь 6 напряжения, включающий катушку 7 индуктивности, 20 обратный диод 8 и конденсатор 9, генератор 10 включающий инверторы

11 и 12, резисторы 13 и 14 и конденсатор 15, инвертирующий усилитель 16, включающий инверторы 17 и 18, ключ 25

19 генератора, включающий стабилитрон 20, токозадающий элемент 21, включающий диод 22, конденсатор 23 и резистор 24, блок ?5 запуска, включающий стабилитрон 26, резистор 27 и 30 конденсатор 28.

Коллектор составного транзистора

2 ключевого элемента 1 соединен с входной клеммой. Входом ключевого элемента 1 являетчя база составного транзистора 2, а выходом — эмиттер составного транзюстора ?.

Коллектор транзистора 4 управляющего элемента 3 соединен с входом резистора 5 и базой составного тран- 40 зистора.2 ключевого элемента 1. База транзистора 4 является первым входом управляющего элемента 3, эмиттер транзистора 4 — вторь м входом управляющего элемента 3. Инверторы 11 и 45

12 генератора 10 соединены последовательно. Вход инвертора 11, являющиися входом генератора 10, соединен с конденсатором 15 и резистором 14, второй вход которого соединен с резистором 13, выходом инвертора 11 и входом инвертора 12. Второй вход резистора 13 соединен с выходом инвертора 12, являющимся выходом генератора 10, и с второй обкладкой конденсатора 15. Инверторы 17 и 18 усилителя соединены параллельно. Их входы, являющиеся входами усилителя 16, соединены с выходом инвертора 12, выходы инверторов являются выходами усилителя 16, Катушка индуктивности 7 преобразователя 6 напряжения соединена одним концом с катодом обратного диода 8 и эмиттером составного транзистора

2, а другим, являющимся выходом преобразователя 6, — с одним выводом конденсатора 9 и выходной клеммой.

Анод обратного диода 8 и другой вывод конденсатора 9 подсоединены к общей шине. Катод стабилитрона 20 соединен с выходной клеммой, а анод— с входом инвертора 11 генератора 10.

Катод стабилитрона 26 блока 25 запуска соединен с резистором ?.7, а анод, являющийся выходом блока Р5 запуска, — с базой транзистора 4 и конденсатора 28, вторая обкладка которого соединена с вторым входом резистора 27.

Первая обкладка конденсатора 23 токозадающего элемента 21 соединена с резистором 24, резистором 5 и като. дом диода 22, вторая — с эмиттером составного транзистора 2. Анод диода 22 соединен с другим входом резистора 24 и с входной клеммой.

Эмиттер транзистора 4 соединен с выходами инверторов 17 и 18, их входы — с выходом инвертора 12.

Выходная клемма соединена c первыми входами питания инверторов 11 и 12, инверторов 17 и 18 и с вторым входом резистора ?7. Вторые входы питания инверторов 11, 12 17 и 18 подключены к общей шине (не показано).

Стабилизатор работает следующим образом. "

Надежное включение стабилизатора обеспечивается с помощью блока 25 запуска. Резистор 27 блока 25 запуска ограничивает базовый ток транзистора

4. Конденсатор ?8 улучшает фронты выходного импульса транзистора 4. Стабилитрон 26 вне зависимости от состояния инвертирующего усилителя 16 поддерживает в закрытом состоянии по базе транзистор 4 до тех пор, пока напряжение на выходе стабилизатора не достигнет величины напряжения его пробоя. С появлением на выходе стабилизатора напряжения, превьш ающего напряжение пробоя стабилитрона

26, импульсы с выхода генератора tO через инвертирующий усилитель 16 поступают на эмиттер транзистора 4, На-1427351 чинается модуляция ключевого элемента 1, которая замедляет скорость нарастания выходного напряжения стабилизатора. Низкий уровень на выходе иннертора 12 генератора 10 через пороговый клич 19 подключает конденсатор 15 к выходу стабилизатора.

При этом н зависимости от величины выходного напряжения изменяется вре- 1р мя заряда конденсатора 15, а следовательно, и время насьш1енного состояния ключевого элемента i (фиг.2, интервал а-н). Заряд конденсатора 15 до напряжения, достаточного для пере- 15 ключения иннертора 11, приводит к появлению на выходе иннертора 12 напряжения высокого уровня. Это напряжение, складываясь с напряжением конденсатора 15, обеспечивает под" 2р держание на выходе иннертора 12 высокого напряжения. При этом ключевой элемент 1 закрыт, так как эмиттер транзистора 4 через выход инвертирующего усилителя подключен к общей 25 шине, а ча его базу через блок запуска 25 подано отпирающее смещение.

Когда напряжение резистора 14, создаваемое током перезаряда конденсатора 15, упадет ниже напряжения 3р включения иннертора 11 произойдет . переключение инверторов 11 и 12 генератора 10 и конденсатор 15 через по" рогоный ключ 19 и выход инверторз 12 вновь будет подключен к выходу стабилизатора.

При нормальном выходном напряжении пороговый ключ 19 открывается каждым отрицательным импульсом генератора IО (открытое состояние 4р кличеного элемента 1). При этом пороговый ключ 19 открыт только в на" чальный период отрицательного импульса генератора 10, тогда же и производится коррекция длительности от- 45 рицательного импульса. При постоянном входном напряжении и постоянной нагрузке длительность отрицательного импульса постоянна и постоянно время перезаряда конденсатора 15, определяющего длительность отрицательного импульса н точке С (фиг.1).

Конденсатор 15 во время начальногб периода отрицательного импульса подключен пороговым ключом 19 к выходу стабилизатора параллельно конденсатору 9. Поэтому при изменении выходного напряжения, вызванного изменением входного напряжения или тока нагрузки, меняется скорость подзарядки конденсатора 9 и время перезаряда подключенного параллельно конденсатору 9 конденсатора 15, что приводит к стабилизации выходного напряжения. После запирания порогового ключа дозаряд конденсатора 15 происходит через резистор 14 выходным напряжением инвертора 12. Если во время запертого состояния силового ключа 1 выходное напряжение увеличится настолько, что пороговый ключ окажется насьпценным, после перезаряда конденсатора 15 высокий потенциал на нЪ ходе инвертора 12, а следовательно, и запертое состояние силового ключа 1 будут поддерживаться током, протекающим через резистор 14 непосредственно с выходной клеммы (фиг.2, интервал с-d). Токозадающий элемент

21 обеспечивает минимальное падение напряжения на ключевом элементе 1.

Когда последний открыт, напряжение конденсатора ?3, заряженного на интервале запертого состояния ключевого элемента l складывается с входным напряжением с помощью резисторов

5 и 24, обеспечивая тем самым необходимую для полного открытия транзистора 2 амплитуду напряжения. Обратный диод 8 преобразователя 6 напряжения обеспечивает при закрытом ключевом элементе 1 подачу запасенной во время открытого состояния ключевого элемента 1 энергии катушки 7 в нагрузку и на конденсатор 9.

Усилитель 16, собранный на иннерторах 17 и 18, обеспечивает необходимую амплитуду тока транзистора 4.

Формула изобретения

1. Импульсный стабилизатор, содержащий ключевой элемент, первым силовым выводом связанный с входной клеммой, вторым силовым выводом, через преобразователь напряжения подключенный к выходной клемме, а входом управления связанный с коллектором транзистора управляющего элемента и через токозадающий элемент подключенный к входной клемме, инвертирующий усилитель, первый инвертор, два конденсатора, первый и, второй резисторы, причем вход первого инвертора соединен с первым выводом первого конденсатора, и последовательно включенные первый стабилит7351

Составитель Ю.Опадчий

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец

Редактор М.Товтин Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4851/44 1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 142 рок и третий резистор, причем первые выводы питания инвертирующего усилителя и первого инвертора подключены к общейшнне, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик, в него введены второй инвертор и пороговый ключ, причем первый вывод питания второго инвертора подключен к общей шине, вторые выводы питания инвертирующего усилителя, первого и второго инвертора, а также свободный вывод третьего резистора подключены к выходной клемме, пороговый ключ включен между выходной клеммой и входом первого инвертора, к которому также подключен один вывод первого резистора выход первого инвертора подсоединен к другому выводу первого резистора, входу вто5 рого инвертора и одному выводу второго резистора, другой вывод которого подключен к выходу второго инвертора, второму выводу первого конденсатора и входу инвертирующего усилителя, вы10 ход которого подсоединен к эмиттеру транзистора управляющего элемента, свободный вывод первого стабилитрона соединен с базой транзистора управляющего элемента и через второй конден"

15 сатор — с выходной клеммой.

2. Стабилизатор по и.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что пороговый ключ выполнен на втором стабилитроне..