Прямоходовой стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в источниках электропитания различных радиотехнических устройств. Целью изобретения является упрощение стабилизатора и повышение его надеж«t J ности. Стабилизация напряжения на нагрузке 4 осуществляется изменением скважности сигнала на вторичной обмотке трансформатора 1. Время закрытого состояния транзистора 8 определяется временем размагничивания сердечника трансформатора 1 через его вторичную обмотку и диод 6. Время открытого состояния транзистора 8 определяется параметрами времязадающей цепочки 10 и уровнем входного напряжения . Стабилизатор, построенный на основе прямоходового преобразователя, содержит малое количество элементов, обеспечивает защиту от перегрузок по току транзистора 8, что и позволяет повысить его надежность. 2 ил. -f ЙнЭД л 0«

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CJ

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4693749/07 (22) 22.05.89 (46) 07.05,91. Бюл. 11- 17 (72) Б.А.Зотов и С.Н.Каленов (53) 621.316.722.1(088.8). (56) Заявка Франции Р 2560697, кл. G 05 F 1/46, 1985.

Заявка Великобритании Ф 21791,82 кл. Н 02 М 3/24 ° 1987.

:,(54) ПРЯМОХОДОВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖКНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в источниках электропитания различных радиотехнических устройств.

Целью изобретения является упрощение стабилизатора и повьипение его надежЩ) 5 С 05 F 1/56 Н 02 И 3/335

2 ности. Стабилизация напряжения на нагрузке 4 осуществляется изменением скважности сигнала на вторичной обмотке трансформатора 1. Время закрытого состояния транзистора 8 определяется временем размагничивания сердечника трансАорматора 1 через его вторичную обмотку и диод 6 ° Время открытого состояния транзистора 8 определяется параметрами времязадающей цепочки 10 и уровнем входного напряжения. Стабилизатор, построенный на основе прямоходового преобразователя, содержит малое количество элементов, обеспечивает защиту от перегрузок по току транзистора 8, что и позволяет HoBblcHTü его надежность. 2 ил.

1647543

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в источниках электропитания различных радиотехнических устройств.

Цель изобретения — упрощение прямоходового стабилизатора напряжения и повышение его надежности.

На фиг. 1 представлена блок-схема прямоходового стабилизатора напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов. предлагаемого устройства.

Прямоходовой стабилизатор (фиг.1) содержит трансформатор 1, вторичная обмотка которого через выходные выпрямитель 2 и фильтр 3 подключена к выходным опорам, с которыми соединены нагрузка 4 и вход усилителя 5 рассогласования, выход которого через первый диод 6 подключен к вторич- 2О ной обмотке трансформатора l> первый вывод первичной обмотки которого подключен к первому входному выводу и через резистор 7 запуска соединен с базой первого транзистора 8 и .с кол- 25 лектором второго транзистора 9, а. эмиттер последнего подключен к первому выводу обмотки запуска трансформатора 1, второй вывод которой через нремязадающую цепочку 10 соединен с базой второго транзистора 9 и через последовательно соединенные второй диод 11, первый резистора 12 — с базой первого транзистора 8, коллектор которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора 1, а эмиттер через второй резистор 13 соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора 1, при этом конденсатор 14 подсоединен параллельно второму диоду 11.

Стабилизатор работает следующим образом.

После подачи постоянного входного напряжения (U „) через резистор 7 запуска начинает протекать постоянный ток запуска, и первый транзистор 8 открывается, на обмотке возбуждения трансформатора 1 появляется напряжение, которое через второй диод 11, конденсатор 14, первый резистор 12 создает, дополнительной ток базы, в результате чего первый транзистор 8 насыщается. Во вторичной обмотке трансформатора 1 также возникает напряжение, которое через выходной вы

55 прямитель 2 поступает в дроссель вы" ходкого фильтра 3. Ток через этот дроссель возрастает, Сооответственно возрастает и ток через первичную обмотку трансформатора 1. Падение напряжения на втором резисторе 13 увеличивается. Напряжение обмотки возбуждения поступает также и на времязадающую цепочку 10, которая по истечении определенного времени открывает второй транзистор 9 и первый транзистор

8 закрывается. На .обмотках трансформатора 1 возникают обратные напряжения.

После размагничивания сердечника трансформатора 1 первый транзистор 8 отпирается вновь, Цикл работы повторяется, т.е. возникают автоколебания °

Через несколько циклов (тактов) напряжение на нагрузке 4 достигает номинального значения. Усилитель 5 рассогласования сравнивает напряжение на нагрузке 4 с внутренним эталонным значением и управляет временем размагничивания сердечника трансформатора 1 через его вторичную обмотку и первый диод 6. Временем размагничивания определяется время закрытого состояния первого транзистора 8. А время его открытого состояния определяется параметрами времязадающей цепочки 10 .

Б .. Таким образом, регулирование (стабилизация) напряжения на нагрузке

4 осуществляется изменением скважности сигнала на вторичной обмотке трансформатора 1. Временная диаграмма напряжения 15 на коллекторе первого транзистора 8 показана на фиг.2а.

При перегрузках по току в нагрузке ток через дроссель выходного фильтра 3 возрастает. Возрастает и падение напряжения на втором резисторе 13, при этом время открытого состояния первого транзистора 8 уменьшается, что также ограничивает его средний ток коллектора и ток нагрузки 4. Через несколько тактов перегрузки величина тока через дроссель фильтра 3 достигает такого значения, при котором автоколебания срываются, т.е. величина тока базы первого транзистора 8 недостаточна дпя aro насыщения. ЭДС обмотки возбуждения пропадает. Повторное возникновение авто- колебаннй происходит при сбросе тока дросселя выходного фипьтра 3 практичесуи до нуля, т.е. когда ток базы через резистор 7 запуска достаточен для отпирания первого транзистора 8.

Если перегрузка продолжается, то происходит периодическое возникновение и срыв автоколебаний. Тем самьм огра5 164754 ничивается ток коллектора первого транзистора 8 и ток рагрузки 4. Временная диаграмма напряжения 16 на коллекторе первого транзистора 8 при перегрузках по току изображена на фиг. 2б.

Подсоединение коллектора первого транзистора 8 к второму выводу первичной обмотки трансформатора 1 позволяет изъять полевой ключ у прототипа, что уменьшает число элементов и ведет к повышению надежности. Подключение конденсатора 14 параллельно второму диоду 11 и его второго вывода через первый резистор 12 к коллектору второго транзистора 9 и к базе первого транзистора 8 позволяет обеспечить работоспособность устройства без транзисторного усилителя, стабилитро- 20 на в сравнении с известным стабилизатором. Это ведет к уменьшению числа элементов, а значит и к повышению надежности устройства.

Кроме того, такое подключение обес-25 печивает срыв автоколебаний при перегрузках по току стабилизатора, что обеспечивает его защиту, а значит

:и повышение надежности.

Подсоединение эмиттера первого 3Q транзистора 8 через второй резистор

13 с первым выводом обмотки возбуж (ения трансформатора 1 позволяет обеспечить защиту от перегрузок по току первого транзистора 8, а следовательно, повысить надежность всего стабилизатора °

Предлагаемый прямоходовой стабилизатор напряжения содержит малов коли- 4О чество элементов, в том числе всего лишь один трансформатор и один дроссель выходного фильтра, что позвопя». ет создавать на его основе высокоэффективные, высоконадежные, техноло3 6 гичные ь дешевые источники вторичного электропитания. Наиболее рационально испольэовать предлагаемый стабилизатор в персональных компьютерах, где требуется выходная мощность источника электропитания до 50 Вт.

Формула изобретения

Прямоходовой стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого через выходные выпрямитель и 1.С-фильтр подключена к выходным выводам, с которыми соединен вход усилителя рассогласования, выход которого через первый диод подсоединен к вторичной обмотке трансформатора, первый вывод первич-. ной обмотки которого соединен с первым входным выводом и через резистор запуска — с базой первого транзистора, второй транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора, второй вывод которой через времязадающую цепочку соединен с базой второго транзистора, конденсатор, последователь". но соединенные первый резистор и второй диод и второй резистор, о т л ич а ю щ и й. с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, конденсатор подключен параллельно второ-. му диоду, свободный вывод которого соединен с вторым выводом обмотки возбуждения трансформатора, а свободный вывод первого резистора соединен с коллектором второго транзистора.и базой первого транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первичной обмотки трансформатора, а эмиттер через второй резистор соединен с первым выводом обмотки возбуждения трансформатора, подключенным к второму входному выводу.

1647543

Составитель А.Волкова

Тежред И./gpss Корректор Н.Король едактор В..Бугренкова

Заказ 1400 Тирж 481 Подиис ное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва И-35, Рауюская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101