Импульсный стабилизатор напряжения

 

Использование: в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры . Сущность изобретения: последовательный 1 и параллельный 2 регулирующие транзисторы по сигналу блок 8 управления включаются и выключаются синхронно. Ток базы параллельного регулирующего транзистора 2 определяется выходным током блока 8 управления. Ток базы последовательно регулирующеготранзистора 1 определяется величиной индуктивности первичной обмотки 17 трансформатора 16 и имеет треугольную форму. После запирания регулирующих транзисторов энергия, накопленная в обмотке дросселя 3, через замыкающий диод 4 передается в конденсатор 7 фильтра. В этот же конденсатор через диод 15 передается энергия, накопленная в трансформаторе 16 при протекании тока базы последовательно регулирующего транзистора 1. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I ) (si)s G 05 F 1/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1396132 (21) 4819400/07 (22) 24.04.90 (46) 30.05.92, Бюл. М 20 (71) Центральное научно-производственное обьединение "Ленинец" (72) 8.С.Уманский (53) 62.1.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hl 1396132, кл. G 05 F 1/56, 1936. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Использование: в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: последовательный 1 и параллельный 2 регулирующие транзисторы по сигналу блок 8.управления включаются и выключаются синхронно. Ток базы параллельного регулирующего транзистора 2 определяется выходным током блока 8 управления. Ток базы последовательно регулирующеготранзистора 1 определяется величиной индуктивности первичной обмотки 17 трансформатора 16 и имеет треугольную форму. После запирания регулирующих транзисторов энергия, накопленная в обмотке дросселя 3, через замыкающий диод

4 передается в конденсатор 7 фильтра. В этот же конденсатор через диод 15 передается энергия, накопленная в трансформаторе

16 при протекании тока базы последовательно регулирующего транзистора I, 2 ил.

1737429

10

25 ра 1, база которого через включенные последовательно резисторы 9 и 10 соединена с коллектором транзистора 2 и с катодом конденсатор 12, анод диода 6 соединен с

30 анодом диода 5, а выход блока 8 управления

50 В момент Т1 поступления положительного импульса Ев с длительностью Тв от выИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано преимущественно для питания радиэлектронной аппаратуры общего применения, например переносных телевизоров, и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. ¹ 1396132, Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий последовательный и параллельный регулирующие р — n — р- и и — р — n, транзисторы, первый, второй и третий диоды, конденсатор фильтра, блок управления, первый и второй резисторы, а также форсирующий конденсатор. При этом эмиттер первого (р — n — р) транзистора 1 соединен с входным выводом, а его коллектор через последовательно включенные дроссель и второй диод — с выходным выводом. Вход блока управления зашунтирован конденсатором фильтра и подключен между выходным выводом и общей шиной, к которой присоединены анод первого диода и эмиттер второго (и — р — n) транзистора.

Катод первого диода соединен с коллектором первого транзистора, база которого через включенные последовательно первый и второй резисторы соединена с коллектором второго транзистора и с катодом третьего . диода. Параллельно второму резистору включен форсирующий конденсатор, анод третьего Диода соединен с анодом второго диода, а выход блока управления соединен с базой второго транзистора.

Однако в данном стабилизаторе протекание тока базы первого транзистора сопро- 3 вождается рассеянием энергии во втором резисторе, что приводит к понижению КПД.

Цель изобретения — повышение КПД.

Сущность изобретения состоит. в том, что в импульсный стабилизатор напряже- 4 ния введены дополнительный диод и трансформатор. Его первичная обмотка включена параллельно второму резистору.- Вторичная обмотка трансформатора, включенная последовательно с дополнительным диодом, 4 присоединена между выходным выводом и общей шиной. При этом вторичная обмотка трансформатора включена встречно относительно его первичной обмотки.

Благодаря введению в устройство дополнительного диода и трансформатора с указанными связями обеспечивается пере- . дача энергии из цепи базы последовательного регулирующего транзистора в конденсатор фильтра и в нагрузку. В резуль- 5 тате повышается КПД.

На фиг,1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого импульсного стабилизатора напряжения; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений и токов.

Предлагаемый стабилизатор (фиг.1) содержит последовательный 1 и параллельный 2 регулирующие р — n — р и и — р— п-транзисторы, дроссель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 диоды, конденсатор 7 фильтра, блок 8 управления; первый 9 и второй

10 резисторы, а также форсирующий конденсатор 11. Кроме того, имеются входной

12 и выходной 13 выводы, а также общая шина 14.

В устройство введены дополнительный диод 15 и трансформатор l6 с первичной 17 и вторичной 18 обмотками.

При этом аналогично известному устройству эмиттер р — n — р-транзистора 1 соединен с входным выводом 12, а его коллектор через включенные последовательно дроссель 3 и диод 5 соединен с выходным выводом 13, Вход блока 8 управления зашунтирован конденсатором 7 и подключен между выходным выводом 13 и общей шиной 14., к которой присоединены анод диода

4 и эмиттер и — р — п-транзистора 2. Катод диода 4 соединен с коллектором транзистодиода 6. Параллельно резистору 10 включен соединен с базой транзистора 2.

В отличие от известного устройства первичная обмотка 17 введенного трансформатора 16 включена параллельно второму резистору 10 (т.е. включена последовательно с, резистором 9 между базой транзистора

1 и коллектором транзистора 2), Вторичная обмотка 18, включенная последовательно с дополнительным диодом 15,. присоединена между выходным выводом 13 и общей шиной 14. Обмотки 17 и 18 включены встречно..

База-эмиттерные переходы транзисторов 1 и 2 зашунтированы резисторами 19 и 20.

Блок 8 управления. предназначен для формирвания прямоугольных импульсов, скважность которых зависит от величины выходного напряжения.

Предлагаемый стабилизатор (фиг.1) работает следующим образом. хода блока 8 управления на базу транзистора 2 он насыщается, Часть тока коллектора транзистора 2, протекая через резисторы 19,9 и 10, обеспечивает насыщение транзистора 1 (фиг.2а), Насыщение последнего происходит форсированно, что достигается за счет шунтирования резистора 10 и обмотки 17 конденсатором 11 малой емкости. Форма напряжения Е1 на базе

1737429

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения по авт. са. 1Ф 1396132, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены дополнительный диод и трансформатор, первичная обмотка которого включена,параллельно- ; второму резистору, а вторичная обмотка, соединенная последовательно с дополнительным диодом, включена между выходным выводом и общей шиной, причем вторичная обмотка трансформатора включена встречно относительно его первичной обмотки.

Е8

4,А

Уу г

О

I 5 д

Е е

Фиг. 2

Составитель Ю.Опадчий

Редактор M.Ïåòðîâà . Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 транзистора 1 относительно змиттера показана на фиг.2в. В течение длительности Тэ импульса Ез через насыщенные транзисторы

1 и 2, диод 6 и дроссель 3 протекает ток!з (фиг.2б), в индуктивности дросселя накапли- 5 вается энергия. Диоды 4 и 5 ч течение времени

Т8 заперты. Через обмотку 17 трансформатора

16таюке протекаетток liT, больший тока через высокоомный резистор 10 (фиг.2б). Низкоомный резистор 9 является токоограничиваю- 10 щим элементом. Диод 15 при этом заперт, поскольку обмотки 17 и 18 включены встречно, в обмотке 17 накапливается энергия. B момент Т2, когда импульс Ев заканчивается, транзисторы 1 и 2 запираются и под действием 15

ЭДС самоиндукции отпираются диоды 4, 5, и 15.

Энергия из индуктивности дросселя 3 и энергия иэ индуктивности обмотки 17 трансформатора

16 передается е конденсатор 17 и во внешнюю нагружу, присоединенную к выводу 13 и к об- 20 щей шине 14, При этом через диоды 5 и 15 протекаютсоответственнотоки ls,!ц(фиг,2г, д).

Напряжение Ет на конденсаторе 7 и на выходе стабилизатора имеет вид, показанный на фиг.2е. Запирание транзистора 1 аналогично 25 известному устройству происходит форсированно под действием суммы ЭДС самоиндукции дросселя 3 и напряжения на конденсаторе 11 (фиг.2в).

В ряде случаев резистор 10 и конденсатор 11 могут быть исключены. Функцию форсирующего конденсатора при этом может выполнять паразитная емкость обмотки

17 трансформатора 16.

Положительный эффект, достигаемый при использовании предлагаемого стабилизатора, состоит в том, что энергия, обусловленная протеканием тока базы транзистора.

1 во время плоской части импульса Еэ, запасается в индуктивности обмотки 17, а затем передается в конденсатор 7 и во внешнюю нагрузку. Этим достигается повышение

КПД, особенно заметное при повышенном напряжении питания.