Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»536482

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное и аBT. cD 1д-ву— (22) Заявлено 19.04.74 (21) 2017922/07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М Кт 0 05 Г 1/56

Н 02 М 3/31 5

Государственныи комитет

Совета Министров СССР по селам иаобоетении и открытий (23) Приоритет— ! (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (53) УДК 621,316,722.1 (088.8) (45) Дата опубликования оппсаш1п 26.01.77 (72) Авторы изобретения

Л. А. Соловей и В, М. Терехин (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАВИЛЙЗАТОР

НА П РЯЖЕН 14Я ПОСТОЯ Н НОГО TOKA

Изобргтение отHîcèòñÿ:ê элгктротгхнике и может найти применение,в устройствах элгктрошитания узлоВ автоматики> Вычислительной техники .и средств связи.

Извест11ы стабилизаторы напряжения с умгньшее1ными потерями мощности на регулирующем транзисторе в открытом состоянии (1).

В этих стабилизаторах большая Величина мощноеTH, рOccåHçàåìàÿ на коллекторном рез1 .сторе силового транзистора, зс1ачительно возрастает прп больших токах нагрузки и при использовании крем ниевых тра1нзистороз. Это снижагт КПД стабилизатора и увеличивает его габариты и вес; сужается диапазо:I изменения входного напряжения с увеличением тока нагрузки, т. е. увеличивается перепад между минимальным входным и стабилизированным выходным напряже1гиямл1 на величину, равную падени1о напряжения на коллекторном резисторе.

Нлсзкий КПД,имеют известные схемы стабилизаторов (2, 3). В первом устройстве для

СисяжгНПЯ ПОТЕРЬ В РЕГУЛИРУЮШЕМ тРаНЗИСтОре и повышения КПД стабилизатора необходим В11е1шни11 вспомогательный источник постоя::-ного напряжения. Это уменьшает КПД из-за лотерь на диодах выпрямителя и увеличивает количество элементов, так как для выпрямлеосля переменного напряжения пеобходгнмо пе менее двух д1одов. Второе устройсTBQ имеет узкий диапазон изменения входного напряже.11:1я.

Наиболее близок к изобретеншо ключевой

cTBáHë IçBTop напряжения постоянного тока, coä=-ржащпй регулирующий составной тра:1зистор и сглаживающий фильтр, соедпненпыг последовательно с 1выходными клеммами, блок преобразования постоянного,папряже1ния в пе1О ременное прямоугольной формы на трансформаторе и блок улравления, причем регулирующий составной транзистор состоит .из основного и, по крайсней мере, двух согласующих транзисторов, коллекторы 1(QTopblx соедипел1ы со

15 входной клеммой, а оазы согласующих транзз сторов соединены с выходом блока управления, Регулирующи м элементом в этом стаб1ил11заторе является составной транзистор, напряокение на котором в открытом состоянии не может быть меньше суммы напряжений на переходах эмпттер — база Входящих в не"o транB1IcTopoB. Вследствие этого при больших тоКВх нагрузки:на регулирующем элементе стабил,изатора выделяется большая мощность.

Это снижает КПД стабилизатора 1и ухудшает его весо-габаритные характерист1ики из-за необходимости применения теплоотвода. Большая вглс1чнна напряжеш1я на регулирующем элгмгппее в Открытом состоянии приводит к

ЗО необходимости увеличения мин имального

536482 уровня входного напряже««ия, при котором обеспечивается стабилизация.

Цель ««зоб«ретения — повышение КПД и расширение диапазона входного напряжен««я.

Эта цель достигается тем, что в трансформатор блока п реобразования напряжения введена дополнительная обмотка, и««люченная

«между эмиттерами двух согласующих транзисторов, а база основного транз«« "ropa соеди««е««а со средней точкой допол«г««тельной обмотии.

На чертеже дана функциональная схема ключевого стабилизатора напряжения постоянного то ка.

O««содержит регулирующий элемент 1, состоящий из транзисторов 2, 8, 4; сглаживающий фильтр 5; блок б п реобразователя постоянного ««а пряжен««я в переменное напряжение прямоугольной формы, имеющий на своем трансформаторе дополнительную обмотку 7; блок 8 управления; нагрузку 9.

Сигнал, формируемый блокам 8 управле««!«««, отирывает регулирующий элемент. При полярности, указанной на обмотке 7, открыты транзисторы 2 и 8, транзистор 4 закрыт напряже««ием нижней полови.«b«обмотки 7. Током базы ««ра««зи стора 2 является ток эмиттера транзистора 8, проходящий через верхнюю половину обможи 7 блока б.

Пр и другой полнрноспи напряжения па об- ЗО мотке 7 транзистор 8 закрыт, а -ток базы, необходимый для насыщения силового тра««зистора 2, обеспечивается B да н««ом случае транзистором 4. При поступлении от блока 8 управления сигнала запирания, транзисторы 2, З

8, 4 за крываются. При открытом состоянии регулирующего элемента 1 обмотка 7 выполняет роль источника на пряжег«««я для согласующих транзисторав 8 и 4. Это обеспечивает режим насыщения силового транзистора 2, à 4о для транзисторов 8 и 4 режим, близкий к границе на сыщения, при котором еще достаточ««о высак,коэфф ициент у силения транзисторoB

8,и 4 пр««минимальных потерях на них.

Так ка к весь ток регулирующего элемен- 4> та проходит в основном через силавой транзистор 2, на кото ром благадаря применению обмотки 7 напряжение становимся в 2 — 4 раза меньше, чем без нее, то и статические потери регулирующего элемента снижаются также в

2 — 4 раза. С««икэн ие напряжения на регулирующем элементе стабилизатора позволяет снизить м««««««мальный уровень входного напря«кеч««я, при котаром сохраняются параметры стабилизатора.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий составной транзистор и сглаживающий фильтр, соединенные последовательно с выходными клеммами, блок преобразавания постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы ««à ««pа««сформатаре и блак управления, «тр««чех«регулирующий составной транзистор состоит.из основного I««, по крайней мере, .двух согласующих транзисторов, коллекторы которых ".îåäèíåíû со входной клеммой, а базы согласующих транзисторов соединены с выходом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повь« ше««ия КПД и расшире««««я диапазона входного напряже««ия, в трансформатор блока преобразования напряжения введена дополнителыная обмотка, включенная между эмиттерами двух сагла сующих тра««з««сторов, а база оснавното транзистора соединена со средней точкой дополнительной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Источники электролитания на полупроводниковь«х прибарах. Проектирование и расчет; под ред. С. Д. Дадика и Е. И. Гальпери*,«a. М., Саветское радио, 1969, спр, 423, рис.

176.

2. Авторское свидетельство СССР № 314201.

М. Кл G 05 F 1/56, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 352266.

М Кл G О5 F 1/56, 1973.

4. Молодыко Б. К., Фуко Ю. С. Стабилизатор напряжения с импульсным регулированиемм, в журнале «Обмен опытом в р адио промышлен««ости», № 7, 1973, стр. 58, 59 (проготкп).

536482

Составитель С. Ситко

Редактор В. Дибобес Техред А. Камышникова Корректор И. Симкина

Заказ 1150/1755 Изд. Мв 330 Тираж 882 Подписнос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»