Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

ЭЮФ 9 ьгъ1: ° еа 1еп Ф,11 I Ъ с 1 41 4 бее

Союз Соввтеиих

Социалистичасмих

Реслублии

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 26.04.76 (21) 2353550/07 (») 568045 (53) М, Нл.605 F 1/56 с присоединением заявки № йеудеретвенны9 неинтет

Совета Иннннтра ИР нн делам нзобретеннй я отнрьпнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.77. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 09.12.>7 (53} УДН 621.316,722,1 (088.8) (72} Авторы иврбретеиия

Б. 3. Курчик, А, C. Жерненко, Ю. М. Рыжов, И. И. Букатов и К. В. Ксенофонтов (71) 3 àÿâèòåëü (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам стабнвтзации постоянного напряжения н может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания аппаратуры связи и систем автоматики.

Известны транзисторные импульсные стабилизаторы постоянного напряжения (ИСПН) с самовозбуждением, регулируемые по возмущению илн по отклонению 11) .

Недостатком этих ИСПН являются значительные броски тока через транзистор в момент насыщения трансформатора, снижающего надежность стабилизатора, Кроме того, сердечники с прямоугольной петлей гистереэиса и толщиной ленты в

0,01-:0,02 мм в настоящее время дефицнтны и дорого стоящи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является импульсйый стабилизатор постоянного напряжения, содержащий 1.СД-фильтр, включенный между входными и выходными выводами последовательно с регулирующим транзистором, базо-эмиттерный переход которого через первый резистор подключен к дополнительной обмотке дросселя указатптого фильтра, и источник опорного напряжения (2) .

Однако такой стабилизатор может работать в режиме паразнтных автоколебаннй, инерционен, недостаточно надежен и прост.

Целью изобретения является повышение б быстродействия и устойчивости стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий 1 СЛ-фильтр, включенный между входl0 йыми и выходными выводами последовательно с регулирующим транзистором, базо-эмиттерный переход которого через первый резистор подключен к дополнительной обмотке дросселя указанного фильтра, и источник опорного напряжения, снабжен

15 однофазным мостовым выпрямителем, диагональ постоянного тока которого соединена с пороговым элементом, прн этом параллельно диоду упомянутого фильтра включена цепь, состоящая из соединенных последовательно источника опорного

20 напряжения, второго резистора и конденсатора, один вывод которого подключен к выводу указанного диода, а другой через диагональ переменного тока указанного выпрямителя и третий резистор подключен к выводу дополнительной обмотки

25 про сселя. соединенному с первым резистором.

568045

Причем источник опорного напряжения выполнен регулируемым.

На чертеже представлена принципиальная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения, 5

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, последовательно с которым между входными и выходными выводами вкгпочен 1 СД-фильтр 2,3,4, а базо-эмнттерньпт переход регулирующего транзистора 1 через резистор S подключен к дополнительной обмотке дросселя указыпгого фильтра и источник 6 опорного напряжения, кроме того, стабилизатор содержит выпрямитель 7, выполненный по мостовой схеме, диагональ постоянного тока которой соедгшена с пороговым элементом 8, при этом параллельно диоду 4 включена цепь, состоящая иэ соединенных последовательно источника опорного напряжения 6, резисто/ ра 9 и конденсатора 10, один вывод которого подклиь чен к выводу диода 4, а другой через диагональ::26 переменного тока указанного выпрямителя и резистор 11 подключен к выводу дополнительной обмотки дросселя, исто ппгк 12 стабилизированного постоянного напряжения,. и нагрузку 13.

В установившемся режиме схема работает сле- 25 дующим образом.

После подачи управляющего импульса на закрытый транзистор 1 ои открывается, и напряжение, трансформируемое во вторичную обмотку дросселя 2, удерживает транзистор в насыщенном 3п состоянии. Конденсатор 10 начинает заряжаться через резистор 9 разностью напряжений 0вх - Уоп, где Uù, — напряжение на входе.стабилизатора;

11оп — оцорное напряжение. При этом левая пластина кондесатора 10 заряжается отрицательно, а 35 правая - положительно. Как только напряжение на кондесаторе становится равным напряжения источника 12, пороговый элемент 8 включается, и конденсатор 10 быстро разряжается через резисторный делитель 5 и 11. На резисторе 5 формируется 40 имцульс напряженич, запирающий транзистор 1.

При закрывании транзистора 1 дроссель 2 становится истопщком ЭДС, полярность которой протявоположна ранее приложенному к дросселю напряжению, ЭДС дросселя удерживает трэн- 45 зистор в закрытом состоянии. Максимальное напряжение на конденсаторе 10 равно пороговому напряжению Опор порогового элемента 8 и определяется следующим выражением:

54

u -u — " " Г RC >>Г (11 он с, пор ра

1 где т, - время включенного состояния транзистора 1.

При выключенном транзисторе 1 заряд конден55

eampa 10 осуществляется напряженнем опорного источника 6 через резистор 9 и открытый днод4

При этом левая пластина конденсатора заряжается положительно, а правая - отрицательно. Максимальное напряжение перезаряда конденсатора также равно пороговому напряжению Uzop порогового элемента 8 и определяется следующим выражением: и

U =U = — Г RQ Р1" (2) еа пор яс а 1 и у где т, - время выключенного состояййя транзистора 1.

Иэ (1) и (2) следует, что

Ци „вЂ”, (Ъ) г, Г Г

Для поддержания постоянного выходного напряжения при работе стабилизатора в режиме непрерывного тока дросселя и изменении входного напряжения необходимо выполнение следующего условия: (3) H (4) видно что напряжение íà выходе стабилизатора равно опорному Овх=0оп при пре небрежимо малом сопротивлении дросселя 2 (Rd «RB).

Иэ(2) и (3) следует, что при изменении напряжения на входе яапряжегп е íà выходе и длительность интервала та остаются постоянными, а время открытого состояния транзистора 1 изменяется.

Запуск стабилизатора происходит следующим образом. При подаче напряжения на вход стабилизатора конденсатор10 начинает заряжаться от источнкка опорного напряжения 6 через резистор 9, дроссель 2 и нагрузку 13, После того как конденсатор зарядится до порогового напряжения Опор, импульс тока разряда конденсатора открывает транзистор 1, на дросселе 2 возникнет ЭДС, удерживщащая транзистор в насыщенном состоянии до следутощего синхронизирующего импульса.

Формула изобретения

1. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий Щ3г фильтр, включенный между входными и выходными выводами последовательно с регулирующим транзистором, базо-эмиттерный переход которого через первый резистор подключен к дополнительной обмотке дросселя указанного фильтfr@, и источник опорного напряжения, о т лича ю щ ийс я тем, что с цель|о повышения быстродействия и устойчивости стабилизатора, он снабжен однофазным мостовым выпрямителем, диагональ постоянного тока которого соединена с пороговым элементом, при этом параллельно диоду упомянутого фильтра включена цепь, состоящая из соединенных последовательно источника опорного напряжения, второго резистора и конденсатора, один вывод которого подключен к

568045

Составитель С. Горбачева

Техред H. Бабурка

Корректор Д. Мельниченко

Редактор В. Фельдман

Заказ 2800/35

Тираж 1095 Подаисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делаМ изобретений и от срытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

5 выводу указанного диода, а другой через диагональ переменного тока указанного выпрямителя и туетнй резистор подключен к выводу дополнительной обмотки дросселя, соединенному с пер-.. вым резистором.

2. Импульсный стабилизатор по п.1, от дичаю щии Йся тем, что источник опорного напряжения выполнен регулируемым.

Источники информании, принятые во внимание при экспертизе: !. Виленкин А. Г. Импульсные транзисторные стабилизаторы напряжения, "Энергия" 970 г, стр. 45, 2. Авторское свидетельство Я 275!63, М. кл. б 05 F !/46. !969.