Импульсный стабилизатор напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СИИ. 1Н ЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 030475 (21) 2127755/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет(43) Опубликовано 25,10,77 Бюллетень № зЭ (45) Дата отт <б <1и копания описания 09.1 2.77, 2 (5I) М. Кл.

G 05 Г 1/56

Гаввдаратввнный намтвт

Оаввта Мнннатрав СОВР на двнавв нвоарвтванй н отнрытнй (бз} У11К 62 1 . 316 . 722 . 1 (088.8j

Е.И.Вашкевич, М.H.Àðàâèí и Ю.Л.Цеслинс1<ни (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам пита,ния радиоэлектронной аппаратуры.

Известен импульсный стабилизатор, содержащий ключевой регулирующий орган, импульсный усилитель мощности, дифференциальный усилитель обратной связи, мультивибратор и выходной фильтр (1$

Наиболее близким по технической )0 сущности к предлагаемому является устройство, содержащее силовой регулирующий транзистор, последовательно соединенный со сглаживающим1 СР— фильтром, и орган управления, состоящий из )8 транзисторного автогенератора прямоугольных импульсов с трансформаторной обратной связью и узла сравнения.

Недостатками этих устройств является низкий КПД и сложность схемы ста-20 билиэаторов. Цель изобретения — упрощение и повышение коэффициента полезного действия стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в импульсном стабилизаторе напряжения, содержащем силовой регулирующий транзистор, последовательно соединенный со сглаживающим .СВ- фильтром, и орган управления, состоящий из гран- 80 эисторного автогенератора прямоугольных импульсов с трансформаторной обратной связью и узла сравнения, коллекторная обмотка трансформатора длэ включения силового регулирующего транзистора подключена к одному из плеч дополнительно введенного делителя выходного напряжения, а другая коллек— торная обмотка для выключения силового регулирующего транзистора подклю 1ена к выходу узла сравнения.

На чертеже представлена схема имHgjslbcHoI стабилизатора напряжения.

Устройство содержит сииокой транзистор 1, подключенный эмигтером к отрицательному входному джиму, а коллектором — к дросселю фильтра; обмотку управления 2 силовым транзистором, соединенную с эмигтером и базин транзистора 1 через гокоограннчивающии резистор; обмотки обратной связи 3 и 4 автогенератора; коллекторные обмотки 5 и 6, подключенные к выходу сх:.— мы сравнения; транзисторы 7 и 8 аавго— генератора; дроссель 9 сглаживак<щего

ЬС0 — фильтра; ко.<денсатор 30 сглаживающего LCD — филь-ра; дисд 11 <".лаживающего LCD — <Ьильтра, вклоченш.и в обратном направлении; стабилизатор 12 схемы cpaBHeHH i; резисторы 38, 57752и

14 и 15 схемы сравнения; токоограничивающий резистор 16; резистор 17 и кнопку 18 системы запуска стабилизатора; орган управления 19.

Схема работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на выход стабилизатора через стабили— трон 12 течет ток,ограниченный резистором 13. На стабилитроне 12 поддерживается опорное напряжение, которое прикладывается к переходу коллекторзмиттер закрытого транзистора7, обладающего наибольшим сопротивлением в последовательной цепи, состоящей иэ обмотки 5, трансформатора, автогенератора, транзистора 7, резистора 15.

Транзистор 1 в момент включения питающего напряжения будет закрыт, так как на его базе отсутствуют отпирающий импульс, следовательно, на выходе стабилизатора напряжения он также будет отсутствовать.

Для запуска автогенератора, состоящего из .транзисторов 7 и 8, обмоток об— ратной связи 3,4 и коллекторных обмоток 5 и 6, служит кнопка 18 с токоограничивающим резистором 17.

При кратковременном нажатии на кноп— ку 18 входное напряжение прикладывается к переходу коллектор-эмиттер закрытого транзистора 8 по цепи, состоящеи ЗО из резисторов 17, 14, коллекторной обмотки 6 и транзистора 8, а также с об ратным знаком к транзистору 7. Последний будет находиться под напряжением, авным 35

-U тт ит ор тт 7 где У> — напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 7; (1»« — опорное напряжение стабилитрона 12;

U4» — входное питающее напряжение.

Так как транзистор 8 находится под напряжением 1Г. „ а транзистор 7 — под напряжением Uo -ттвх.по ним потекут

Разные начальные тоКи коллекторовЗхя.

Такая асимметрия в начальных токах коллектора способствует возбуждению автогенератора и появлению отпирающего импульса на транзисторе 1. Транзистор 1 открывается и подает питающее напря- 6О жение на плечи автогенератора.

Таким образом, первое плечо автогенератора, образованное транзистором 8 и обмоткой б, включено на выходное напряжение U „,,„,,а второе — транзистор 7Щ и обмотка 5 — на разность между опорными и выходным (11„я -Пв „,).

Считая схему автогенератора симметричной, имеют длительность импульсов, генерируемых каждым иэ плеч автогене- Е1 ратора, равную

1 = 1

К

1 U -u 2 11

Ofl Sbl X вых где К вЂ” коэффициен. пропо >циональнос ги .Щ

Коэффициент заполнения импул. сов для случая использования в качестве отпи— рающих импульсов транзистора 1, генерируемых плечем автогенератора на тран— зистоое 8, выражается как 7. х Цаых .

По данному выражению видно, что длительность отпирающих импульсов обратно пропорциональна выходному напряжению, при постоянстве периода колебаний автогенератора, так как

Г. + т и =соп51

Следовательно, на выходе стабилизатора будет поддерживаться напряжение с требуемой точностью.

Использование автогенератора с из— меняемой скважностью импульсов управления позволит отказаться or дополнительного устроиства широтно-импульснои МоцулЧции (магнитных усилителеи), что упростит схему стабилизатора, уменьшит потери в нем и повысит 1<ПД.

К достоинству данного стабилизатора следует также отнести его самозащиту or коротких замыканий на выходе.

При замыкании выходных шин накоротко в генераторе происходит срыв инверти— ронания напряжения, что приводит к запиранию силового транзистора 1. Вес входное «апряжение падает на эмиттерно- .коллек opHoM переходе трэн>исто— ра 1.

4>ормула ивоо1е: «они»

Импульсный стаои ли в I I oð н.«н1 я».ени >, содержащии силовой рс. т улирующии т idH эистор, последовательно соединенныи со сглаживающим LCD — фильrp<>M, и орГан у правлен и я сост Оящии и -3 т1>с >«ни с торного автогенератооа прямоугольных импульсов с трансформаторнои nr>par— ной связью и узла сравнения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью yllpoщения и повышения КПД, коллек I орна я обмотка трансформатора для включения силового регулирующего транзистора подключена к одному из плеч дополнительно введеного делителя выходного напряжения, а другая коллекторная обмотка для выключения силового регулирующего транзистора подключена к выходу узла сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидстельство 9 294134.

МКИ С« 05 k 1/56, 1969

2. Авторское câèöå "ельство У 283320, МКИ Н 02 W 7/68, 1969.

57752п

/7

Составитель С.Чернышева

Техред И. Кимко Корректор Л. Небола

Редактор Т.Иванова

Заказ 3683/35 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4