Стабилизатор постоянного напряжения

 

"= ..е

c!.:r 1» тс, ОПИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ёие

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

< 681423

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060677(21) 2493644/24-07 (51) М. Кл.2

G 05 F 1/56 с присоединением заявки М— (23) Приоритвт—, Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250879. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 300879 (53) УДК 621. 316. .722.1 (088.8) (72) Авторы изобретений

В, Н. Криницын, Е. Е. Михайлов, Н. В. Иерстюк и Н. М. Алешин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электродной технике, а именно к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилиза оры .постоянного напряжения, содержащие регулирующий элемент, интегрирующее устройство и блок сравнения (1).

Наиболее близким к предлагаемому стабилизатору является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенные последовательно в выход- . ную шину составной регулирующий элемент н интегрирующий дроссель, между точкой соединения которых и об щей шиной включен коммутирующий диод, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого псдключен к точке соединения .последовательной цепочки, состоящей из параллельно соединенных первых резистора н конденсатора, подключенных к базе составного регулирукщего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подключен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллектором составного регулирующего элемента с интегрирующим дросселем включены последовательно соединенные вторые конденсатор и резистор f23.

Недостатком применения комбинации непрерывных и импульсных стабилизаторов, переключаемых на разных этапах эксплуатации, являе. ся увеличение массы и габаритов системы стабилизации, низкий КПДа

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение КПД и уменьшение выходных пульсаций °

Это достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем включенные последовательно в выходную шину составной регулирующий элемент и интегрирующий дро .— сель, между точкой соединения которых н общей шиной включен коммутирующий диод, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистора коллектор которого подключен к точке

681423 соединения последовательной цепочки, состоящей из параллельно соединенных резистора и конденсатора, подключенных к базе составного регулирующего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подключен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллектором составного регулирующего элемента с интегрирующим дросселем включены последовательно соединенные конденсатор и резистор, дополнительно введен включенный параллельно входным выводам датчик напряжения, выход которого подсоединен к входу дополнительно введенного прерывателя, включенного н разрыв между точкой соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и упомянутьм конденсатором.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит составной регулирующйй элемент на транзисторах

1, интегрирующий дроссель 2, коммутирующий диод 3, резисторный делитель, состоЯщий иэ РезистоРов 4-6, выход которого через усилитель 7 постоянного тока подсоединен к управляющему транзистору 8, запирающей цепочки, состоящей из резистора 9 и конденсатора 10, базового резистора 11, цепь, резистора 9 и конденсатора 10, базового резистора 11, цепь, обеспечивающую автоколебательный режим и состоящую иэ резистора 12 и конденсатора 13, дополнительно введенные датчик 14 напряжения и прерыватель 15, источник 16 опорного напряжения и конденсатор 17.

Устройство работает следующим образом.

При входном направлении вью установленного эначениг, датчик 14 входного напряжения воздействует на прерыватель 15 так, что цепь из последовательно соединенных резистора 12 и конденсатора 13 оказывается соединена с базой управляющего транзистора

8,.при этом регулирующий (составной) транзистор 1, управляющий транзистор

8 и последовательная цепь из резистора 12 и конденсатора 13 образуют схему несимметричного мультивибратора, работающего в режиме антоколебаний. Когда транзистор 8 открыт и насыщен, регулирующий (составной) тран зистор 1 закрыт, н следующий полупе риод транзистор 8 закрыт, а регулирую щий (составной)! транзистор 1 открыт и насыщен. Время открытого состояния

-регулирующего транзистора определяется постоянной времени разряда конден сатора 13 через. усилитель 7 постоянного тоха, следовательно зависит от разности части выходного напряжения, получаемого с делителя напряжения на резисторах 4-6, и опорного напряжения, получаемого с источника 16 опорного напряжения. Таким образом, регулирование осуществляется измене— нием времени проводящего состояния

5 (скважности импульсов несимметричного мультивибратора) регулирующего транзистора 1 в зависимости от величины выходного напряжения стабилизатора. С помощью сглаживающего фильт10 ра, состоящего из коммутирующего диода 3, интегрирующего дросселя 2 и конденсатора 17, осуществляется интегрирование последовательности импульсов в постоянное напряжение установленной величины. Цепочка иэ параллельно соединенных конденсатора 10 и резистора 9 обеспечивает надежное эапирание регулирующего транзистора

1 в один иэ Рабочих полупериодон.

20 КПД устройства при входном напряжении выше установленного уровня увеличивается при значительных токах нагрузки и минимальных габаритах и массе регулирующего элемента (эа счет

Работы в импУльсном режиме) и устройства в целом.

При уменьшении входного напряжения ниже установленного уровня датчик 14 входного напряжения воздействует на управляемый прерыватель 15 так, что цепь иэ последонательно соединенных резистора 12 и конденсатора 13 йе соединяется с базой управляющего тран зистора 8. Режим автоколебаний срывается и регулирующий (составной) транзистор 1 работает в линейном режиме. В этом случае непрерывный сигнал управления снимается с усилителя 7 повтоянного тома и представляет собой усиленную разность выходного и опорно40 го напряжений. Пульсации выходного напряжения уменьшаются, а помехи практически отсутствуют, но КПД сохраняется за счет малого падения напряженйя на регулирующем элементе стабили45 затоРа. Масса и габариты Устройства остаются неизменными .

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе напряжения при входном напряжении, преныаающем установленный уровень, КПД унеличен при значительных токах нагрузки, а при уменьшении нходного напряжения ниже установленного уровня пульсации выходного напряжения уменьщнотся, наводимые по55 мехи практически отсутстнуют, а КПД остается близким к первоначальному.

В качестне датчика и управляемого прерынателя могут применяться реле, транзисторные схемы и т.д, Предлагае60 мое устройство проверялось при входном напряжении от 34 и 26 В, токе нагрузки 3А и выходном напряжении

20В, рабочая частота регулирующего транзистора составляла величину

3-5 кгц, КПД 80В, полный размах пульсаций 60 мВ. При уменыжнии входного

Формула изобретения

Составитель В. Косырев

Редактор Т. Зубкова Техред С.Мигай Корректор E Лукач

Заказ 5085/44 Тираж 1015 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауик:кая наб., д. 4/5

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

5 Ь814 напряжения ниже 26 В выходное напряжение составляло величину 19 78 В, полный размах пульсаций выходного напряжения 3 мВ, а КПД был не ниже 75%.

Масса и габариты устройства по сравнению с известными уменьшены в

2,5 раза. 5

Стабилизатор постоянного напряже- 1О ния, содержащий включенные последовательно в выходную шину составной регулирующий элемент и интегрирующий дроссель, между точкой соединения которых и общей вкЛючен коммутирующий диод, параллельно выводам для подключения нагрузки подсоединен резисторный делитель, выход которого через усилитель постоянного тока соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого подключен к точке соединения последовательной цепочки, состоящей иэ параллельно соединенных первых резистора и конденсатора, подключенных к базе составного регулирующего элемента, и резистора, подключенного к общей шине, а эмиттер подклю23 6 чен к входному выводу, в цепь между точками соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и коллектором составного регулирующего элемента с интегрирующим дро селем включены последоьательно соединенные вторые конденсатор и резистор, отличающийсятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повьвгения КПД и уменьшения выходных пульсаций, введен включенный параллельно вхадньаи выводам датчик напряжения, выход которого подсоединен. к входу дополнительно введенного прерывателя, включенного в разрыв между точкой соединения базы управляющего транзистора с выходом усилителя постоянного тока и упомянутьич конденсатоРоМ»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Под редакцией

Н. Ф. Николаевского вып. 14, с. 20, 1974.

2. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Под редакцией

И. Ф. Николаевского, вып. 10, с. 210, 1972.