Ключевой транзисторный стабилизатор напряжения

 

и

\

М

О Л И С А Н И E ()752280

ИЗО6РЕТЕН И Я

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социацистических

Республик (61) Дополннтсль Ioc к а т, свил-ву— (22) Заявлено 02.03,78 (21) 2585082/24-07 с присоединением заявки— (23) .Приоритет— (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 07,09.80 (51) М.Кл. G 05 Г 1 56

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722. .1(088,8) (72) Автор

)изобр етеиия

Л. П. Никитинскии (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НА П РЯ)КЕН ИЯ

/ J / пх - дпп о

1,п= -—

20 г,де U,,— напряжение а в|оде стабнлпзатора;

:напряжение дополнитслbíîãо источника питания; сопротивление резистора, включенчого в цепь коллектора умощняющего транзистора; максимальный коэффициен г усиления по току основного транзистора:в с|еме с общим эмиттером. (поп

mai

Изобретение относится,к электротехнике, в частности к вторичным источникам литания, и может быть использовано для литания различных электронных устройств стабилизированным постоянным напряжен.нем.

Известны ключевые транзисторные стабилизаторы напряжения (1,2). Первый со держит силовой ключ, выполненный на основе составного транз)истора, .замыкающ)ий диод, фильтр и схему управления. Его ос новным недостатком является невысокий

КПД из-за больигнх потерь мошности в составном транзисторе, вызванных тем, что силовой ключ не насыщен.

Второй и наиболее близкий к данному техническому решению содержит ключ, вы полненный на основном и дополнительном транзисторах, замыкающий диод .и 1 Сфильтр, подключенные между .собой по схеме,импульсного .регулятора, с последовательным ключом и последовательным дросселем, причем, коллектор основного транзистора соединен с одной из входных ,клемм, его база с эмиттером дополн)ительного транзистора, коллектор дополнительного транзистора, с первым выводом ограничительного резистора, а его база — с клеммой для подключения источника управляющих импульсов. Для уменьшения.мощности, рассеиваемой в составном -:,)aнзисторе, между вторым выводом огра нч).тельного резистора и коллектором основного транзистора подключен дополните —;ьпь.:" н)изковольтный источ ник питания. Дзинь)й стабилизатор обладает высоким КПД, однако введение дополнительного нпзково",bòного источника пзттання, особенно при использовании аккумулятора,HB в|оде, значительно усложняет схему устройства. Кроме того, указанный ключевой транзисторный стабил)изатор ие надежен прн коротких замыкан)иях выхода. Величина такого короткого замыкания в первом приближении может быть определена выражением

75228Î 1д««

j;l<

li где

l5 д г

1!в < л«п то л «<

3„„„„,, ll < <« 8 Х .<

< «1I Il 1вх

1<<.з.. max -- — 1

А, Ввиду того, что величина резистора рассчитывается таким образом, чтобы обеспе гить .насыщение транзистора при мингнмальнсм коэффициенте усилен<ия но току, т, е, 1„— максимальный ток;нагрузки о стабилизатора;

13„,;, - — мини<мальный коэффициен г ус<иления по току основного транзистора, +pH - вх < «о" ",l«t«=-

= 2/„.

Целью, изобретения являются упрощение устройства,и повышение его надежности .при коротких замыка ниях в нагрузке. э

Поставленная цель достигается тем. что в ключевой транзисторный стабилизатор напряжения дополнительно введены,ком|мутируюший диод и накопительный конденсатор, при этом второй вывод огранич<ительного резистора через коммутирующий диод соединен с коллектором, а через накопительный конденсатор с эмиттером основного транзистора.

На чертеже пр<иведена принципиальная электрическая схема, ключевого транзисторного стабилизатора напряжения.

Он содержит ключ, выполненный на основном 1 и дополнительном 2 транзисторах, замыкающий диод 8,,и 1 С-фильтр, состоящий из дросселя 4 <и конденсатора 6, включенные <между собой по схеме импульсного регулятора с последовательным ключом и последовательньгм дросселеM,,ïð I÷åì коллектор основного транзистора соединен с 45 одной из входных клемм, его база с эмиттером дополнительного транзистор,а 2, коллектор дополнительного транз истора 2 первым выводом ограничительного резистора 6, а его база с источником управляющих 5р импульсов. Второй вывод ограничительного резистора 6 через коммутирующий диод

7 подключен к коллектору, а через накопительный,конденсатор 8 к эм иттеру оеновного транзистора 1. База-эмиттерные перс- 55 ходь; основного 1 и дополнительного 2 транзисторов шунтирована соответственно резисторами 9 и 10.

Ключевой транзисторный стабили".àòîð напряжен<ия,работает,следую цим образом. 60

При отсутствии управляющего напряжения основной 1 и дополнительный 2

-:ранзисторы закрыты, а энергия дросселя 4 через замыкающий диод 8 передается в нагрузку. В это время через коммутирующий

7 и замыкающий 8 диоды происходит заряд накопительного конденсатора 8. При подаче управляющего импульса основной 1 и дополнительный 2 транзисторы насыщаются, ко<ммутирующий 7 и замыкавший 8 диоды закрываются и дроссель 4 подключается к входному напряжению. В это время напряжение на .накопительном конденсаторе 8 играет роль дополнительного источника питания.

Ввиду того, что при коротиих замыканиях в нагрузке процессы переключения отсутствуют, накопительный конденсатор 8 быстро разряжается, а установившаяся величина тока короткого замыкания

ПРи (<: «<з<, ;.. =- „т. е. в ра:-а меньше, чем в известной схеме.

Таки<м образом, предложенная схе<ма проще, известной и более надежна при коротких замыканиях в нагрузке.

Ф о р м у л а и з о б р е т е:i .=.

Ключевой транзисторный стабилизатор напряжения, содержащий, ключ, выполнен,ный на оановном и дополнительном транзисторах, замыкающий диод <и 1 С-фильтр, подключенные между собой по схеме п..л<пульсного регулятора,с последовательным ключом и последовательным дросселем, причем коллектор основного транзистора соединен с одной из входных клемм, его база — с эмиттером дополнительного тра нз нстора, коллектор дополн<ительного транзистора — с первым выводом ограничительного резистора, а его база — с клеммой для подключения .источника управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ<и и с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности при коротких замыканиях в нагрузке, в него дополнительно введены коммутируюш<ий диод и накопительный конденсатор, при этом второй зывод ограничительного резистора через комм утир у ю щи и диод соеди н ен с колл ек торо м, а через накопительный конденсатор с эмиттером основного транзистора.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское,свидетельство СССР

&й 586439, кл. G 05 F 1/56, 1977.

2. Головацкий В. A. Транзисторные им.пульспь.е усилите. IH и стаби.тизаторы постоянного .напряжения. М., «Сов. радио», :.974, с. !44, рис. 8.2.

Составитель Ю. Опадчий

Тек;-.".—, А. Ь;амышникова

Редан сор В. Девятов

,оррсктор С. Файн

Заказ 847/1013 Изд. М 368 Тираж 955 Подписное ! 1ПО «1!оиск» Государственно "о комитета СССР по делам изойретенпй и о-.крь1т..й

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»