Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмн

СЬцмалмстмческма

Республмк 1, 752285

Ф

4 г

l (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

G 05 F 1/56 (22) Заявлено 06.07.78 (21 } 2640799/24 — 07 с прксоелкнением заявки №

Гасударственный камнтет

СССР (23) Приоритет ао делам изобретений и стнрытнй

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень №

Дата опубликования описания 30.07.80 (53} УДК621316. .722. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Пантелеев и В. В. Циммерман

1 !

1. с Специальное конструкторское бюро сейсмической техники (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника питания электронных устройств.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения. содержащие для улучшения режима работы регулирующего транзистора

5 и уменьшения потерь мощности на нем дополнительные элементы и устройства, например источники питания (1j и (2).

Однако все это приводит или к усложнению

1О устройства, или к дополнительным потерям мощности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на транзисторе, вход которого подключен к входным выводам, выход через

01 С -фильтр — к выходным выводам, и схему управления, включенную между выходными выводами и управляющим входом регулирующего элемента. Для улучшения запирания регулирующего транзистора его коллектор и эмиттер через конденсатор и диод подключены к аноду другого диода, катод которого соединен с базой н эмиттером указанного транзистора через резистор и другой конденсатор (3j

Недостатком описанного устройства является сложность, значительные потери мощности на регулирующем транзисторе вследствие недостаточно быстрого его псреключения, а также низкий коэффициент стабилизации и склонность стабилизатора к самовозбуждению при увеличении его коэффициента стабилизации.

Цель изобретения — повышение KIM и точности стабилизации.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на транзисторе, вход которого подключен к входным выводам, выход через 01.с-фильтр — к выходным выводам, и блок управления, включенный между выходными выводами и управляющим входом регулирующего элемента, введены дополнительные транзистор и резисторньй делитель напряжения, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с входом регулирующего элемента, коллектор — с управляющим входом регулирующего элемента, а

3 752285 а база подключена к средней точке резисторного делителя, который включен параллельно регули-рующему элементу.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы импульсных между эмиттером и коллектором этого транзистора начинает уменьшаться, что приводит к закрытию дополнительного транзистора 4.

При этом управляющий ток, ранее проходявстабилизаторов при различном выполнении ре- ший через дополнительный транзистор 4, начинагулирующего элемента.

5; ет поступать в базу транзистора регулирующего элемента 1, тем самым вызывая его дальнейшее открытие. Возникающий лавинообразный процесс приводит к резкому ускорению процесса переключения транзистора регулирующего элемента 1 из закрытого состояния в открыток.

Формула изобретения

50

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, DLC-фильтр 2, блок 3 управления дополнительный транзистор 4, резисторный делитель 5, 6.

Стабилизатор работает следующим образом.

В момент включения стабилизатора регулирующий транзистор 1 открывается. Базовый ток для открытия транзистора создается блоком 3 управления. Напряжение между эмиттером и коллектором открытого регулирующего элемента 1 составляет десятые доли вольта и недостаточно для открытия дополнительного транзистора 4, поэтому. он находится в закрытом состоянии.

При достижении на выходе стабилизатора необходимого напряжения блок 3 управления переключает регулирующий элемент на транзисторе из открытого состояния в закрытое. В момент переключения базовый ток регулирующего транзистора начинает уменьшаться, а напряжение между змиттером и коллектором этого транзистора начинает расти. Это напряжение

30 через резисторный делитель 5, б передается на базу дополнительного транзистора 4, который открывается и шунтирует переход базаэмиттер регулирующего элемента на транзисторе, тем самым способствуя дальнейшему его закрытию. Возникающий лавинообразный процесс ускоряет закрытие регулирующего элемента на транзисторе, а низкое сопротивление открытого дополнительного транзистора 4, шунтирующее переход база-эмиттер регулирую- 40 щего элемента на транзисторе, обеспечивает надсжйос закрытое состояние.

При умепьшснии напряжения иа выходе стабилизатора ниже определенного уровня, блок 3 управления переключает регулирующий элемент из закрытого состояния в открытое.

В момент переключения управляющий ток на выходе блока 3 управления начинает расти, Однако в начальный момент этот ток не поступает в базу регулирующего элемента 1, а проходит через открытый дополнительный транзистор 4. Максимальный ток, который может проходить через дополнительный транзистор 4, задается резисторным делителем 5, б.

В момент, когда управляющий ток превышает это значение, он начинает проходить через базу транзистора регулирующего элемента 1, который начинает открываться. Напряжение

Введение новых элементов — дополнительного транзистора и резисторного делителя— позволяет повысить КПД и точность стабилизации, так как во-первых, улучшение ключевого режима работы транзистора регулирующего элемента приводит к уменьшению потерь мощности на этом транзисторе, возникающих при

его переключении, что способствует увеличению коэффициента полезного действия стабилизатора и позволяет увеличить рабочую частоту стабилизатора, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габариты и вес DLC-фильтра и, следовательно, всего стабилизатора; вовторых, задержка передачи управляющего сигHBJIB со схемы управления на транзистор регулирующего элемента, возникающая вследствие работы дополнительного транзистора, увеличивает устойчивость схемы, устраняет неуправляемое самовозбужденне, что позволяет увеличить коэффициент усиления схемы управления для увеличения коэффициента стабилизации импульсного стабилизатора. К тому же наличие указанной задержки позволяет снизить уровень высокочастотных помех, создаваемых импульсным стабилизатором.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на транзисторе, вход которого подключен к входным выводам, выход через DLC-фильтр к выходным выводам, и блок управления, включенный между выходными выводами и управляющим входом регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и точности стабилизации, в него введены дополнительный транзистор и резисторный делитель напряжения, причем эмиттер дополнительного транзистора соединен с входом регулирующего элемента, коллектор — с управляющим входом регулирующего элемента, а база подключена к средней точке резисторного делителя, который включен параллельно регулирующему элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Х 417775, кл. G 05 F 1/56, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР Р 494733, кл. G 05 F 1/56, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР И 529449, кл. G 05 F 1/46, 1976.

ЦНИИПИ Заказ 4742/6 Тираж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород- л. Проектная, 4