Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е !ггг752287

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Гг

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F ... с,, с

Я (51)М. Кл.

3"

G 05 Р 1/56 (61 ) Допол н н тел ьн ое к а вт. с вид- ву (22) 3ая влено 10.07.78 (21) 2641063/24 — 07 с присоединением заявки М (23) Приоритет с

Гасударственный комитет

СССР ее делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень Ля 28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК621,316. .722. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Закурдаев, А, П. Жуковская и А. П. Одиночкин

{7I) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных стабилизаторах напряжения.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, в который для снижения потерь в силовом регулирующем транзисторе введен специальный дополнительный источник для питания согласующего транзистора (11.

Недостатком этого стабилизатора является наличие потерь на выходном сопротивлении дополнительного источника и на ограничительном сопротивлении в базе согласующего транзистора, установка которого в этом случае необходима. Кроме того, дополнительный источник приводит к усложнению конструкции стабилизатора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор, содержащий блок управления и последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения и переменное прямоугольной формы с выходом на транзисторе, к вторичной обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель на двух диодах, регулирующий составной транзистор, состоящий из силового транзистора и двух согласующих транзисторов, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к выходным выводам. В этой схеме последовательно с эмиттером согласующего транзистора включен специальный компенсирующий источник напряжения, что позволяет получить падение напряжения на силовом транзисторе равное или близкое напряжению насыщения (2).

Недостатками известного импульсного стабилизатора напряжения являются снижение КПД за счет рассеиваемой мощности на выходном сопротивлении компенсирующего источника и сложность конструкции трансформатора преобразователя из-за наличия в нем дополнительной обмотки.

Цель изобретения — увеличение КПД стабилизатора напряжения постоянного тока и упрощение его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в ключевом стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем блок управления и последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное прямо-

3 752287 угольной формы с выходом на трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель на двух диодах, регулирующий составной транзистор, состоя(ций из силового транзистора и двух согласующих транзисторов, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к выходным выводам, эмиттеры согласующих транзисторов подключены к нротивофазным концам вторичной обмотки трансформатора преобразователя, щ а через развязывающие диоды соединены с выходами блока управления, которые подключены через токозадающие резисторы к базам соответствуюших согласующих транзисторов, коллекторы которых соединены с базой силового транзистора, коллектором соединенного с выходом двухтактного выпрямителя.

Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора.

Ключевой стабилизатор напряжения содержит блок 1 управления, преобразователь 2 постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы с выходом на трансформаторе 3, выпрямитель 4 на двух диодах, регулирующий составной транзистор 5, состоящий из силового транзистора 6 и двух согласующих транзисторов 7, 8, развязывающие диоды 9, 10, токозадающис резисторы 11, 12 и сглаживающий фильтр 13, подключенный к выходным выводам 14. зо

Стабилизатор работает следующим образом.

Напряжение прямоугольной формы с выхода преобразователя 2 поступает через выпрямитель 4 на коллектор силового транзистора 6.

При наличии положительного импульса на

KoHllc вторичной обмотки трансформатора, подключенной к эмиттеру согласующего транзистора 7, с выхода блока 1 управления поступает сигнал, закорачивающий вход согла- 4О сующего транзистора 7 на нулевузо шину стабилизатора. При этом открываются транзисторы

6 и 7. Падение напряжения на открытом силовом транзисторе 6 оказывается близким к напряжению насыщения, поскольку между концом обмотки трансформатора 3 и входом сглажив;погцего фильтра 13 включены две параллельные цепи, каждая из которых состоит из транзистора в режиме насыщения и диода в прямом направлении. Переход эмиттер-база можно рассматривать со стороны входа как диод, включенный в прямом направлении.

4 напряжения вследствие того, что его вход не подключен к нулевой шине стабилизатора и к его базе приложено положительной полярности напряжение с концов обмотки трансформатора.

При смене фазы напряжения на концах обмотки трансформатора и при поступлении сигнала с блока управления работает пара транзисторов 6, 8. В этой фазе работы транзистор

7 заперт. Работа транзисторов 6, 8 происходит аналогично описанной.

Таким образом, в схеме отсутствует специальный компенсирующий источник напряжения, а его роль выполняют диоды-выпрямители, поэтому общие потери энергии в стабилизаторе снижаются, что увеличивает КПД стабилизатора на 5 — 10% по сравнению с известHblMH стабилизаторами.

Отсутствие отдельного компенсирующего источника упрощает конструкцию трансформатора преобразователя (не требуется дополнительной обмотки), что позволяет уменьшить габаритно-весовые характеристики стабилизатора напряжения.

Формула изобретсния

Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержаший блок управления и последовательно соединенные преобразователь постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы с выходом на трансформаторе, к вторичной обмоткс которого подключен двухтактный выпрямитель на двух диодах, регулирующий составной транзистор, состоящий из силового транзистора и двух согласующих транзисторов, выход которого через сглаживаюший фильтр подключен к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения конструкции, эмиттеры согласуюших транзисторов подключены к противофазным концам вторичной обмотки трансформатора преобразователя, а через раэвязывающие диоды соединены с выходами блока управления, которые подключены через токозадающие резисторы к базам соответствующих согласующих транзисторов, коллекторы которых соединены с базой силового транзистора, коллектором соединенного с выходом двухтактного выпрямителя.

По окончании импульса управления вход транзистора 7 отключается от нулевой шины.

Транзистор 7 запирается, поскольку и цепи его базы включен диод в обратном направлении.

Транзистор 8 оказывается также запертым в течаиие всего полупериода прямоугольного

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Na 530324, кл. G 05 F 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N 536482, кл. G 05 F 1/56,"- 1976.

752287

Редактор Л. Алексеенко

Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4742/6

Ф лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Колоколкин

Техред H.Áàðàäóëèíà Корректор H. Григорук