Импульсный стабилизатор постоянногонапряжения
(71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЯ СТАБИЛИЗАТОР IIOTORHHOFO
НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в устройствах электропитания:автоматики.
Известны стабилизаторы напряже-. ния с поршневым включением транзисторов в регулирующем элементе, содержащие орган управления каждым транзистором 1J, 2) и (31.
Недостатком. таких стабилизаторов является наличие трансформаторной связи цикла управления, что не обеспечивает достаточной защиты регулирующих транзисторов.
Наиболее близким к предлагаемому 1э является стабилизатор напряжениями который содержит последовательный регулирующий ключ, состоящий из параллельно соединенных транзисторов с уравнивающими резисторами в цепях 20 эммитеров, Д С-фильтр, широтно-импульсный модулятор, состоящий из усилителя рассогласования, входы которого подключены к выходу стабилизатора и источнику опорного напряжения, компаратора, к одному входу которого подключен генератор пилообразного напряжения, а к другому— выход усилителя рассогласования, ге" нератор модулирующих прямоугольных ЗО импульсов,. две ячейки 2И-Не, двухтактный усилитель мощности сигнала управления с трансформаторным выходом и формирователи управляющих импульсов каждого транзистора регулирующего ключа, состоящие из диодного моста и сглаживающего конденсатора и подключенные ко вторичным обмоткам трансформатора двухтактного усилителя мощности сигнала управления, а выходами через токоограничивающие резисторы и форсирующие конденсаторы - к управляющим входам транзисторов регулирующего ключа f4) °
Недостатком известного стабилизатора является сравнительно большое время выключения регулирующих транзисторов, включенных параллельно, что уменьшает. допустимое число их и тем самым ограничивает мощность стабилизатора.
Цель изобретения -. уменьшение времени выключения транзисторов регулирующего ключа.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен канал формирования разряда сглаживающих конденсаторов формирователей управляющих импульсов, состоящий иэ последовательно соединенных ячейки И-Не, 849170 двух ячеек 2И-Не, выходами включенных на входы двухтактного усилителя мощности с трансформаторным выходом, вторичные обмотки которого через диодный мост и токоограничивающий резистор подключены к переходу база-эмиттер разрядных транзисторов, 5 причем второй вход первой ячейки 2ИНе подсоединен к генератору модули,рующих прямоугольных импульсов, а второй вход ячейки 2И-He — к выходу ячейки И-Не, вход которой соединен с выходом компаратора, причем параллельно каждому сглаживающему конденсатору подключен переход коллекторэмиттер разрядного транзистора, а цепи управления транзисторов регулирующего ключа гальванически развязаны.
На чертеже представлена схема предлагаемого импульсного стабилизатора постоянного напряжения.
Стабилизатор содержит транзисторы 1 и 2 регулирующего ключа с уравновешивающими резисторами 3 и 4,ДбСфильтр 5, форсирующие конденсаторы
6 и 7 и токоограничинающие резисторы 8 и 9 н цепях управления этих транзисторов, диодные мосты 10 и
11 и сглаживающие конденсаторы 12 и
13 формирователей управляющих импульсов, днухтактный усилитель 14 мощности сигнала управления с трансформаторным выходом, две ячейки 2И-Не
15 и 16, генератор 17 модулирующих прямоугольных импульсов, канал. 18 форсирования разряда сглаживающих конденсаторов, состоящий иэ разряА ных транзисторон 19 и 20, токоогра- ничивающих резисторов 21 и 22 в их базовых цепях, диодных мостов 23 и 24, двухтактного усилителя 25 мощности с трансформаторным выходом, 40 ячеек 2И-Не 26 и 27 и ячейки И-НЕ
28, широтно-импульсный модулятор
29, состоящий из компаратора 30, усилителя 31 рассогласования и генератора 32 пилообразного напряже- 4 ния.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
С выхода стабилизатора сигнал обратной связи поступает в широтноимпульсный модулятор 29 на один из входон усилителя 31 рассогласования, на второй вход которого подает ся опорное напряжение. Сйгнал рас согласования поступает на компаратор
30 для сравнения с пилообразным напряжением от генератора 32 пилообразного напряжения, запуск которого осуществляется импульсами синхронизации. С компаратора 30 широтно-импульсный сигнал поступает на ячейку 2И- )
Не 16 для модуляции его сигналом с .генератора 17 модулирующих прям< = угольных импульсов и в канал 18 форсирования разряда сглаживающих конденсаторов на ячейку.И-Не 28.
Промодулированный и усиленный широтно-импульсный сигнал с ячейки
2И-Не 16 подается на базу транзистора одного иэ плеч днухтактного усилителя 14 мощности сигнала управления, на второе плечо которого подается сигнал в противофазе ° Переворот фазы осуществляет вторая ячейка 2И-Не 15. Усилитель 14 мощности двухкаскадный, выходные транзисторы обоих его плеч закрываются во время паузы управляющего импульса низким уровнем с компаратора 30. Промодулированный сигнал управления со вторичных обмоток трансформатора усилителя 14 мощности поступает на формирователи управляющих импульсов, где восстанавливается диодными мостами 10 и 11. Для сглаживания пульсаций, возникающих при выпрямлении прямоугольных импульсов, становятся конденсаторы 12 и 13.
Сформированные импульсы управления через токоограничивающие резисторы 8 и 9 и форсирующие конденсаторы 6 и 7 подаются ыа упранляющие входы (база-эмиттер) регулирующих транзисторов 1 и 2, включенных параллельно. Для равномерного распределения коммутируемого тока между транзисторами 1 и 2 ключа в цепь эмиттера каждого иэ них включены уравновешивающие резисторы 3 и 4. Входное напряжение, коммутируемое транзисторами 1 и 2 ключа, поступает на сглаживающий gLC-фильтр 5, выход которого является выходом стабилизатора.
Канал 18 форсирования разряда работает аналогично каналу управления, с той лишь разницей, что сигнал н нем формируется н паузе сигнала управления, т.е. в противофазе.. Переворот фазы осуществляет ячейка
И-НЕ 28, включенная на входе канала
18. Выходными элементами канала
18 формирования разряда являются разрядные.транзисторы 19 и 20, которые быстро разряжают сглаживающие конденсаторы 12 и 13 в паузах сигнала управления. Управление транзисторами 19 и 20 осуществляется со вторичных обмоток трансформатора двухтактного усилителя 25 мощности через диодные мосты 23 и 24 и токоограни= чивающие резисторы 21 и 22, причем для увеличения быстродействия канала
18 в нем нет никаких накапливающих элементов.
Уменьшение разности времени выключения ключевых транзисторов дает возможность увеличивать нагрузку на каждый элемент ключа, так как уве- личивает значение коллекторного тока, не вызывающего пробой транзистора, что повышает вероятность безотказной работы предлагаемого стабилизатора.
849170
Формула изобретения. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последо- вательный регулирующий ключ; состоящий иэ параллельно соединенных тран\ зисторов с уравнивающими резисторами в цепях эмиттеров, Д С-фильтp, широтно- импульсный модулятор, состоящий из усилителя рассогласования, . входы которого подключены к выходу стабилизатора и источнику .опорного напряжения, компаратора, к одному входу которого подключен генератор пилообразного напряжения, а к другому - выход усилителя рассогласования, генератор модулирующих прямоугольных импульсов, две ячейки 2ИНе, двухтактный усилитель мощности сигнала управления с трансформатор ным выходом и формирователи управляющих импульсов каждого транзистора регулирующего ключа, состоящие из диодного моста и сглаживающего конденсатора и подключенные ко вторичным обмоткам трансформатора двухтактного усилителя мощности сигнала управления; а выходами через токоограничивающие резисторы и форсирующие конденсаторы — к управляющим входам транзисторов регулирующего ключа, отличающийся тем, что,с целью уменьшения времени выключения транзисторов регулирующего ключа, введен канал формирования разряда сглаживающих конденсаторов формирователей управляющих импульсов, состоящий из последовательно соединенных ячейки И-Не, двух-ячеек
2И-Не, выходами включенных на входы двухтактного усилителя мощности с трансформаторным выходом, вторич-. ные обмотки которого через диодный мост и токоограничивающий резистор подключены к переходу база-эмиттер разрядных транзисторов, причем вто« рой вход первой ячейки 2И-Не подсоединен к генератору модулирующих прямоугольных импульсов,а второй вход
15. второй ячейки 2И-НЕ - к выходу ячейки
5 И-НВ, вход которой соединен с выходом компаратора,.причем параллельно каждому сглаживающему конденсатору подключен переход коллекторэмиттер разрядного транзистора, а
20 цепи управления транзисторов регулирующего ключа гальванически развязаны.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
2З 1. Патент Франции Р 2313815, кл. G 05 F 1/56, 1976.
2. Патент ФРГ Р 2624665, кл. G 05 F 1/56, 1976.
3.. Патент Великобритании
39 Р 1410675, кл. С.05 F.1/58, 1972.
4 ° Авторское свидетельство СССР
Р 712816, кл. G 05 F 1/56, 1978.
849170
Составитель В.Мосин
Техред A.À÷ Корректор Е.Рошко
Редактор С.Родикова
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4
Заказ 6091/61 Тираж 940 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
