Стабилизатор постоянного напряжения
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Ресттубпик
< 849181 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 17.07. 79 (21) 2800048/24-07 (51) М. Кл; с присоеЛинениея заявки ¹â€”
G 05 F 1/64
Гасударственный комитет
СССР (23) Приоритет
Опубликовано 23.07.81. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 25.07.81 до делам изобретений и атирытий (53) УДК621.316. .722.1(088.8) В.Н. Крнницын, P.Ê. Лившиц, A.Ñ, Тихомиров и В.В. Чурилин
/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания.
Известны стабилизированные источники вторичного электропитания, выполненные на основе регулируемых преобразователей постоянного напряжения, в которых стабилизация осуществляется с помощью импульсного стабилизатора постоянного напряжения, ус10 тановленного на входе преобразователя, и управление которым осуществляется с помощью напряжения обратной связи, снимаемой с выхода преобразователя
Недостатком таких схем является изменение в широких пределах дополнительных напряжений, служащих для насы шения согласующих транзисторов при изменении входного напряжения, тока нагрузки, температуры окружающей сре" ды, а также необходимость использования специальных дросселей с отводом, который, как правило, будет неоптимальным для работы конкретной схемы (так как дроссель приходится рассчитывать на получение определенной величины напряжения с отвода обмотки)
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, включенный между входной и общей шинами, регулирующий элемент, состоящий из регулирующего и согласующего транзисторов, фильтр-демодулятор, включенный последовательно в выходную шину, преобразователь напряжения, включенный между выходом фильтра-демодулятора и общей шиной с выходным трансформатором, содержащим выходную и дополнительную обмотки, причем па-. раллельно выводам выходной обмотки включен выпрямитель с фильтром, выход которого соединен с выводом для подключения нагрузки и входом широтноимпульсного модулятора, выход кото84918
30
45
55 рого подключен к точке соединения базы согласующего транзистора и резистора, подсоединенного к общей шине P2).
Недостатком известного стабилиза. 5 тора является значительный диапазон изменения выходного напряжения допол нительного источника при работе от источника первичной сети, напряжение которого меняется в широких пределах, что приводит к снижению КПД. При использовании отвода специальной обмотки преобразователя постоянного напряжения в случае питания его от имl пульсного стабилизатора, как предрегулятора в стабилизированном преобразователе постоянного напряжения не обеспечивается устойчивая работа и запуск импульсного стабилизатора напряжения.
Цель изобретения — повышение надежности КПД, обеспечение устойчивой работы и запуска устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство параллельно
25 выводам дополнительной обмотки трансформатора включен выпрямитель с фильтром, один вывод которого через резистор соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой — с точкой соединения коллектора согласующего транзистора с выходом дополнительно введенного уст.— ройства запуска, вход которого подсоединен к дополнительному источнику или к точке устройства, положительный потенциал которой выше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора.
На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства.
Стабилизатор постоянного напряжения содержит входной фильтр 1, включенный между входной и общей шиной, регулирующий элемент, состоящий из регулирующего транзистора 2 и согласующего транзистора 3, фильтра-де-, модулятора 4, включенных последовательно во входную шину, статический преобразователь 5 постоянного напряжения, вкяноченный между выходной шиной фильтра-демодулятора и общей шиной, трансформатор 6, включенный на выходе преобразователя, содержащий выходные обмотки, одна из которых, например 7, является выходной обмоткой, параллельно выводам которой включен выпрямитель с фильтром 8, с
1 ф выхода которого напряжение поступает в нагрузку и на схему управления
- широтно-импульсным модулятором 9, включенную выходом в точку соединения базы согласующего транзистора 3 и резистора 10, подсоединенного другим выводом к общей шине, параллельно выводам дополнительно введенной обмотки ll трансформатора 6 включен дополнительный выпрямитель, с фильтром 12, один вывод которого через резистор 13 соединен с эмиттером регулирующего транзистора 2, а другой вывод подсоединен в точку соединения коллектора согласующего транзистора
3 с дополнительно введенным устройст-: вом 14 запуска, другой вывод которого подсоединен к дополнительному источнику или в точку схемы, положительный потенциал которой выше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора. Устройство работает следующим образом.
Выпрямленное напряжение с выходной обмотки 7 трансформатора 6 после выпрямителя с фильтром 8 воздействует на схему управления с широтно-импульсным модулятором 9, в которой указанное напряжение сравнивается с опорным (эталонным), и их разность воздействует на широтно-импульсный модулятор, в схеме управления с которым осуществляется также гальваническая развязка входной и выходной цепей. На выходе широтноимпульсного модулятора образуются прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна величине выходного напряжения. Модулированные по длительности импульсы поступают в базу согласующего транзистора 3 и закрывают его, в результате чего закрывается и регулирующий транзистор 2. фильтр-демодулятор 4 осуществляет преобразование последовательности импульсов в постоянное напряжение заданной величины, Резистор 10 является резистором смещения. С помощью входного фильтра 1 обеспечивается устойчивая работа стабилизатора постоянного напряжения за счет уменьшения уровня помех. Выходное напряжение преобразователя поддерживается постоянным при изменении входного нап ряжения, тока нагрузки и температуры в широких пределах.
5 849
С дополнительно введенной обмот>ки ll трансформатора 6 стабилизированное напряжение подается на допол- нительно введенные выпрямитель с филь. тром 12, Выпрямленное стабилизированное напряжение отрицательной полярностью подключается через резистор
13, ограничивающий ток базы регулирующего транзистора, к эмиттеру, а положительной полярностью — к коллек- щ тору согласующего транзистора 3.
Таким образом, обеспечивается глубокое насыщение регулирующего транзистора.
Однако при включении стабилизато- д ра постоянного напряжения, гока напряжение на дополнительной обмотке трансформатора преобразователя не появилось, цепь коллектора согласующего транзистора 3 практически отор- щ вана от постоянного потенциала, и переход эмиттер-база согласующего транзистора работает как диод. В результате этого резко падает коэффициент усиления по току составного регули- 2% рующего транзистора. Это приводит к. тому, что (особенно в области отри- цательных температур) не происходит запуск схемы. Чтобы схема стабилизатора устой- 30 чиво запускалась, вводят дополнительное устройство 14 запуска, включенное между коллектором согласующего транзистора 3 и дополнительным источником или точкой схемы, положительный потен-З5 циал которой выше, чем потенциал коллектора согласующего транзистора, например между коллектором согласующего транзистора и общей шиной или между коллектором согласующего тран- 40 зистора 3 и коллектором регулирующего транзистора 2. Устройство запуска в простейшем случае представляет собой конденсатор, цепочку из параллельно включенных конденсатора и ре- 4S зистора, диод, несложную транзисторную схему и т.д. и служит для обеспечения необходимого потенциала на коллекторе согласующего транзистора в момент запуска. Устройство 14 запуска 50 обеспечивает нормальный режим работысогласующего транзистора 3 в момент запуска стабилизатора постоянного, напряжения. При этом достигается глубокое насьпцение регулирующего 2 и согла-55 сующего 3 транзисторов в широком диапазоне изменений входного напЪ I
181 4 ряжения, тока нагрузки и температуры окружающей среды, Формула .зобретения
Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входной фильтр, включенный между входной и общей шинами, регулирующий элемент, состоящий из регулирующего и согласующего транзисторов, фильтр-демодулятор, включенный последовательно в выходную шину, преобразователь напряжения, включенный между выходом фильтрадемодулятора и общей шиной, с выходным трансформатором, содержащим выходную и дополнительную обмотки, причем параллельно выводам выходной обмотки включен выпрямитель с фильтром, выход которого соединен с выводом для подключения нагрузки и входом широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен к точке соединения базы согласующего транзистора и резистора, подсоединенного к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности
1<ПД1обеспечения устойчивой работы i и запуска устройства, параллельно выводам дополнительной обмотки трансформатора включен выпрямитель с фильтром, один выход которого через резистор соединен с эмиттером регулирующего транзистора, а другой — с точкой соединения коллектора согласующего транзистора с выходом дополнительно введенного устройства запуска, вход которого подсоединен к дополнительному источнику или к точкЕ . устройства, положительный потенциал которой выше„ чем потенциал коллектора согласующего транзистора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Головацкий В.А..и др. Интегральный гибридный импульсный стабилизатор постоянного напряжения. Сб., "Электрон ная техника в автоматике",. М.,"Советское радио", 1974, Р 6, с. 33-37 рис. 1.
2. Михайпов E.Å. Транзисторные преобразователи напряжения постоянного тока с применением широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляции для стабилизации выходных напряжений..
Сб., "Полупроводниковые приборы в технике электросвязи". M., "Связь", 1972, с. 210, рис. 5.
