Импульсный стабилизатор постоянного напряжения

 

Ь П И С А Н И Е (Ä)920666

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.79 (21) 2849437/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

151) M. Кл.з

G 05 F 1)56

Государственный комитет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82 (53) УДК 621.316. .722. 1 (088.8 ) по делам изобретений. и открытий

Т. Б. Гальперин, А. И. Кацнельсон,;-А:-:--М:-Пушкин...... и Г. М. Ярцева: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НА ПРЯДЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие регулирующий элемент на составном транзисторе, сглаживающий фильтр с конденсатором и дросселем, дополнительная обмотка которого используется для .насыщения составного транзистора, а вторая дополнительная обмотка включена на выходе широтно-импульсного модулятора, и измерительно-усилительный блок (1) .

Недостатком известного стабилизатора является большая сложность, обусловленная необходимостью использования отдельного задающего генератора, широтно-импульсного модулятора и двух дополнительных обмоток дросселя.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на основном и вспомогательном транзисторах разного типа проводимости, включенный последовательно со сглаживающим фильтром из дросселя и конденсатора между первым входным и первым выходным зажимами стабилизатора, и измерительно-усилительный блок, соединенный входом с выходными зажимами стабилизатора, а выходом — с уп5 равляющим переходом согласующего транзистора, соединенного эмиттером со вторыми входным и выходным зажимами стабилизатора, а коллектором — с базой вспомогательного транзистора, соединенного коллек1о тором с базой основного транзистора, коллектор которого, подключенный к первому входному зажиму стабилизатора, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора через элемент обратной связи, а с базой вспомогательного транзистора — через резистор (2J.

Недостатком такого импульсного стабилизатора являются большие пульсации вы-. ходного напряжения и низкий КПД.

Цель изобретения — уменьшение вели2о чины пульсаций выходного напряжения и повышение КПД стабилизатора.

Цель достигается тем, что импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на основ920666 ном и согласующем вспомогательном транзисторах разного типа проводимости. включенный последовательно со сглаживакпцим фильтром из дросселя и конденсатора, между первым входным и первым выходным зажимами стабилизатора, и измерительноусилительный блок, соединенный входом с выходными зажимами стабилизатора, а выходом — с управляющим переходом согласующего транзистора, соединенного эмиттером со вторыми входным и выходным зажимами стабилизатора, а коллектором — с базой вспомогательного транзистора, соединенного коллектором с базой основного транзистора, коллектор которого, подключенный к первому входному зажиму стабилизатора, соединен с эмиттером вспомогат ль,1ого транзистора через элемент обрати«й связи, ы с базой вспомогательного тры 1зисторы через резистор, снабжен Времязадающей цепью, включенной между входом к выходом указанного измерительно-усилительногоо блока, ". указанный элемент обратной связи выполнен на введенной дополнительной обмотке дросселя сглаживаюгцего фильтра.

Кроме того, для увеличения мошности импульсного стабилизатора он снаб>кен, по меньшей мере одним дополнитсльн=,м тванзистором, к«ллскт«р которого сое IHIIcli c эмиттером вс омогательного транзистора, а управляющий переход включен между коллектором c«cë3có!01!kåão и базой осН«Н ог« транзисторов.

На чертеже приве>сны принцип ыльныя схема импульсного стабилизаfop3.

ИмпУльсный cTki«II,IH33T«P c«!IHIP>KHT Регулируюп1ий элемент на основном 2 и с«гласу:опчем 3 транзисторах разного типы проводимосги, вклк>ченный послсдовательн» сс сглаживакпцим фильтром 4 из Hpoccc. III конденсатора 5 и диода 7 между первым входным 8 и первым выходным 9 зажимами стабилизатора. Дополнительная обм«ткы 1(. дросселя О является элементом обратной связи и включена между коллекторо ", ос.1ОВного 2 и эмиттером вспомогательного 3 транзисторов. Базы вспом«гател псг«транзистора 3 соединеH3 с коллектором согласу,о щего транзистора 11, эмиттер кот«р >го через вь;прямит ;IbHblH диод 12 с«сдгп =и со вторыми входным и выходным за>к:;. .::,;и 13 стабилизатора. База вспомогатсльн«.: «г» !Hзистора 3 соединена через резист«р коллек; Ором ОснОВнОГО . рынзи стор ы 2 .."1 . рительно-усилительный блок собран н « нове операционного усилителя 15, i:3 в, которого выходное напряжение стабил::..:;— тора сравнивае-,ся с опорным напряжение.: стабилитрона 16. Между входом и вых«..ko.;. усилителя 15 включена времязадыю>чая цепь из конденсатора 17 и резисторы 18 чертеже показан вариант импульсного сты. билизатора большой мощности, в которо . для увеличения коэффициента усиления регулируюгцего элемента 1, между основным

2 и вспомогательным 3 транзисторами включены дополнителные транзисторы 19 и 20.

В установившемся режиме импульсный стабилизатор работает следующим образом.

При напряжении на зажимах 9 и 13 превышаюгцем опорное напряжение стабилитрона 16 и разряженном состоянии конденсатора 17 ток базы транзистора 1! прогекает от зажима 13 к зажиму 9 через диод

12 и времязадающую цепь из конденсатора

17 и резистора 18, заряжая конденсатор 17 и открывая транзистор 11. Коллекторный ток трынзис",ора 11 протекает от зажима 13 к зажиму 8 .е .>ез быз=. эмиттерный переход -.ðHHçHñT«ðà 3 и дополнительную обмотку !О до«сссля 5, -гг«ьызывыет отпирание основного транзистора 2, возникновение напряжения ны вт«ричной обмотке 10 дросселя 5 и лавинообразное включение всех транзистороь регулирующе1 о элемента 1.

Рег iHpi ощий элемен — 1 остается во включенном состоянии до тех пор, пока не зарядится конденсатор !i. При окончании его заряда, уменьшается ток базы транзистора 11, уменьшается ток его коллектора, транзистор

3, à -3:lè..н и транзистор 2 начинают запираться, на .;;>Яжение иы бмотках дросселя

6 изменяс1 знак, ч-:о обеспечивает лавинообразное выключение транзисторов регу .и!>ук>п;c ãc органа 1. После запирания тран,;cf«ðà 11 конденсат«-> 17 может разря>КdTk:CH Т«.II К«ЧС ЕЗ ВЫХОДНОЕ COHPOТИВЛЕпис «перыци« IH«I o cH:!HTc.TH 15, fl«cK0.2ьку рызр>ГЛ через база-эмиттсрный переход тран,истора 11 ограничивается либо самым nepe..oт«м, либо, при высоких уровня напряже:IH."I. диод«..:: 12. Вну греннее согротивление

15 HHMCkiяется в зависимости

«т выходчогo:!3ïðÿæcHHÿ импульсного стгбил пзыт«ры и впемя разряда конденсат002 (будсз:"в:г;-:,ь ОT гHI,!3лы обратной связи. П«с,"; рыз;ыяд: †. конденсатора 17 начнется oгпHp; Hèc транзисгОр3 11, далее процесcbI НОВтОРЯютси, ВРемЯ «TKPb! ° ОГО сОстОЯниЯ регулируюгцего элемента 1 будет определяться постоянной времени цепи из конденс3T«pa 17 и резистора 18, а время его закрытого состояния — — уровнем выходного напряжения, которое определяет выходное сопротивление уcHлит ля !5 и, соответственН0. г:;ремя -.ызряда конденсатора 17. Дополните:. 1ь>1 3 и 00м эткы 10 дрофой елЯ 5 Выполняет )18 !(I >нкции: Обеспечение режима наck.„I;låHHя транзисторов регулирующего элемента 1 и обеспечение регенеративности процесса его включения и выключения. Использование дополнительных транзисторов !9

20 позволяет увеличить коэффициент усиления регулируюшего элемента 1.

Таким образом, с;>вокупность суьцествеииых признаков прЕМОженного импульсного

920666

Формула изобретения — Йх

Составитель B. Цишевскнй

Редактор М. Товтин Техред A. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 2340/53 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 стабилизатора, основанная на использовании транзисторов разного типа проводимости, дополнительной обмотки дросселя и нового включения времязадающей цепи позволяет обеспечить регенеративность процессов переключения силовых транзисторов и широтно-импульсную модуляцию напряжения, что в конечном счете позволяет уменьшить пульсации выходного напряжения и увеличить КПД стабилизатора.

1. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент на основном и вспомо-ательном транзисторах разного типа проводимости, включенный последовательно со сглажива:ощим фильтром из дросселя и конденсатора между первым входным и первым выходным зажимами стабилизатора, и измерительно-усилительный блок, соединенный входом с выходными зажимами стабилизатора, а выходом — с управляющим переходом согласующего транзистора, соединенного эмиттером со вторыми входным и Bblходным зажимами стабилизатора, а коллектором — с. базой вспомогательного транзис6 тора, соединенного коллектором с базой основного транзистора, коллектор которого, подключенный к первому входному зажиму стабилизатора, соединен с эмиттером вспомогательного транзистора через элемент обратной связи, а с базой вспомогательного транзистора — через резистор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения и повышения КПД стабилизатора, он снабжен времязадающей цепью, включенной между входом и выходом измерительно-усилительного блока, а элемент обратной связи выполнен на введенной дополнительной обмотке дросселя сглаживающего фильтра.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним дополнительным транзистором, коллек-.ор которого соединен с эмиттером вспомогательного транзистора, а управляющий пере: о. включен между коллектором вспомогательного и базой основного транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Патент ФРГ № 1.463.631, ".,—. G 05 F 1/56, 1964.

". Авторское свидетельство СССР № 595715, кл. G 05 F 1/56, 1976.