Импульсный регулятор постоянного напряжения
Сеюз Советсини
Социалистически и
Респубпин
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 93О301 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 09. 80 (21) 2984458/24-07 с присоединением заявки М (23)приоритет .—
G 05 " 1/56
jbeyiapcfeaew11 квиитет
ВФВР ие делан иэабретеиий и втирыти11
Опубликовано 23.05.82. 61оллетень № 19
Л,ата опубликования описания 23.05.82 (53) УДК621. 314. .57 (088. 8) (72) Авторы изобретения
Л.Е.Смольников, В.В.Варданян, Е.А.Кривешко и Н.Б.Марченко (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО
НАПРЯГ НИЯ
Изобретение относится к области регулирования и стабилизации напряжения или тока и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.
Известен импульсньпi регулятор с последовательным включением источника питания, ключа, дросселя
LC-фильтра и нагрузки (1J .
Недостатком этого регулятора являются большие габариты и масса вследствие того, что в этом регуляторе преобразуется полная мощность нагрузки, а также то, что на вход
1-С-фильтра поступает полностью модулированное напряжение.
Наиболее близким к изобретению является импульсный регулятор напряжения, содержащий соединенные последовательно между собой транзисторный вольтвычитающий преобразователь с шунтирующим транзистором и дроссель LC-фильтра, причем конденсатор подключен параллельно цепи нагрузки, один из выходных выводов указанного преобразователя соединен с общим выводом регулятора (21 .
Недостатком этого регулятора является то, что средний ток, протекаю.щий через вольтвычитающий преобразователь с шунтирующим транзистором, равен току нагрузки. Это требует повышенной мощности трансформатора, увеличивает его габариты и вес, снижает КПД.
Целью изобретения является увеличение КПД и улучшение габаритных показателей регулятора.
Поставленная цель достигается
15 тем, что в импульсном регуляторе другой выходной вывод вольтвычитающего преобразователя соединен с одним из выводов указанного дросселя.
На фиг,1 приведена схема импульс20 ного регулятора; на фиг. 2 — диаграм— ма входного напряжения регулятора.
Регулятор содержит вольтвычитающий преобразователь 1, выполненный
930301
Формула изобретения
3 на транзисторах 2 и 3, шунтирующем транзисторе 4 и трансформаторе с первичной 5 и вторичной 6 обмотками, на выходе которой имеется выпрямитель 7. Вольтвычитающий преобразователь 1, содержащий входные 8 и 9 и выходные 10 и 11 выводы, соединен последовательно с дросселем 12 1-Сфильтра, а конденсатор 13 LC-фильтра подключен параллельно цепи нагруз- 1я ки 14.
Регулятор работает следующим Образ ом.
Транзисторы 2 и 3 вольтвычитающего преобразователя, имеющего входные выводы 8 и 9, переключаются нааряжением типа меандр. Шунтирующий транзистор 4 переключается таким обpcLsoM> что в течение некоторого времени каждого полупериода коммутации
26 транзисторов вольтвычитающего преоб- разователя он оказывается в замкнутом: состоянии. В результате этого на вход фильтра, выполненного на дросселе 12 и конденсаторе 3 поступает частично модулированное напряжение U gII (см. фиг. 2), максимальное значение которого UIIIgII равно напряжению источника питания U и соответствует эамкнутоll му состоянию транзистора 4, а миниЭО мальное значение, соответствующее выключенному состоянию транзистора 4, зависит от коэффициента трансформа. ции трансформатора и определяется выражением
35 де 0) H 1 !Я число ВиткОВ первичной 46
5 и вторичной 6 обмоток соответственно, на выходе которой имеется выпрямитель 7.
Иодулированное напряжение сглаживается С-фильтром, выполненном на дросселе 12 и конденсаторе 13 и поступает в нагрузку 14. Регулирование напряжения на нагрузке осуществляется эа счет изменения времени включенного состояния шунтирующего транзистора 4 в течение каждого йолупериода коммутации транзисторов
2и3.
4, Если допустить, что элементы силовой части идеальны, то для регулято- ра справедливо выражение
1НФ1П+1ь где i>, 1п, i > — средние значения тока нагрузки, тока, потребляемого от источника питания и выходного тока выпрямителя.
Среднее значение тока, протекающего через преобразователь и шунтирующий транзистор в регуляторе, равно
i c.i<, поскольку выходное напряжение регулятора всегда ниже напряжения источника питания.
Кроме того, напряжение на выходных выводах 10 и 11вольтвычитающего пре-. образователя в регуляторе равно UIII <0> при том же уровне модуляции. Таким образом, в регуляторе требуемая мощность .транзисторов 2 и 3 может быть значительно ниже, что позволяет повысить КПД снизить габариты и массу устройства. Импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий соединенные последовательно между собой транзисторный вольтвычитающий преобразователь с шунтирующим транзистором и дроссель LC-фильтра, причем конденсатор указанного фильтра подключен па ра 1лельно цепи нагрузки один из выходных выводов указанного преобразователя соединен с общим выводом регулятора, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и уменьшения массы и габаритов, другой выходной вывод вольтвычитающего преобразователя соединен с одним из выводов указанного дросселя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Смольников Л.Е. Теория.и расчет импульсных стабилизаторов постоянного напряжения. Учебное пособие по курсу "Преобразователи и источники питания", ИЭИ, 1979, с ° !3. 2. Там же, с. 14, рис. 2, г. 930301 Фиа1 ир „ ®иа Г Составитель Н.Цишевская Редактор А.Шандор Техред А.Бабийец ХорректорЕ. Рококо Заказ 3471 64 Тираа 908 Подписное ВНИИПИ Государственно о комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 
