Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

 

ОП ИС

ИЗЬБРЕ

К . АВТОРСКОМУ С

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 l ) Допол ни тел ьное к а вт. с (22)Заивлено 16.01.81 (2

Гооударстосииый комитет

СССР с присоедннением заявки (23) Приоритет— по делан иэабретеиий н открытий

Опубликовано 07.10. .Лата опубликования (72) Автор изобретения

В. P. Бирюков (71) Заявитель (54) КЛВЧЕВОй СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания.

Известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий транзисторный реТ-улятор и широтно-импульсный моду- s лятор (1 ). Этот стабилизатор характеризуется относительно низким коэффициентом стабилизации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ключевой стабилизатор, содержащий генератор, выполненный на трансформаторе и транзисторах, включенный в отрицательную шину транзисторный регулятор, в цепь базы которого включен первый стабилитрон, одна из выходных обмоток трансформатора подключена через диоды . к аноду первого стабилитрона и эмиттеру транзисторного регулятора, а

20 средняя точка .этой обмотки - к базе транзисторного регулятора, другая обмотка трансформатора подключена через диод и резистор параллельно тиристо-.

2 ру, управляющий вход которого шунтирован конденсатором, анод подсоединен к катоду стабилитрона, а катод - к эмиттеру транзисторного регулятора(2 J.

Недостатком известного ключевого стабилизатора напряжения является высокое напряжение на переходах тран— зисторов генератора, так как стабилитрон включен последовательно с обмоткой трансформатора генератора и все изменения напряжения питания будут выделяться на обмотке и отнесены к разности напряжений питания и стабилитрона. При. большом напряжении стабилитрона эти изменения могут превзойти допустимые напряжения на переходах транзисторов, особенно на переходе база " эмиттер.

Целью изобретения является повыние надежности путем уменьшения напряжений на переходах транзистора генератора.

Эта цель достигается тем, что в стабилизатор введены два транзистора, При достижении напряжения на конденсаторе, равного напряжению включения тиристора U тиристор 9 включается и закорачивает переход база-эмиттер транзистора 4 и стабилитрон 5. Напряжением обмотки трансформатора через диоды 6 и 7 транзистор 4 остается закрытым на интервале времени

На интервале времени 2-. t транзистор

15 включен и конденсатор 11 разряжается, подготавливаясь к очередному циклу. С увеличением напряжения питания возрастает скорость заряда конденсатора 11, а следовательно время уменьшается, так как величина О т постоянна. Стабильность выходного напряжения зависит от величины напряжения стабилитрона 12. Выбирая соответствующим образом величину напряжения стабилитрона 12, можно получить требуемую стабильность выходного напряжения. Здесь напряжение на переходах транзисторов генератора существенно меньше, так как при изменении напряжения питания напряжения на их переходах изменяются пропорционально.

Таким образом, предлагаемая схема стабилизатора позволяет реализовать способ стабилизации напряжения, получить требуемую стабильность и уменьшить напряжения на переходах транзисторов генератора.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянно" го напряжения, содержащий генератор, выполненный на трансформаторе и транзисторах, транзисторный регулятор, включенный в отрицательную шину, в цепь базы которого включен первый стабилитрон, одна из выходных обмоток трансформатора подключена через диоды к,аноду первого стабилитрона и эмиттеоу транзисторного регулятора, а средняя точка этой обмотки - к Gaзе транзисторного регулятора, другая обмотка трансформатора подключена че" рез диод и резистор параллельно тиристору, управляющий вход которого шунтирован конденсатором, анод подсоединен к катоду стабилитрона, а катод - к эмиттеру транзисторного регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения напряжений на переходах транзисторов генератора, введены два транзистора, две обмотки на тран3 964602 4 две обмотки на трансформаторе и второй стабилитрон, причем дополнительнь:

I обмотки трансформатора подсоединены к управляющим входам введенных транзисторов, один иэ которых включен через второй стабилитрон и резистор между положительной шиной и управляющим электродом тиристора, а другойпараллельно управляющему входу тиристора. о На Фиг. 1 изображена принципиальная схема ключевого стабилизатора напряжения; на фиг. 2 - эпюры напряжений на элементах.

Ключевой стабилизатор напряжения 15 содержит генератор, выполненный на транзисторах 1 и 2 и трансформаторе

3, транзисторный регулятор 4, включенный в отрицательную шину, стабилитрон

5, подсоединенный катодом к базе тран-2О зистора 4, источник запирающего напряжения, выполненный на диодах 6 и

7, подключенных к обмотке трансформатора, средняя точка которой подсоединена к базе транзистора 4, а катоды диодов 6 и 7 — к аноду стабилитрона

5 и эмиттеру транзистора 4, диод 8, тиристор 9, подключенный .анодом и катодом к другой обмотке трансформатора через диод 8 и резистор 10, кон- зв денсатор 11, подсоединенный параллельно управляющему входу тиристора

9, последовательную цепочку иэ стабилитрона 12, транзистора 13 и резистора 14, включенную между положитель" ной шиной и управляющим электродом тиристора 9, транзистор 15, коллекторэмиттер которого подключен параллельно управляющему входу тиристдра 9, а управляющие входы транзисторов 13 о и 15 подключены к дополнительным обмоткам трансформатора.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении к источнику постоянного напряжения запускается генератор, форма напряжения которого показана на фиг. 2 (U ). Напряжением обмотки трансформатора открывается транзистор 4 по цепи: диод 8 - резистор 10 — стабилитрон 5 - переход ба50 за-эмиттер транзистора 4. Транзистор

4 подключает напряжение питания к нагрузке (фиг. 2, U ). Одновременно с этим открывается транзистор 13 и напряжением другой обмотки заряжается конденсатор 11 через стабилитрон

12, транзистор 13 и резистор 14 (Фиг. ?, u ). Транзистор 15 закрыт.

5 964602 6 торе и второй стабилитрон, при- Источники информации, I полнительные обмотки трансфор- принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

750455, кл. G 05 F 1/56, 1978.

ВНИИПИ Заказ 7628/27 Тираж 914 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сформа ,чем до матора подсоединены к управляющим входам введенных транзисторов, один из которых включен через второй ста- з билитрон и резистор между положительной шиной и управляющим электродом тиристора, а другой — параллельно уп- равляющему входу тиристора.

1. Грейвер Е. С. Ключевые стабили;заторы напряжения постоянного тока. М., "Связь", 1976, с. 107.