Импульсный стабилизатор напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii>9781 18 (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 16, 10. 80(21) 2994401/24-07

)gq) gy з с присоединением заявки ¹

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 316. .722.1(088,8) Опубликовано 30.11.82,. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30. 11..82

: Б.Ю.Акимов, Т.Б.Гальперин, А.M.Ïóøêèí и А.Г.Постников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР. НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначенодля использования в качестве вторичного источч ника электропитания.

Известны импульсные стабилизаторы напряжения, содержащие включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен выход управляющего узла, входом соединенногос измерительно усилительным узлом, вход которого подключен к выходу стабилизатора, выходной LCD-фильтр, дроссель которого включен в силовую шину последовательно с регулирукщим элементом, блок защиты с датчиком тока в силовой шине, подключенным к выходу стабилизатора, и релаксационным генератором, выходом соединенным с вх4рдом управляющего узла, а входом— с выходом датчика тока (1).

Недостатками указанного стабилизатора являются пониженный КПД за счет потери мощности на- резисторе датчика тока и увеличенная пульсация, вызванная переходными процессами в моменты переключения регулирующего элемента.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор, постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину регулирующий элемент, входОм сОединенный с ВходньРФ.Выводом, управляющий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу, коллектором — к управляющему входу регулирующего элемента и через резистор — к общей шине, базой соединенный с выходом элемента сравнения, вход которого подключен к выходным выводам, а через задающую

RC-цепочку - к выходу регулирующего элемента, выходной LCD-фильтр, выход которого подключен к выходным выводам, узел защиты, включенный в себя транзистор и датчик тока на резисторе, шунтирующий база-эмиттерный переход транзистора, вторую

RC-цепочку, конденсатором подключенную к эмиттеру управляющего транзистора, а резистором — к его базе, причем точка соединения резистора и конденсатора подключена к коллектору транзистора узла защиты, датчик тока которого включен между выходом регулирующего элемента и входом LCDфильтра L 2).

Недостатком известного стабилизатора является достаточно большой уровень рассеиваемой мощности на регу-. лирующем элементе ваварийном режиме, что обусловлено тем, что частота релаксации регулирующего элемента в аварийном режиме может быть ниже основной частоты работы в рабочем режи- з ме не более, чем в 8-10 раз. Последнее связано с тем,. что значение сопротивления резистора второй времязадающей цепи не может быть более нескольких кОм, увеличение значе- 0 ния последнего снижает чувствительность управляющего транзистора.

Цель изобретения — повышение экономичности работы в аварийном режиме, надежности и помехоустойчивости. 35 Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в одну из силовых шин регулирующий элемент, к - 2О управляющему входу которого подключен коллектор управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с силовым входом регулирующего элемента, а база — через первую времязада. ющую ВС-цепь соединена с его силовым выходом и через измерительно-усилительный узел с выходом стабилиза- тора, выходной LCD-фильтр, дроссель которого включен в силовую шину последовательно с регулирующим элементом, блок импульсной защиты от перегрузки, включающий в себя вторую времязадающую RC-цепь и резистивно-транзисторный датчик тока, включенный в силовую шину, выход которого соединен с эмиттером управляющего транзистора через конденсатор и с его базой через резистор второй времязадающей RC-цепи, в блок импульсной защиты введен релаксационный генератор с третьей времязадающей RC-цепью и делитель напряжения, причем делитель напряжения подключен па. раллельно конденсатору второй времязадающей кс-цепи, вход релакса- 45 ционного генератора включен между его средней точкой и эмиттером управляющего транзистора, а выход релаксационного генератора подключен к базе управляющего транзистора„ при- Я чем постоянная времени третьей времязадающей RC-цепи на порядок выше, чем постоянная времени второй времязадающей ВС-цепи и не менее, чем иа два порядка выше посто иной вре- 55 ени первой времязадающей RC-цепи.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит регулирую- 60 щий элемент 1, управляющий транзис- тор 2, измерительно-усилительный узел 3, первую времязадающую RC-цепь

4, выходной LCD-фильтр 5, вторую времяэадающую RC-цепь, состоящую из 65 конденсатора б и резистора 7, резистивно транзисторный датчик 8 тока, релаксационный генератор 9 и делитель 10 напряжения.

В рабочем режиме устройство работает обычным образом. В аварийном режиме п превышении постоянного тока на выходе одновременно происходит увеличение амплитуды импульсного тока через регулирующий элемент 1, которое фиксируется датчиком тока, сигнал с которого поступает через резистор 7 непосредственно на вход управляющего транзистора 2, вызываю щего быстродействующее ограничение тока регулирующего элемента, и че-, рез делитель 10 напряжения и конденсатор б, на вход релаксационного генератора 9, обеспечивающего через время задержки модуляцию основной частоты переключения более низкой частотой и тем самым снижение потерь мощности в аварийном режиме.

При этом конденсатор 6 участвует в работе двух релаксационных генераторов, один из которых образован элементами стабилизатора и второй времязадающей RC-цепью, включающей конденсатор 6, а другой является специально введенным активным узлом 9 с третьей времязадающей

RC-цепью, причем в первом случае конденсатор б определяет вторую частоту колебаний стабилизатора, а во втором случае определяет работу интегратора релаксационного генератора, частота работы которого определяется третьей времязадающей

RC-цепью.

Таким образом, введение релаксационного генератора и делителя напряжения позволяет повысить экономичность работы в аварийном режиме, надежность и помехоустойчивость.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения

I содержащий включенный последовательно в одну из.силовых шин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен коллектор управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с силовым входом регулирующего элемента, а база — через первую времязадающую RC-цепь соединена с его силовым выходом и через измерительно-усилительный узел с вы- . ходом стабилизатора, выходной LCDфильтр, дроссель которого включен к в силовую шину последовательно с регулирующим элементом, блок импульсной защиты от перегрузки, включающем в себя вторую времязадающую ВС- . цепь и резистивно-транзисторный дат.— чик тока, включенный в силовую шину, 978118

217/63 исное выход которого соединен с эмиттером управляющего транзистора через конденсатор и с его базой через резистор второй времязадающей RC-цепи, о т— л и ч а ю шийся тем, что,с целью повышения экономичности работы в аварийном режиме., надежности и помехоустойчивости, в блок импульсной защиты введен релаксационный генератор с третьей времязадающей RCцепью и делитель напряжения, причем делитель напряжения подключен параллельно конденсатору второй время-. задающей RC-цепи, вход релаксационного генератора включен между его средней точкой и эмиттером управ- i5

Г l ляющего транзистора, а выход релаксационного генератора подключен к базе управляющего транзистора, причем постоянная времени третьей времязадающей RC-цепи на порядок выше, чем постоянная времени второй времязадающей КС-цепи и не менее, чем на два порядка выше постоянной времени первой времязадающей RC. — öåïè.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 469966, кл. С 05 F 1/64, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 754383, кл. G 05 F 1/56, 1978. ент", г.ужгород,ул.Проектная,4