Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советскнк

Социал истическнк

Республик . (и)99701 1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 29. 05 ° 81 (21) 3293900/24-07

РЧ М- .

G 05. F 1/56 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150283. Бюллетень ¹ б

Дата опубликования описания 1502.83 (33) УДК б21. 31б. . 722. 1(088 ° 8) (72) Автор изобретения

В.P. Бирюков е с ЦФв „ - ц

" ъ< И0 $ó 1 I

Ю

1 (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

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

Известны ключевые стабилизаторы напряжения, которые содержат транзисторый регулятор и широтно-импульсный модулятор $1).

Эти стабилизаторы характеризуются относительно низким коэффициентом стабилизации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ключевой стабилизатор напряжения, содержащий источник опорного напряжения, генератор, выполненный на трансформаторе и транзисторах, включенный в минусовую шину транзисторный регулятор, к эмиттеру которого подключен один из выводов выходной обмотки трансформатора, а другой — к аноду диода, резисторы:, тиристор, к управляющему входу которого подсоединен вывод конденсатора, и регулирующий элемент (.2)..

Недостатком известного ключевого стабилизатора является высокое напряжение на переходах транзисторов генератора, так как стабнлитрон включен последовательно с обмоткой трансфор,матора генератора и все изменения напряжения питания выделяются на обмотке и относятся к разности напряжений питания и стабнлитрона. При большом напряжении стабилитрона .этн изменения могут превзойтн допустимые напряжения на переходах транзисто- . ров, особенно на переходе база-эмиттер.

Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения напряжений на переходах транзисторов генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий источник опорного напряжения, генератор, выполненный на трансформаторе и транзисторах, включенный в отрицатель ную шину транзисторный регулятор, к

: эмиттеру которого подключен адин вывод выходной обмотки трансформатора, а другой вывод подключен к аноду диода, трн резистора, тиристор, к

- управляющему входу которого подсоединен первый вывод конденсатора, вто25 рой .вод которо подючен к отрицательной -шине, и регулирующий элемент, введены две обмотки на трансформаторе, а в качестве регули-, рующего элемента использован транзистор, причем первый, вывод выходной об99 7011 мотки трансформатора подключен к эмит теру.транзисторного регулятора через первый резистор, одна из введенных обмоток трансформатора через второй резистор подключена к управляющему входу транзистора, коллектором подсоединенного к первому выводу конденсатора, а эмиттером вместе с отрицательным выводом источника опорного напряжения — к эмиттеру транзисторного регулятора, другая обмотка включена через третий резистор между положительным выводом источника опорного напряжения и управляющим входом тиристора, анодом подсоединенного к .катоду диода, а катодом — к базе транзисторного регулятора.

На фиг. 1 представлена электри,ческая принципиальная схема ключевого стабилизатора; на фиг. 2 - эпюры напряжений на элементах. . Ключевой стабилизатор напряжения 20 содержит генератор, выполненный на транзисторах 1, трансформаторе 2 и резисторах 3 и 4, транэисторый регулятор 5, включенный в отрицательную шину, диод 6, включенный последова- Я тельно с выходной обмоткой трансформатора 2, тиристор 7, включенный между катодом диода 6 и базой транзистора 5, первый резистор 8, конденсатор 9 и транзистор 10, включен- () ные между управляющим электродом тиристора 7 и эмиттером транзистора 5, второй 11 и третий 12 резисторы, дополнительные обмотки 13 и 14, одна из которых (13) подключена к. управляющему входу транзистора 10 через резистора 11, источник опорного напряжения 15, отрицательным выводом подсоединенный к эмиттеру транзистора 5, а положительным выводом - к выводу обмотки 14, другим выводом подсоеди40 ненный через резистор 12 к управляющему входу тиристора ?.

Устройство работает следующим образом.

При подключении к источнику питания (фиг. 1) запускается генератор (1-4}, форма напряжения которого показана на фиг. 2,а. Конденсатор 9 заряжается (фиг. 2, в) от суммарного напряжения источника:опорного нап- 50 ряжения 15,и обмотки 14. При достижении на конденсаторе напряжения, равного напряжению включения тиристора 7, последний включается и открывает транзистор 5, который подключа- 55 ет напряжения источника питания к нагрузке (фиг. 2, г). При изменении напряжения питания (фиг. 2 пунктирная линия) изменяется скорость заряда конденсатора, период напряжения щ генератора. Например, при увеличении входного напряжения (как видно из фиг. 2) уменьшается длительность им. пульса (t< -с >) .

При соответствующем выборе напря= жения источника .опорного напряжения

15, напряжения и полярности включения обмотки 14 и параметров генаратора 1-4 обеспечивается режим стабилизации выходного напряжения. Напряжения на переходах транзисторов при этом изменяются пропорционально изменению входного напряжения, что обычно составляет 10%.

Таким образом, предложенное устройство позволяет. обеспечить стаби-:. лизацию выходного напряжения и уменьшить напряжения на переходах тран-. зисторов во всем диапазоне изменения напряжения питания.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий источник:опорного напряжения, генератор, выполненный на трансформаторе и транзисторах, включенный в отрицательную шину транзисторный регулятор, к эмиттеру которого подключен один вывод выходной обмотки трансформатора, а другой вывод подключен к аноду диода, три резистора, тиристор, к управляющему входу которого подсоединен первый вывод конденсатора, второй вывод которого подключен к отрицательной шине, и регулирующий элемент, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыления надежности путем уменьшения напряжений на переходах транзисторов генератора, в стабилизатор введены две обмотки на трансформаторе, а в качестве регулирующего элемента использован транзистор, причем первый вывод выходной обмотки трансфсфматора подключен к эмиттеру транзисторного регулятора через первый резистор, оЧна из введенных обмоток трансформатора через второй резистор подключена к управляющему входу транзистора, коллектором подсоединенного к первому выводу конденсатора, а змиттером вместе с отрицательным выводом источника опорного напряжения - к эмиттеру транзисторного регулятора, другая обмотка включена через третий резистор между положительным выводом источника опорного напряжения и управляющим входом тиристора, анодом подсоединенного к катоду диода, а катодом — к базе транзисторного регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Грейвер Е.С. Ключевые стабилизаторы напряжения постоянного тока.

И., "Связь", 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 706840, кл. G 05 F 1/56, 1978.. 997011

Составитель О. Мещерякова

Редактор М. Бандура Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 933/66 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4