Импульсный стабилизатор тока

 

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА, содержащий ключевой транзистор, одним.силовым выводом подключенный к входной клемме, LC-фильтр, конденсатор которого включен между выходной клеммой и общей шиной, за шкаюпщй диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, первый дрос-, сель насыщения, снабженный первичной и вторичной обмотками,и резистор, причем один из выводов первичной обмотки первого дросселя насыщения подключен к второму выводу замыкаю- . щего диода, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения коэффициента пульсаций, в него введены триггер, второй дроссель насыщения , снабженный первичной, вторичной и обмоткой смещения, два диода и два токоограничительных элемента, а первый дроссель насыщения снабжен обмоткой смещения, причем первичная обмотка второго дросселя насыщения включена между другим силовый выводом ключевого транзистора и входом 1С-фш1Ьтра, к которому также подсоединен другой вывод первичной обмотки первого дросселя насыщен я-, обмотки смещения ,о5оих дросселей насыщения через соответствующие i токоограничит.ельные элементы подключены между общей шиной и входной (Л клеммой, которая через резистор подсоеднне .на к базовому выводу ключевого транзистора,входы триггера через соответствующие диоды подключены к вторичным обмоткам дросселей насыщения, и его выход подсоединен к управляющему переходу кшочевого ел транзистора. СП 1C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1051520

31511 G 05 F 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3458272/24-07 (22) 21,06.82 (46) 30.10.83. Бюл. У 40 (72) В .А.Михеев, М.Я.Кульмухаметов,, А.О.Рыбаков и Г.Н,Утляков (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.316.722.1.(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

Ф 498615, кл, G 05 F 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР . В 468229, кл. G 05 F 1/56, 1975. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

ТОКА, содержащий ключевой транзистор, одним. силовым выводом подключенный к входной клемме, LC-фильтр, конден, сатор которого включен между выход-, ной клеммой и общей шиной, замыкающий диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, первый дрос-. сель насыщения, снабженный первичной и вторичной обмотками,и резистор,, причем один из выводов первичной обмотки первого дросселя насыщения подключен к второму выводу замыкающего диода, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения . коэффициента пульсаций, в него введены триггер, второй дроссель насыщения, снабженный первичной, вторичной и обмоткой смещения, два диода и два токоограничительных элемента, а первый дроссель насыщения снабжен обмоткой смещения, причем первичная обмотка второг6 дросселя насыщения включена между другим силовый выводом ключевого транзистора и входом LC-фильтра, к которому также подсоединен другой вывод первичной обмотки первого дросселя насыщенЫя, обмотки смещения, обоих дросселей насыщения через соответствующие токоограничительные элементы под" ключены между общей шиной и входной клеммой, которая через резистор подсоединена к базовому выводу ключевого транзистора, входы триггера через соответствунщие диоды подключены к вторичным обмоткам дросселей насыщения, и его выход подсоединен к управляющему переходу ключевого транзистора.

1051520

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для стабилизации постоянного тока, и может быть использовано для питания аппаратуры, требующей стабилизированного така.

Известен импульсный стабилизатор тока, содержащий последовательна соединенные ключевой транзистор, датчик тока на основе трансформатора тока и LDC-фильтр $1 J.

Недостатки данного стабилизатора— большой коэффициент пульсаций выходного тока из-за больших колебаний

-.îêà в линейном драсселе в процессе рабаты и значительные потери мощности на ключевом транзисторе вследствие недостаточна быстрого его переключения, Наиболее близким по технической

"ущнасти к предлагаемому является устройство, содержащее ключевой транзистор, одним силовым выводом подключенный к входной клемме, LCфильтр, конденсатор которого включен между выходной клеммой и общей шиной,, замыкающий диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, первый драссель насыщения, снабжен.ьй первичной и вторичной обмотками и резистор, причем один из выводов первичной обмотки первого дросселя

-..-,асьпцения подключен к второму выводу замыкающего диода. f2).

Недоста-.ак устройства — большой коэффициент пульсаций стабилизируемаго тока, который возникает вслед=твие того, что ключевой транэист""p переключается из закрытого состояния в открытое при снижении тока в линейном драсселе до нуля. Значительные потери мощности на ключевом транзисторе в момент переключения объясняются плохими частотными свойствами дросселя насыщения, непосредственно управляющего ключевым транзистором.

Цель изобретения - уменьшение коэффициента пульсации тока на выходе стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор тока, содержащий ключевой транзистор, одним силовым выводом подключенный к входной клемме LC-фильтр, конденсатор которого включен между выходной клеммой и общей шиной, замыкающий диод, первый вывод которого подсоединен к общей шине, йер"

1О !

25 кл очены к вторичным обмоткам дросселей насыщения, а его выход подсоединен к управляющему переходу ключевого транзистора, На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, Устройство содержит источник 1 напряжения, ключевой транзистор 2, коллекторно-базовый переход которого шунтирован резистором 3, линейный дроссель ч, замыкающий диод 5, конденсатор 6, дроссели 7 и 8 насыщения„ триггер 9, токоограничительные элементы 10 и 11 на резисторах, диоды 12 lH 13, K входу подключена нагрузка 14.

Змиттер ключевого транзистора

2 через первичную обмотку дросселя

7,насыщения соединен с линейным дросселем 4 и первичной обмоткой дросселя 8 насьпцения, включенного в цепь последовательно с замыкающим диодом 5. Обмотки смещения дросселей 7 и 8 насьпцения через токоограничительные элементы, например переменные резисторы 10 и 11, подключены к источнику напряжения.

Вторичные обмотки дросселей 7 и 8 насьпцения через диоды 12 и 13 подключены на входы триггера 9,выход которого подключен к эмиттерно-базовому переходу ключевого транзисто-, ра 2.

55 вый драссель насьпцения, снабженный первичной и вторичной обмотками, и резистор, причем один из выводов первичной обмотки первого дросселя насыщения подключен к второму выводу замыкающего диода, введены триггер, второй дроссель насыщения, снабженный первичной, вторичной и обмоткой смещения, два диода и два токоограничительных элемента, а первый драссель насьпцения снабжен обмоткой смещения, причем первичная обмотка второго дросселя насьпцения включена между другим силовым выводом ключевого транзистора и вхо" дом C-фильтра, к которому также подсоединен другой вывод первичной обмотки первого дросселя насыщения, обмотки смещения обоих драсселей насыщения через соответствующие токоограничительные элементы подключены между общей шиной и входной клеммой, которая через резистор подсоединена к базовому выводу ключевого транзистора, входы триггера через соответствующие диоды под1051

ВНИИПИ Заказ 8665/47 Тираж 874 Подписное

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

Схема работает следующим образом.

При включении источника 1 питания напряжение подается на обмотки смещения дросселей 7 и 8 насьпцения. вызывая их насыщение до отрицательного значения потока индукции. Транзистор 2 открыт. Ток через линейный дроссель 4 постепенно увеличивается. В момент, когда намагничиваю- 1О щая сила W дросселя 7 насьпцения ста1 новится равной намагничивающей силе включенной встречно W произой1 »» 1 дет перемагничивание дросселя 7 насыщения от отрицательного до положительного значения потока индукции С обмотки (W<) дросселя 7 насьпцения, импульс положительной по.лярности,через диод 12 поступит на триггер 9. Триггер 9 срабатывает, 2О с него поступает сигнал на ключевой транзистор 2, который закрывается.

Замыкающий диод 5 эа счет ЭДС самоиндукции, которая возникает на линейном дросселе 4, открывается н ток, проходящий по обмотке (Ч,„) дросселя насыщения 8, перемагничивает сердечник от отрицательного до положительного значения потока индукции, Отрицательный импульс с обмотки (W>) дросселя 8 насыщения из-за диода 13 в триггер 9 не поступает, триггер в прежнем состоянии, т.е. удерживает ключевой транзистор 2 в закрытом состоянии. Энергия, накопленная в ли-. нейном дросселе 8, начинает расхо 35

520 4 доваться в нагрузке !4, Ток замыкающего диода 5 спадает по линейному закону. В момент, когда намагничивающая сила W дросселя 8 насьпцения станет равной намагничивающей силе

W произойдет скачкообразный переход от положительного до отрицательного значения потока индукции. Положительный импульс с обмотки (Ч2) дросселя 8 насыщения через диод 13 поступает на триггер 9. Триггер 9 срабатывает, с него поступает сигнал на ключевой транзистор 2, который открывается, замыкающий диод закрывается, и цикл работы устройства повторяется.

Уменьшение коэффициента пульса.ций тока на нагрузке 14 достигается тем, что возможно регулирование намагничивающей силы обмоток смещения дросселей 7 и 8 насьпцения. ,Благодаря этому возможно регулирование верхнего порога отклонения выходного тока с помощью переменного ре- . зистора 11 и нижнего порога отклонения выходного тока с помощЬю переменного резистора 10 в результате чего возможно добиться уменьшения коэффициента пульсаций выходного тока.

В предлагаемом устройстве набйодается увеличение КПД устройства за счет уменьшения потерь мощности на .ключевом транзисторе, так как время переключения ключевого транзистора уменьшается.