Импульсный стабилизатор

 

Изобретение относится к области стабилизированнь{х источников питания. Целью изобретения является упрощение, снижение массы и габаритов. Цель достигается тем, что устройство вьшолнено на основе гоиротно-импульсного управления силовым транзистором 1. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) выполнен на транзисторах 7 ив. ШИМ управляется по двум входам. Управление по первому входу осуществляется узлом синхронизации 19, При переходе в рабочий режим узла сравнения, выполненного на дифференциальном усилителе 38, ШИМ переходит в режим управления по второму входу. При увеличении напряжения до величины выше допустимой узел сравнения производит смену знака напряжения на входе импульсного усилителя, выполненного на транзисторах 26, 27, 28, В результате транзистор 28 переходит в режим отсечки и диод 36 открывается . Вслед за этим транзисторы 26 и 27 закрываются и ШИМ переходит в режим управления с первого входа. Ток транзистора 7,протекая через эмиттерный переход транзистора 1, выводит последний в режим отсечки. В это время напряжение на выходе стабилизатора поддерживается за счет энергии LDC-фильтра 4, 5, 6. При уменьшении напряжения на выходе до допустимого ШИМ переходит в реж11М управления с второго входа и все процессы повторяются. 1 ил. (Л N 00 «4 оо оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (504 G 05 F 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ходе в рабочий режим узла сравнения, выполненного на дифференциальном усилителе 38, ШИМ переходит в режим управления по второму входу. При увеличении напряжения до величины выше допустимой узел сравнения производит смену знака напряжения на входе импульсного усилителя, выполненного на транзисторах 26, 27, 28.

В результате транзистор 28 переходит в режим отсечки и диод 36 открывается.Вслед за этим транзисторы 26 и 27 закрываются и ШИМ переходит в режим управления с первого входа. Ток транзистора 7,протекая через эмиттерный переход транзистора 1, выводит последний в режим отсечки. В это время напряжение на выходе стабилизатора поддерживается за счет энергии LDC-фильтра 4, S 6. При уменьшении напряжения на выходе до допустимого ШИМ переходит в режим управления с второго входа и все про.— цессы повторяются. 1 ил.

ГОсудАРстВенный нОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3666183/24-07 (22) 23.11.83 (46) 30.05.86. Бюл. И 20 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института AH УССР (72) Л. И. Хлюнев (53) 621.316.722.1(088.8} (56) ЭТиА. Под ред, 10. И. Конева, вып. 10. М.: Сов. радио, 1978, с, 127, рис. 2. (54) ИМПУЛЬСНО СТАБИЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области стабилизированных источников питания.

Целью изобретения является упрощение, снижение массы и габаритов, Цель достигается тем, что устройство выполнено на основе широтно-импульсного управления силовым транзистором 1. Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) выполнен на транзисторах 7 и 8. ШИМ управляется по двум входам. Управление по первому входу осуществляется узлом синхронизации 19, При переÄÄSUÄÄ 1234818 А1!

2348!8

Изобретение относится к электротехнике и может быть использована ва вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является упра†щение и снижение массы и габаритов устройства.

На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора напряжения.

Импульсный стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, через резистор 2 в базу транзистора l задается ток начального смещения, а диод 3 шунтирует эмиттерный переход !

5 транзистора 1 при обратном смещении.

Дроссель 4, диод 5 и конденсатор 6 образуют ЕСП-фильтр, предназначенный для сглаживания пульсаций выходного напряжения. Нзаимадополняюн!ие тран2О зисторы 7 и 8, управляющие сменой состояний регулирующего транзистора 1, образуют широтно-импульсный модулятор, Точка соединения резисторов

9 и 10 является первым входом, а тачка соединения диодов Il и 12 — вторым входом широтно-импульсного модулятора. При этом резисторы 9 и 10 служат для соединения первого входа, а резисторы 13 и 14 — второго входа с базами транзисторов 7 и 8. Диоды

II и 12 предотвращают попадание на базы транзисторов с второго входа запирающего напряжения. Диод 15 шунтирует эмиттерный переход транзистора 7 при обратном смещении, а резис- 3- тары )6 и 17 ограничивают токи коллекторов транзисторов 7 и 8. Трансформаторная обмотка 18 источника 19 синхронизирующего напряжения служит для запуска синхронизации частоты переключений, а также питания через выпрямитель перечисленных киже ценней, которое позволяет согласовать входной уровень регулирующего транзистора с выходным уровнем широтноимпульсного модулятора. Точка соединения конденсатора 20 с диодами 21 и 22 является первым выходом, а тачка соединения конденсатора 23 с диодами 24 и 25 — вторым выходам выпря- .О мителя, цреднаэначеннага для питания коллекторных цепей транзисторов 7 и

8 и цепи эмиттера транзистора 26.

Транзисторы 26 — 28, резисторы 34. стабилитрон 35, а также диод 36 об- 5. разуют импульсный усилитель. Конденсатор 37, дифференциальный усилитель

38, резистор 39, стабилитран 40, диад 4! и резисторы 42-45 и стабилитрон 46 образуют узел сравнения и усилитель сигнала ошибки. На чертеже обозначен конденсатор 47.

Стабилизатор работает следующим образом„

При подключении стабилизатора к источнику входного напряжения в базу регулирующего транзистора через резистор 2 задается так начального смещения, и регулирующий транзистор открывается. Появляющегося при этом на выходе стабилизатора напряжения достаточно для функционирования источника 19 синхронизирующега напряжения, с трансформаторной обмотки 18 каторага импульсы чередующейся полярности поступают на второй вход широтна-импульсного модулятора, выполненного на транзисторах 7 и 8. С этого момента широтно-импульсный модулятор переходит в ре><им управления с второго входа.

При наличии на втором входе широтно-импульсного модулятора напряжения отрицательной полярности открывается диод 12 и„ соответственна, транзис".«ор 8, ток эмиттера которого протеКВрТ через эмиттерный переход регулирукщега транзистора 1 в прямом направлении и переводит последний в режим насыщения. Растущее при этом на вь:ходе стабилизатора напряжение и нарастаюшие через резистор 39, стабилитран 40, диод 41, стабилитрон 46 н резистор 42 токи достигают уровня, при котсром сначала стабилитрон 46, а затем стабилитрон 40 переходит в режим стабилизации, а вместе с ним в рабочий режим переходят узел сравнения и усилитель сигнала ошибки, выполненные на дифференциальном усилителе 38. Причем напряжение, действующее на диоце 41, будучи приложенным между нулевым выводом и неинвертирующим вхсдом узла сравнения, смещает выход на напряжение усилителя сигнала он ибки в область положительных значений, в результате чего транзисторы 26-28 импульсного усилителя открываются, обусловливая переход широтно †импульсно модулятора на управление с первого входа.

В этом режиме управления базы

-гранзнсторав 7 и 8 через резисторы

9 я !0 и промежуток коллектор — эмит— тер агкрытага транзистора 26 акаэываютсн соединенными с вторым выходом

123 818 выпрямителя, с которого снимается напряжение со знаком минус, в результате чего в .базу транзистора 7 задается ток обратного смещения, а в базу транзистора 8 — ток прямого смеще- 5 ния. Когда напряжение обратного смещения на базе транзистора 7 превысит порог срабатывания диода 15, последний открывается, предотвращая нарастание этого напряжения сверх допусти- 0 мой величины, Так как до перехода широтно-импульсного модулятора в режим управления с первого входа транзистор 8 и регулирующий транзистор 1 были открыты, то после перехода в ре- 5 жим управления с первого входа их состояние остается неизменным независимо от смены знаков напряжения на втором входе широтно-импульсного модулятора. Так как при этом напряже- 20 ние на выходе стабилизатора продолжает расти, то через некоторый отрезок времени оно становится несколько выше напряжения стабилизации, узел сравнения через усилитель сигнала ошибки производит смену знака напряжения на входе импульсного усилителя, в результате чего транзистор 28 переходит в режим отсечки, а растущее напряжение обратного смещения на его базе открывает диод 36. Транзисторы 27 и 26 закрываются, и широтно-импульсный модулятор переходит в режим управления с второго входа.

Когда напряжение на этом входе ста- 35 новится положительным, открывается диод 11 и, соответственно, транзистор 7, при этом напряжение, действующее на базе транзистора 7, через резисторы 9 и !О поступает на базу 40 транзистора 8, в результате чего последний переходит в режим отсечки.

Ток эмиттера транзистора 7, протекая через эмиттерный переход регулирующего транзистора 1 в обратном 45 направлении, выводит последний иэ режима насыщения. После перехода ре гулирующего транзистора 1 в режим отсечки растущее на его базе напряжение обратного смещения открывает 50 диод 3, предотвращая увеличение этого напряжения сверх допустимого значения.

С момента перехода регулирующего транзистора 1 в режим отсечки напря- 55 жение на выходе стабилизатора поддерживается за счет энергии, накопленной в элементах ВЕС-фильтра. По мере расхода этой энергии напряжение на выходе стабилизатора падает и, когда оно на некоторую величину становится меньше напряжения стабилизации, узел сравнения и усилитель сигнала ошибки открывают транзисторы 26, 27 и 28 импульсного усилителя, в результате чего широтно-импульсный модулятор переводится в режим управления с первого входа, а регулирующий транзистор 1 — в режим насыщения..

Затем описанные процессы циклически повторяются.

Таким образом, предлагаемь и импульсный стабилизатор отличается от известного простотой конструкции, что позволяет уменьшить его массу и габариты, не ухудшая при этом электрических параметров °

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттером подключенный к входному выводу, LCD-фильтр, вход которого подключен к коллектору регулирующего транзистора, выход — к выходному выводу, усилитель сигнала ошибки, входы которого подключены к выходным выводам, импульсный усилитель которого соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора, двухполярный источник постоянных напряжений, выполненный по двухполупериодной схеме со средней точкой, соединенной с эмиттером регулирующего транзистора, причем к базе регулирующего транзистора подсоединены анод первого диода и первый вывод первого резистора, а катод первого диода и второй вывод первого резистора соединены соответственно с входным и выходным выводами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения, снижения массы и габаритов устройства, импульсный усилитель выполнен в виде трех транзисторов, трех резисторов, стабилитрона и второго диода, а широтно-импульсный модулятор — в виде двух транзисторов, трех диодов и шести резисторов, причем выход усилителя сигнала ошибки соединен с базой первого транзистора и катодом второго диода, а эмиттер первого транзистора — с анодом вто1234818

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2984/50 Тираж 836

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рого диода и первыми выводами стабилитрона и второго резистора, вторые выводы которых соединены соответственно с общей шиной и выходным выводом, а коллектор первого транзистора через третий транзистор — с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером регулируюшего транзистора а коллектор через четвертый резистор - с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с минусовым выводом двухполярного источника постоянных напряжений, змиттер четвертого р — и — р-транзистора и пятого n — р — и-транзистора широтно-импульсного модулятора соединены с базой регулирующего транзистора, их коллекторы через пятый и шестой резисторы широтно-импульсного модулятора — соответственно с отрицательным и положительным выводами двухполярного источника, а их базы через седьмой и восьмой реэисторы— с коллектором третьего транзистора импульсного усилителя, анод третьего диоца и катод четвертого диода соединены с синхрониэирующим выводом двухполярного источника посто1О янных напряжений, а катод третьего диода и анод четвертого диода через девятый и десятый резисторы — соответственно с базами четвертого и пятого транзисторов, пятый диод

15 своим анодом и катодом соединен соответственно с эмиттером и базой пятого транзистора, причем переходы эмиттер — база второго и третьего транзистора шунтированы соответствен20 но одиннадцатым и двенадцатым резисторами.

Составитель А. Макаров

Техред О.Гортвай Корректор А. Рошка