Импульсный параметрический стабилизатор с частичной модуляцией

О П И С A Н И Е 355609

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фохта Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08,Х11,1970 (№ 1603331/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.X.1972. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 19.X I I.1972

Ч. Кл. 6 05f 3108

11омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722(088.6) Авторы изобретения

К. Ш. Либерзон и В. В. Сазонов

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева

Заявитель

ИМПУЛ ЪСНЫЙ ПАРАМЕТР ИЧ ЕСКИ Й

СТАБИЛИЗАТОР С ЧАСТИЧНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Предлагаемое изобретение относится к импульсным стабилизаторам постоянного напряжения, применяемым в автоматике, телемеханике, измерительной н вычислительной технике.

Известны импульсные параметрические стаоилизаторы с частичной модуляцией, содержащие источник питания постоянного тока с выводом от точки промежуточного потенциала, силовой каскад, состоящий нз регулирующего транзистора, соединенного последовательно с нагрузкой, источник опорного напряжения и магнитный мультнвнбратор, выполненный на насыщающемся трансформаторе с первичной и базовой обмотками и двух транзисторах.

Целью изобретения является создание параметрического импульсного стабилизатора г.остоянного напряжения с частичной модуляцией с питанием от источника постоянного тока.

Указанная цель достигается тем, что коллектор одного из транзисторов мультивибратора соединен с одним из полюсов источника питания и эмиттером регулирующего транзистора, а коллектор другого транзистора мультивибратора — с точкой промежуточного потенциала источника питания, противоположный полюс которого объединен с одноименным полюсом источника опорного напряжения, причем один из выводов первичной обмотки трансформатора мультивибратора соединен с эмиттерямн обоих транзисторов мультнвибратора, а другой — с одним цз полюсов источника опорного напряжения, а одноименный вы5 вод дополнительной обмотки, которон снабжен трансформатор мультивибратора, соединен с базой регулирующего транзистора.

Принципиальная схема предлагаемого стабилизатора приведена на чертеже, 10 Стабилизатор включает в себя источник питания с выводом от точки промезкуточного потенциала, силовой каскад, состоящий нз регулирующего транзистора Т1 и диода Д 1, »сточннк опорного напряжения Уо и магнитный

15 мультнвнбрятор, состоящий нз транзисторов

Т2, Т8 и насыщающегося трансформатора Тр с сердечником нз материала, имеющего прямоугольную петлю гнстерезнса, Минус источника опорного напряжения U< подключен к

20 минусу источника питания. Пер вичная обмотка W, насыщающегося трансформатора одним концом подключена к плюсу источника опорного напряжения, а другим концом через транзисторы Т2 и ТЗ соответственно к пгносу

25 источника питания н к точке с промежуточным потенциалом. Транзистор Т2, типа ti — p — л., я

ТЗ, типа p — н — р. Их переключение производится от общей базовой обмотки W. трансформатора. Регулирующий транзистор Т1 сн30 лового каскада переключается от дополни355609 (11) (12) "вых = Е2 + А (5) где

t,+t2 (6) (8) тельной обмотки W3 насыщающегося трансформатора синфазно с транзистором Т2.

Когда открыт транзистор Т2 (Т3 закрыт), к обмотке % 1 насыщающегося трансформатора Тр прикладывается разность напряжения источника питания (Е1+Е3) и опорного напряжения Up. Под действием этой разности происходит перемагничивание сердечника трансформатора Тр. Время его полного перемагничивания определяется выражением:

2 Bs.W S

1 7

1:1+ B2 — Up где Bs — индукция насыщения сердечника трансформатора Тр, S — глощадь поперечного сечения сердечника трансформатора.

При этом необходимо выполнение условия

Е, +Е,)У,. (2)

Напряжение на базовой обмотке Wq поддерживает транзистор Т2 в состоянии насыщения, а ТЗ вЂ” в запертом состоянии.

После насыщения сердечника трансформатора происходит переключение схемы, Т2 запирается, ТЗ отпирается, сердечник трансформатора начинает перемагничиваться в обратном направлении под действием приложенной к обмотке К1 разности напряжений Е, и Uo.

При этом необходимо, чтобы U, ) Е„(З) время полного перемагничивания сердечника в этом случае было:

2Bs W, S (4)

UP — B2

Полярность напряжения на обмотке 1» 3 такова, что когда открыт транзистор Т2 (в течение времени 11), регулирующий транзистор

Т1 также открыт, а когда открыт транзистор

Т3 (в течение времени 4), транзистор Т1 заперт. Напряжение на выходе импульсного стабилизатора с частичной модуляцией, очевидно:

Подставляя выражения (1) и (4) в (6), получим (7) тогда из (5) и (7) имеем:

ВЫХ 0

Это равенство, как указывалось выше, выполняется при условии:

Е,+E,) U,)Å,. (9) Если напряжение источника питания колеблется в пределах

Е,+E,=Е, (1 î), (10) 10

60 то свЯзь междУ Ео и E2î длЯ обеспечениЯ вытекающих из (9) соотношений 0)Е20 (1 + )

0 ((Е10 + Е2o) (1 — 6) дается выражением

1-»- Ь где

Ео=Е1о+Е о — среднее значение напряжения питания, >

Е1о — средние значения напряжении

Е1 иЕ3, о — относительное отклонение напряжения питания от среднего значения.

Из работы схемы видно, что в определенных пределах изменения напряжения источника питания стабилизатор поддерживает на выходе постоянное напряжение, определяемое величиной опорного напряжения. Сохраняя достоинства импульсных стабилизаторов с частичной модуляцией (малые габариты фильтра, высокий к.п.д., малые пульсации, большие выходные напряжения, более высокое быстродействие), предлагаемый стабилизатор одновременно черезвычайно прост, содержит малое количество элементов. По сравнению с существующими схемами импульсных стабилизаторов с частичной модуляцией он обладает значительно более высокой надежностью, сохраняя достаточно высокий коэффициент стабилизации, Предмет изо бр ете ни я

Импульсный параметрический стабилизатор с частичной модуляцией, содержащий источник питания постоянного тока с выводом от точки промежуточного потенциала, силовой каскад, состоящий из регулирующего транзистора, соединенного последовательно с нагрузкой, источник опорного напряжения и магнитный мультивибратор, выполненный на насыщающемся трансформаторе с первичной и базовой обмотками и двух транзисторах, отличаюи ийся тем, что, с целью улучшения качественных показателей стабилизатора, коллектор одного из транзисторов мультивибратора соединен с одним из полюсов источника питания н эмпттером регулирующего транзистора, а коллектор другого транзистора мультивибратора — с точкой промежуточного потенциала источника питания, противоположный полюс которого объединен с одноименным полюсом источника опорного напряжения, причем один из выводов первичной обмотки трансформатора мультивибратора соединен с эмиттерамп обоих транзисторов мультпвибратора, а другой — с одним из полюсов источника опорного напряжения, а одноименный вывод дополнительной обмотки, которой снабжен трансформатор мультивибратора, соединен с базой регулирующего транзистора, 355609

Редактор В. Фельдман

Заказ 3936/16 Изд, № 1590 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Рауспская паб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель В. Попова

Техред А. Евдонов

Корректоры: М. Коробова и Л. Корогод