Ьив]

Q 31 И С A H И E 373712

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К .АЗТОее СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со. оз Соаетсккх

Социалистических

Респубанк

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 28.Х1.1.!970 (№ 1612341/24-7) .Ч.Кл. 6 051 1/56 . пр:>соединением заявки №вЂ”

Гкударствеииый комитет

6ееета Иииистреа СОР пе делам иаебратений и втирмтии

Приоритет—

Опубликовано 12.111..1973.. Ьюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 16.Х.1973

УДК, 621.316.722 (088.8) Авторы изобретения

В. В.,Сазонов и К. Ш. Либерзон

Куйбышевскии политехнический институт им. В, В. Куйбышева

Заявитель

ИМП УЛ ЪС Н Ы Й СТАВИЛ ИЗАТОР ПОСТОЯ Н НО ГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение может быть использовано в автоматике, телемеханике, измерительной и вычислительной. технике.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие силовой транзистор, переключающий магнитный усилитель и магнитный мультивибратор.

Однако коэффициент стабилизации таких стабилизаторов определяется только глубиной отрицательной обратной связи по выходному напря»<ению. При использовании в качестве цепи отрицательной обратной связи обмотки управления, включенной непосредственно на выход стабилизатора, эта связь получается слабой, а коэффициент стабилизации относительно низким. Для его повышения обычно используют дополнительные каскады усилителей постоянного тока, усложняющие схему и снижающие ее надежность. Кроме того, поскольку магнитный усилитель управляется только сигналом рассогласования с выхода стабилизатора, то при всяком изменении входного напряжения схема начинает регулировать лишь при появлении на выходе сигнала рассогласования. A так как магнитный усилитель обладает инерционностью, то заданное значение напряжения устанавливается на выходе только через определенное время.

Этот недостаток особенно сильно проявляется при резком изменении питающего напряжения, когда время установления может достигать нескольких периодов работы магнитного усилителя.

В предлагаемом стабилизаторе переключающий магнитный усилитель подключен к выходной обмотке дополнительного линейного трансформатора, первичная обмотка которого крайними выводами через разделительные диоды подсоединена к эмиттерам транзистоlo ров магнитного мультивибратора, а ее средний вывод — к плюсу источника питания.

Такое выполнение стабилизатора позволяет повысить его коэффициент стабилизации и быстродействие.

15 На чертеже дана принципиальная схема описываемого стабилизатора.

Силовой каскад стабилизатора включает в себя силовой транзистор Т, и фильтр, состоящий из дросселя Дрь емкости С и диода Дь

20 Магнитный мультивибратор выполнен на транзисторах Те и Т3 и насыщающемся трансформаторе Тр, с сердечником из материала, имеющего прямоугольную петлю гистерезиса, и подключен на выход стабилизатора. К эмит25 терам транзисторов Те и Тэ через разделительные диоды Де и Де подсоединена первичная обмотка дополнительного линейного трансформатора Тр2. Средняя точка этой обмотки подключена к плюсу источника входного на30 IIpII» ения Ui . К выходной обмоткe транс373712 форматора Тр2» подключен магнитный усилитель, состоящий из дросселей Др2 и Др-„и диодов Д.; и Д5. Нагрузкой магнитного усилителя является входная цепь силового транзистора

Т!. Обратная связь осуществляется обмоткой

Во обратной связи, включенной на выход стабилизатора.

Напряжение на выходе стабилизатора определяют по выражению:

1) вы в = >Увв, (1)

t>:вы где у= — -—

Т 2 ()) относительное время включения транзистора Т), Т вЂ” период работы магнитного мультивнбратора;

t-;.. — время включенного состояния транзистора Т!.

В данной схеме t-:: равно времени перемагничивания сердечников магнитного усилителя от начального значения индукции Во, устанавливаемого в управляющий полупериод током обмотки обратной связи, до индукции насыщения Вв. — (3)

U2

W) — число витков рабочих обмоток магнитного усилителя;

Q — площадь поперечного сечения сердечников магнитного усилителя;

U2 — папряжение на половине выходной обмотки трансформатора Тр2.

В течение t. сердечники магнитного усилителя нс насыщены, напряжение U2 через открытый за счет резистора Rc переходэмиттербаза транзистора Т1 приложено к рабочим обмоткам магнитного усилителя. При насыщении сердечников магнитного усилителя напряжение U2 через резистор Рв прикладывается к базе транзистора Т1 и запирает его. При этом цепь магнитного усилителя замыкается через диод Дб и напряжение не влияет на его работу.

Вели !!!!!у напряжения U2 трансформатора определяют всличиной (У.в и коэффициентом трансформации этого трансформатора, т. е.

».> 2 = ».»>

1» 2

W 1 (4) где W! и W2 — число витков первичной и выходной обмоток трансформатора Тр2, соответственно, а его частоту — частотой подключения первичной обмотки этого трансформатора транзисторами Т и Т мультивибратора ня вход стабилизатора. При этом сердечник трансформатора Тр2 пс должен насьицаться во вссм диапазоне изменения 1,!.в. Поскольку выходное напряжение поддерживается постоянным за счет отрицательной обратной связи, то частота мультивибратора, а следовательно, и питающего магнитный усилитель напряжения остается .почти постоянной. Таким образом, магнитный ч силнтсль питается пяпря)кс!

IBAD!>I> IBcToTII I oToporo постоя11на, а ям плиту" да пропорциональна входному напряжению стабилизатора.

Подставляя выражение (4) в выражение

5 (3), получают (В.- — Во) 1Г» О. W, ())

Uвв ° 1 2 или с учетом выражения (2) 10

2(В.— В»)) W» Q Г!

U-- . W2 Т

Тогда из выражений (1) и (6) 2 ( — B>») Wв О W!

15 U,: „,:= "- — — — — =const, W2 2Т т. с. U" .. при принятыхдфпущения. (T=const) определяется параметрами элементов схемы и значением В и пс зависит от U. Поскольку

20 Uâ"ûõ =const, то T = const.

Величина В„, определяемая величиной У" в и параметрами цепи обратной связи, также постоянна.

25 Всякое резкое изменение U- во время открытого состояния транзистора Т1 приводит к такому одновременному уменьшению согласно выражению (3) и у согласно выражению (6), что t. остается постоянным. ИзЗ0 менение U" в интервале запертогосостояпия транзистора Т1 не влияет на работу стабилизатора. Таким образом, предлагаемая схема обладает практически мгновенной реакцией на изменение входного напряжения.

35 ЕСЛИ .)вы. ИЗМЕНяЕтСя За СЧЕТ ПадЕНИя Напряжения на силовом транзисторе и дросселе фильтра при изменении тока нагрузки, то схема работает обычным образом. Изменение

U-ыв приводит к такому изменению тока в це40 пи обратной связи и установленного значения

Во, что,U" остается постоянным с заданной степенью точности.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе осуществляется два типа стабилизации:

45 параметрическая — по входному напряжению и компенсационная — по выходному напряжению. При этом параметрическая стабилизация обеспечивает независимость выходного напряжения от входного, а компенсационная

50 стаоилизяцпя поддерживает постоянным U-ы. при изменении нагрузки, параметров силового транзистора и других элементов схемы, что (упрощает) работу магнитного усилителя в качестве широтно-импульсного модулятора, 55 так как требуется меньшая глубина отрицательной обратной связи.

Предмет изобретения

60 Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий силовой транзистор, переключающий магнитный усилитель и мяг-!!!гп!!.!й мультнвпбрятор, отлача)ощиися тем, 6>) что, с 1:,сл!>!о 001»ь!!пс11!!я к<)э(>)фицис1!Тя CTcloH373712

CocTc18IlT(. В. Круглова

Редактор А. Пейсоченко Текред Л. Грачева Корректоры Н. Ау» и Л. Новожилова

Закал 25!3 1!ад. ¹ !292 1 ираж 780 Подписное

Ц11!11П!11 Государственного комитета Совета Министров СССР!

io делам изобретений и отк ыгий

Москова, Ж-З5, Раушснан наб., д. 4/5

Обл. тии. Костромскгио украв еиия иадатетвств. полиграфии и книжной торговли лизации и быстродействия, переключающий магнитный усилитель подключен к выходной обмотке дополнительного линейного трансформатора, первичная обмотка которого крайними выводами через разделительные диоды подсоединена к эмиттерам транзисторов магнитного мультивибратора, а ее средний вывод — к плюсу источника питания.