Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

Союз Советсиии

Социалистичесиии

Республик

О П И С А Н И Е ()954980

ИЗОБЕЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 27.03.81 (2I) 3266463/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Q OGD 1/66

ВеуавротваииыЯ комитат

СССР ав долом изобретеииЯ и отирытиЯ

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (53) УДК621.316. .722.1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Я. Аксенов, Ю. М. Грашин, В. И. Дворецкий и В. А. Шленцов

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к радиотехническим устройствам измерительной техники.

Известны клточевые стабилизаторы с ииротно-импульсной модуляцией используемые в радиотехнических установках

5 для стабилизации выходного напряжения.

Эти стабилизаторы имеют регулирутсаций элемент, зддакаций мультивибратор, эмит терный повторитель, схему сравнения, источник опорного напряжения. В этих стабилизаторах при изменении напряжения на выходе регулируется длительность открытого и закрытого состояний регулирующего элемента, управляемого сигна- 15 лом, поступающим от задакацего мульгивибратора (11

Использование обратной связи для . увеличения коэффициента с габилизации не обеспечивает устойчивой работы стабили- 2в затора.

Наиболее близким техническим peuteнием к предлагаемому является ключевой стабилизатор постоянного йапряжения, 2 содержащий включенный последовательно в силовую шину составной регулирующий элемент на транзисторах, D С-фильтр, блок сравнения на двух транзисторах, к базе одного из которых подключен источник опорного напряжения, а.к базе другого — делитель выходного напряжения, эадакаций мультивибратор, на двух транзисторах, коллектор первого из которых соединен через эмиттерный повторитель с базой первого транзистора регулирующего элемента, базы транзисторов мультивибратора соединены с коллекторами соответствутощих транзисторов блока сравнения, коллекторные сопротивления транзисторов мультивибратора подключены к общей шине стабилизатора (21

Недостатком укаэанного стабилизатора является то, что увеличение коэффициентаст,абилизации возможно только эа счет увеличения глубины отрицательной обратной связи, чго приводит к самовозбуждению стабилизатора.

3 984980 4 цель изобретения — увеличение козф- стабильным, Обратная связь осуществля фициента стабилизации ключевого ста- ет управление в зависимости от изменебилизатора при сохранении устойчивости ний выходного напряжения. Прямая связь стабилизатора к самовозбуждению. осуществляет управление в зависимости от

Поставленная цель достигается тем, $ изменения входного напряжения. что в ключевой стабилизатор постоянного Регулирование с помощью обратной напряжения, содержащий включенный пос- вязи осуществляется следующим образом. ледовательно в силовую шину составной Выходное напряжение через делитель егулирующий элемент на транзисторах,, на резисторах 19-21 поступает на один

С-фильтр, блок сравнения на двух тран- 10 из входов блока сравнения на транзисзисторах,, к базе одного из которых под- торах 15 и.16. На другой вход блока ключен ис гочник опорного напряжения, сравнения поступает опорное напряжение а к базе другого — делитель выходного от источника опорного напряжения на напряжения, задающий мультивибратор на стабилитроне 17. Разность напряжений. двух транзисторах, коллектор первого 3$ поступающая с делителя от источника из которых соединен через эмиттерный опорного напряжения, изменяет сосгояния повторитель с базой первого тоанзистора транзисторов 1 5 и 1 6 блока сравнения. регулирующего элемента, базы транзис- Транзисторы 15 и 16, включенные в торов мультивибратора соединены с кол- цепь разряда конденсаторов 5 и 6, возлекторами соответствующих транзисторов и действуют На длительности открытого блока сравнения, коллекторное сопротивле- . и закрытого состояний транзисторов 1 ние первого транзистора мультивибрато- и 2 задающего мультивибратора. В зара подключено к обшей шине стабилиза- висимости от длительности -сигнала, сним; тора, введена цепь формирования опорно- емого с резистора 3 задающего мультиго напряжения, содержащая последователь-ц вибратора, изменяется длительность сигно соединенные два стабилитрона и сопро- нала, поступающего на базу транзистора тивление, причем катод первого стабилит- 11 регулируккцего элемента с резистора рона соединен с положительной шиной 8 эмиттерного повторителя, и, следостабилитрона, анод. второго стабилитрона вательно, длительность открытого и за-соединен с коллекторным сопротивлением За крытого состояний регулирующего эле-. второго транзистора; мультивибратора., а мента, свободный вывод сопротивления цепи фор- Когда транзистор 7 закрыт, на базу мирования опорного напряжения соединен транзистора 11 подается положительное с общей шиной стабилизатора. напряжение от дополнительного ис гочника, На чертеже представлена принципиаль- вследствие чего регулирующий элемент ная электрическая схема стабилизатора. закрывается. При открывании транзис3$

Предлагаемый клк>чевой стабилизатор тора .7 на базу транзистора 11-подаетсодержит задающий мультивибратор, ся отрицательный потенциал и регулирувключающий транзисторы 1 и 2, резне - ющий элемент открывается. С целью торы 3 и 4, конденсаторы 5 и 6, эмит- получения больших коэффициентов ста4О терный повторитель, включающий тран- билизации дополнительно к стабилизации зисгор 7 и резисгор 8, регулирующий обратной связи используется в предлагаэлемент, включающий транзисторы 9-11, ° емом устройстве сгабилизация с помодиоды 12, 13 и резистор 14, блок срав- шью прямой связи. нения, включающий транэисторы 15 и Регулирование с помощью прямой свя16, стабилитрон 1 7 и резисторы 18-22, зи осуществляе гся следующим образом.

1$ цепь формирования опорного йапряжения, При увеличении входного напряжения випочающую стабилитроны 23 и 24 и выходное напряжение также стремится резистор 25, фильтр, включающий кон- возрасти. Рост входного напряжения денсатор 26, дроссель 27 и диод 28. вызывает рост напряжения, до которого

Стабилизатор работает следующим o6- + заряжается конденсатор 5 через резисразом. тор 3 и, следовательно, увеличение

В приведенной схеме стабилизация времени его последующего разряда. Вевыходного напряжения осуществляется с личина же напряжения, до которой заряжа использованием примой и обратной свя- ется конденсатор 6, не зависит от иззей. Обе связи обеспечивают управление $$ ыенения входного напряжения, так как длительностью открытого и закрытого резистор 4 подсоединен к источнику состояний регулирующего элемента так, опорного напряжения, Увеличение времечтобы поддерживать выходное напряжение ни разряда конденсатора 5 увеличивает р н существенно расширить сферу применения Источники информации, предлагаемого стабилизатора.

35 принятые во внимание при экспертизе

1. Векслер Г. С. Электропитание спецаппаратуры. Киев, Вища школа, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1979, с. 258, рис. 111 26.

2. Грейвер Е. С. Ключевые стабилиКлючевой стабилизатор постоянного заторы напряжения постоянного тока. М., 40

4Р напряжения, содержащий включенный пос- Связь, 1970, с. 107.

5 9549 время поддержания в закрытом состоянии транзистора 2 задающего мультивибратора и в открытом состоянии транзистора 1 задакщего мультивибратора, что в свою очередь увеличивает время закрытого состояния регулирующего элемента. Выходное напряжение уменьшается, т.е. стабилизируется.

В результате совместного действия прямой и обратной связей нествбиль- <0 ность выходного напряжения при йзменении входного напряжения на + 20% не превышает 0,05%, тогда как в известном устройстве нестабильность выходного напряжения составляет только 0,5% при изменении входного напряжения на +20%.

Так как коэффициент стабилизации увеличился за счет прямой связи, то это приводит к сохранению устойчивости стабилизатора к свмовозбуждению. 20

Изменение схемы стабилизатора путем подключения одного коллекторного сопротивления задающего мультивибратора к стабилизированному питанию выгодно отличает предлагаемый стабилизатор от д известного, твк как позволяет увеличить коэффициент стабилизации не менее, чем в 10 рвз при сохранении устойчивости стабилизатора к самовозбуждению, что невозможно при стремлении добиться увеличения коэффициента стабилизации, увеличивая глубину отрицательной обат ой связи. Все сказанное позволяет

BO 6 ледоввтельно в силовую шину составной регулирующий элемент на транзисторах, РЬС-фильтр, блок сравнения нв двух транзисторах, к базе одного из которых подключен источник опорного напряжения, а к базе другого — делитель выходного напряжения, задающий мукыгивибрвтор на двус транзисторах, коллекгор первого иэ которых соединен через эмиттерный повторитель с базой первого транзистора регулирующего элемента, базы транзис торов мультивибратора соединены с коллекторами соответствующих транзисторов блока сравнения, коллекторное сопротив ление первого транзистора мультивибратора подключено к обшей шине стабилизатора, отличвющи йс ятем, что, с целью увеличения коэффициентв стабилизации при сохранении устойчивости к самовозбуждению, в стабили« затор введена цепь формирования опорного напряжения, содержащая последовательно соединенные два ствбилитрона и сопротивление, причем катод первого стабилитрона соединен с положительной шиной стабилизатора, анод второго стабилитронв соединен с коллекгорным сопротивлением второго транзистора мультивибратора, а свободный вывод сопротивления цепи формирования опорного напряжения соединен с обшей шиной стабилизатора.

+ I+

Составитель О. Мщцерякова

Редактор А. Мотыль Техред 3.Палий Корректор М. Демчик

Заказ 6433/49 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПИП "Патент, г. Ужгород, уь. Проектная, 4