Импульсный регулятор постоянного напряжения
Патент 1073759
Авторы
Классы МПК
Импульсный регулятор постоянного напряжения
Иллюстрации
Реферат
ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выxoдньLми выводами, а база соединена с эмиттером через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, подключенный управляющим переходом.к выходу блока управления, и отпирающий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дросселем, подключённ1лм первым выводом к базе указанного регулирующего транзистора, а вторым выводом через указанный отпирающий резистор - к коллектору регулирующего транзистора, эмиттер которого через в.веденный диод соединен с вторым выводом дросселя. (Л С W СП СО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) G 05 F 56
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3507079/24-07 (22) 03.11.82 (46) 15.02.84. Бюл. М 6 (72) В.И.Овдин и Д.Ф,Турутина (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 756390, кл. G 05 F 1/58, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 761995, кл, G 05 F 1/58, 3. Авторское свидетельство СССР
Р 748390, кл. G 05 F 1/64, 1980. (54) (57 ) ИМПУПЬСНЫИ РЕГУЛЯТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и вы„„Я0„„1073759 А ходными выводами, а база соединена с змиттером через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, подключенный управляющим переходом.к выходу блока управления, и отпирающий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен дросселем, подключенным первым выводом к базе указанного регулирующего транзистора, а вторым BblBOдом через указанный отпирающий резистор — к коллектору регулирующего транзистора, змиттер которого через введенный диод соединен с вторым выводом дросселя, 10 73759
Изобретение относится к электр, технике и может быть использовано для построения вторичных источников электропитания.
Известен импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий пос- э ледовательный регулирующий транзистор и фильтр на выходе 11.
Недостатком известного устройства является его низкий КПД.
Это связано с отсутствием источ- 10 ников запирающего напряжения в базе регулирующего транзистора, что приводит к увеличенным динамическим потерям при его выключении. Для нормальной работы резистор между базой и эмиттером транзистора должен иметь величину порядка 10 Ом. Это приводит к заметным потерям мощности в нем и в ограничительном резисторе в базе транзистора. Все эти факторы снияают КПД регулятора.
Известен импульсный регулятор постоянного напря>кения, содержащий ключевой регулирующий элемент, включенный посЛедовательно в силовую шину, емкостной фильтр на выходе (3 ).
Недостатком регулятора является низкий КПД. Это связано с большой мощностью, рассеиваемой в базовом резисторе ключевого регулирующего элемента, К резистору в этом регуляторе предъявляются противоречивые требования. С одной стороны, резистор желательно иметь малой величины,,чтобы падение на нем во включенном ,состоянии ключевого транзистора бы- 35 ло минимальным. С другой стороны малая величина резистора ведет к увеличению рассеиваемой на нем мощности в закрытом состоянии ключевого транзистора, когда к резистору при- 40 лояена большая часть питающего напря>кения. При выборе резистора мощность, рассеиваемая им, равна примерно мощности, рассеиваемой клк>чевым транзистором. 45
Наиболее близким к изобретению технологическим решением является импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выходными выводами, а база соединена с коллектором через отпирающий резистор и с эмиттером — через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, поцключенный управляющим переходом к выходу блока управления (3 1.
Недостатком известного устройства является низкий КПД. КПД получается низким из-за больших потерь, в регу- 60 лирующем транзисrope при открытом состоянии.
Цель изобретения — повышение КПД импульсного регулятора постоянного напряжения„ 65
Цель достигается тем, что импульсный регулятор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, силовая цепь которого включена между входными и выходными выводами, а база соединена с эмиттером — через последовательно соединенные источник запирающего напряжения и управляющий транзистор, подключенный управляющим переходом к выходу блока управления и отпирающий резистор, он снабжен дросселем подключенным первым выводом к базе указанного регулирующего транзистора, а вторым выводом через указанный отпирающий резистор — к коллектору регулирующего транзистора, эмиттер которого через введснный диод соединен со вторым вьводогл дросселя.
На чертеже представлена схема импульсного регулятора постоянного напряжения, работающего в режиме стабилизации постоянного напряжения.
Стабилизатор содержит регулирующий составной транзистор 1„ между базой и эмиттером которого через управляющий транзистор 2 включен источник запирающего напряжения 3, управляющий блок 4, входом соединенный с выводами для подключения нагрузки, одним выходом с базой регулирующего транзистора 1, вторым выходом с базой управляющего транзистора 2, параллельно переходу коллектор-база реГулирующего транзистора 1 включена последовательная цепь из резистора 5 и дросселя б. B точку соединения резистора 5 и дросселя б подключен катод диода 7, анод которого соединен с эмиттером регулирующего составного транзистора 1. Кроме того, стабилизатор содержит на вь-ходе фильтр 8„ включенный между эмиттером регули— рующего составного транзистора и выходом стабилизатора.
Схема работает следующим образом. управляющий блок 4, отслеживающий изменения выходного напряжения, периодически вырабатывает на своем выходе модулированные по ширине импульсы, отпирающие управляющий транзистор 2. В открытом состоянии транзистора 2 база составного тран,зистора l подключена к источнику запирающего напряяения 3, что обеспечивает закрытое состояние регулирующего транзистора 1. В это время к цепи резистор 5 — дроссель б прикладывается напряяение близкое по величине к входному напряжению. Начинает нарастать ток в индуктивности б, который замыкается через транзистор 2 на минус источника запирающего напряжения. При запирании транзистора 2 схемой управления 4 ток дросселя б переключается в базу регулирующего составного транзистора 1, замыкаясь
1073759
Составитель В.Цишевский
Техред Л.Мартяшова Корректор К.Зимокосов
Редактор А.Долинич
Заказ 329/47 Тираж 842. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 через диод 7, обеспечивая пры этом отпирание регулирующего составного. транзистора.
Таким образом, применение в схеме дросселя и диода позволяет накапливать энергию в дросселе в момент 5 закрытого состояния регулирующего составного транзистора и рационально ее испольэовать для насыщения регулирующего составного транзистора при открытом его состоянии. Применение 1П диода обеспечивает низкое сопротивление цепи разряда дросселя, что позволяет длительное время удерживать ключ в насыщенном состоянии эа счет энергии дросселя, Насыщенный режим регулирующего составного транзистора обеспечивает низкое падение напряжения на нем при протекании тока нагрузки, что и приводит к повышению
КПД устройства.
Технико-зкономический эффект применения изобретения определяется не только повышением КПД, но и 1 ем, что уменьшение падения напряжения на регулирующем транзисторе 1 достигается простым схемным решением без применения дополнительного источника смещения, что, в свою очередь, позволяет снизить стоимость уст,ройств, выполненных на базе предложенного импульсного регулятора.