Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

327556

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.IV.1970 (№ 1428461i26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.1.1972, Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 20.111,1972

М. Кл. Н 02m 3/32

Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.722.1 (088.8) Автор изобретения

Г. Л. Хренников

Заявитель

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯ)КЕНИЯ

Изобретение относится к источникам питания и может быть использовано в различной радиотехнической аппаратуре.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения, содержащие входной и пере«одной трансформаторы, промежуточный каскад, выпрямитель, резистивный делитель и источник опорного напряжения.

Недостаток известных стабилизаторов постоянного напряжения состоит в том, что при резких изменениях входного напряжения и тока нагрузки возможен выход из режима стабилизации, что уменьшает надежность работы стабилизатора и ограничивает область его применения.

С целью повышения быстродействия срабатывания стабилизатора при резки«изменениях входного напряжения и тока нагрузки в предлагаемом устройстве крайние выводы вторичной обмотки в«одного трансформатора через дополнительные транзисторы, коллектор одного из которых связан с началом, а другого — с концом соответствующих секций вторичной обмотки переходного трансформатора, подключены к базам транзисторов промежуточного каскада, нагруженного на выпрямитель и резистивный делитель с источником опорного напряжения.

На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения; на фиг. 2 — зависимость вы«одного напряжения от в«одного при разомкнутой системе регулирования.

Стабилизатор содержит генератор прямоугольных дву«полярных импульсов 1, импульсный модулятор 2, усилитель переменного тока 8, входной трансформатор 4, переходной трансформатор 5, промежуточный каскад усилителя переменного тока, выполненный на

10 транзистора«6 — 9, источник питания 10, вы«одной трансформатор 11, выпрямитель 12, резистивный делитель, выполненный на резистора«18 и 14 и источник опорного напряжения 15.

1s Крайние выводы вторичной обмотки входного трансформатора 4 через дополнительные транзисторы 6 и 7, коллектор первого из которы« связан с началом, а второго — с концом секций вторичной обмотки переходного

20 трансформатора 5, подключены к базам транзисторов 8 и 9 промежуточного каскада, нагруженного на выпрямитель 12 и резистивный делитель с источником опорного напряжения 15.

2s Работу стабилизатора целесообразно рассмотреть предположив, что коллекторы транзисторов 6 и 7 закорочены с эмиттерами этих же транзисторов. Модулятор 2, управляемый генератором прямоугольны«двухполярных им30 пульсов 1, преобразует напряжение рассогла327556 сования, равное разности напряжений на резисторе 14 и источнике опорного напряжения

15, в переменное. После усиления усилителем

8 на обмотках переходного трансформатора 5 образуются прямоугольные импульсы, амплитуда которых пропорциональна напряжению рассогласования. Напряжение на вторичных обмотках трансформатора 5 управляет транзисторами 8 и У, каждый из которых полностью закрыт в течение одного полупериода и открыт, но не насыщен в течение другого.

Часть напряжения источника питания 10 приложена к транзисторам 8 и 9, а остальная часть — к первичной обмотке трансформатора 11. На выходе стабилизатора имеется напряжение, пропорциональное напряжению рассогласования. ? егулирование выходного напряжения осуществляется за счет падения активной мощности на тр анзистор ах 8 и 9.

Если резистор 18 отключить от выхода стабилизатора и считать его вывод входом разомкнутой системы регулирования, то на выходе выпрямителя 12 напряжение имеет форму, показанную на фиг. 2 (кривая

АБВГД) . При малых входных напряжениях на вход модулятора 2 подается почти полностью напряжение источника 15, а на выходе — выпрямителя 12, при этом существует предельное напряжение, определяемое источником 10 (участок А, Б). Транзисторы 8 и 9, каждый в свой полупериод, насыщены. С увеличением входного напряжения на вход модулятора 2 подается уменьшающееся напряжение и наступает момент, когда транзисторы 8 и 9 перестают насыщаться, а напряжение на выходе начинает уменьшаться (точка Б).

Когда напряжение на резисторе И станет равным напряжению источника 15, выходное напряжение выпрямителя 12 равняется нулю (точка В). При дальнейшем увеличении входного напряжения выходное напряжение выпрямителя 12 снова увеличивается до точки Г, при этом на вход модулятора 2 поступает положительное напряжение, в связи с этим фазы напряжений на модуляторе 2, усилителе 8 и трансформаторах 5 и 11 изменятся на обратные по сравнению с фазой напряжения генератора 1. Участок Б, В характеристики выходного напряжения выпрямителя 12 соответствует отрицательной обратной связи, участок В, à — положительной. Если теперь замкнуть систему регулирования, то выходное напряжение соответствует точке К. При резких

5 изменениях напряжения источника питания 16 или тока нагрузки стабилизатора, в особенности, если система регулирования находится на границе устойчивости, возможен переход на участок Ы, Г, после чего напряжение на

)0 выходе стабилизатора увеличивается до предельного, при этом стабилизация отсутствует и вывести стабилизатор из этого режима можно только выключив его.

Транзисторы 6 и 7 управляются от генера15 тора 1 и работают в режиме ключа.

На участке А, Б, В характеристики эти транзисторы не оказывают влияния на работу стабилизатора, так как они работают синфазно с транзисторами 8 и 9. Зависимость вы20 ходного напряжения от входного при разомкнутой системе регулирования с включенными транзисторами 6 и 7 соответствует кривой

А, Б, В, Е, так как после изменения фазы напряжения на трансформаторе 5 транзисторы

25 8 и 9 в один полупериод закрыты напряжениями, существующими на вторичных обмотках трансформатора 5, а в другой — транзисторами 6, 7, при этом при любых возмущениях выходное напряжение возвращается в

30 точку К.

Предмет изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий входной и переходной трансфор35 маторы, а также промежуточный каскад, выпрямитель, резистивный делитель и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия срабатывания при резких изменениях входного напря40 жения и тока нагрузки, крайние выводы вторичной обмотки входного трансформатора через дополнительные транзисторы, коллектор одного из которых связан с началом, а другого — с концом соответствующих секций вто45 ричной обмотки переходного трансформатора, подключены к базам транзисторов промежуточного каскада, нагруженного на выпрямитель и резистивный делитель с источником опорного напряжения.

327556

Фиъ 1

Ъ ы,т

А

Фиг 2

Составитель Г. Челей

Редактор Т. Морозова Техред 3. Тараненко Корректоры Е Исакова и И Шматова

Заказ 633/14 Изд. № 145 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2