Импульсный стабилизатор

Импульсный стабилизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

гф", > (РРФ ф М

Союз Советских

Социалистических

Республик (lt 525067

Й <цВ! ОРСтъОМУ СЗ <<БУмйЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио24.12.74 (2!) 2087618/07 с присое инеиием заявки ¹ (23} П р но р ит ет (43) Опубликовано1д,08.76. Бюллетень ¹QO (4Ь) Дата опубликования описания 04.11.76 (5!) М. Кл.

G05 Р4/44

Гасударвтв квь и хомютвт

Свввтв Нививтрав СССР па далвч кзвбРетввий и вткрыткй (53) УДК G21.316.722.

1 (088.8) (?2) Автор изобретения

В. С. Мальцев

Центрапьный научно-исспедоватепьский институт связи (71} Заявитель (54) ИИПУЛЬСНЬ1Й СТАБИЛИЗАТОР!

Изобретение относится к области эпехтротехннки, а в частности к устройствам дпя широтнсь-илптупьсного управления кпючевымя транзисторами импупьсных стабилизаторовв напряжения и статических преобраэоватепей с регулируемым выходным напряжением. . <

Известны импульсные стабилизаторы, содержащие модупятор ширины импульсов и импульсный усилитель с трансформаторным выходом, при этом каждый усилитель управttaer и гапьванически раздепяет входные пепи одной пары кпючевых гранзисгоров, составпя:ошнх противоположные плечи моста(1 .

Недостатком этого устройства явпается его сложность.

Кроме эт.>ro, известны импульсные стабипизагоры, содержа<цие широтно-импупьсный модупятор, который через импульсный усипитепь с гран<сформвгорнь1м выходом управляет двумя кпючевыми транзисторами, дпя чего их входы готспючены к огдепьным вторичным обмоткам через ограничиваюшие резисторы, чго пса",опяет п<>дявагь изменяюшиеся по ширине г<п раюшие импульсы с выхода модупягора одно< ременн< «а «к»д каждого из транзисторов.

Однако известные устройства и л«>л«п< спада отпираю<пего импупьсп из-з» я(и -fff«t рассасывания избыточного заряд» <. t «: ключевого транзистора его выкпючеии<"; ьдержиьается. На время задержки в fxitt <ния ключевого транзистора впияюг инпук.и> . ность рассеяния обмоток тра>«форматера и вепичина амплитуды запираюспег<> илп<уп са. В кпючевом сгабипизагоро для уменьшения динамической нестабип«lit.><-fit ?????? ???????????????????? ?????????????????? ?????? ?????????? ????????????>ун>г режим прерывистых гоков и дроссеп» «л<х<ц ного фильтра, В этом режим» ра<ботьt дпи« тепьность импульсов модулятора составляетт единицы микросекунд, а врел1я задержки выключения ключевых транзисторов ре.. ко возрастает, поскольку ув<..<шчивается кратность тока вкпючения базьl, а I

Кроме того, из-за паразигнык параметров обмот<вк импульсного транс. ормт>г<.>ра и энергии запасенной в ни>< в мо .<ент сайада отпираюшего илтпупьса т>озн<пса<. r f>t и грай

525067 кереходцый процесс, который выэываег дисI персию времени задержки выключения кпючевого транзистора. 3то явпение характери« зуется тем, что при ппввпом изменении ширины импульса модулятора в области некоторь1х значений его длительности время задержки выкпючення изменяется дискретно, Квк дисперсия времени задеркжк выкпточенкя, так и несимметрия импульсов в ка г напах управления при изменениях входного.л 1Е напряжения и малых токах нагрузки ведут

1 неустойчивой работе устройств электропитания в д11нал ическом режиме.

Ултеньшение времени задержки Выкпюче

Г ния ключевых транзисторов и сведение до ( минимума его дисперсии путем включения резисторов, шунтирующих входы транзисторов, и увеличения намагничиваюшего токе трансформатора незконол|кчно. В ключевом стабкпкзаторе из-зв этого сужают диапазон "„й изменения дпкгепьности импульсов управпе тия, дпя чего уменьшают диапазон изменения тока нагрузки и включают непинейную индуктивность в в1лходном фильтре.

С целью устранения искажения выходно- а

ro импульса, вызванного кндукгивностью рассеяния обмоток трансформатора, в предпагаемом устройстве параллельно входу перекпючаюшего транзистора включен выход бпокируюшего транзистора, а его вход через 30 резистор подсоединен к выходу д1.фференцлру юшей цепочк и, вход ко горой подкп ючеи параллельно ограничиваюшему резистору; дифференцируюшая цепочка может быть выполнена в виде поспедовательного соедине Зб ния диода к параллельно соединенных резистора и конденсатора к в виде поспедоватепьно соединенных дросселя и резистора.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого импульсного стабилизатора; на фиг. 2 - то же; цринцилиапьная схема.

На выходе модупятора 1 ширины импульсов (фиг. 1 j вхпючен импульсный усилитель

2 с трансформатором 3 ка выходе. Конец ! вторичной обмотки 4 трансформатора подклкъ- чан к эмиттеру ключевого транзистора 5 тяпал-ф-т1 к коллектору блокирующего тран зистора 6 тт111а р-и-р. Начало вторичной обмотки 4 трансформатора через ограничквато1гий реэвстор 7 подключено к базе ключе- вого транзистора 5 к эмиттеру бпокируюшего транзистора 6, а также через делитель на резисторах 8 и 9 — к базе блокирующего транзистора 6, при этом эл.итгер бпоки руюшего транзистора 6 через дроссепь 10 соединен с средней точкой делителя; на ре эисторах 8 и 9.

Отп11раютцпйил1пульс с моду 121 Ора 1 шкрищ1 илтпульсов через импульсный усипитепь 2 поступает Hr) трансфорлтато 3. Длпее сигнал со вторичной обмогки 4 трансфор мотора через ограничивающий резистор 7, резистор 8 и дроссепь 10 поступает на вход ключевого транзистора 5 и от11крает его.

Одновременно к базе бпокируюшего транзистора 6 через резистор 9 подается запираю.щее напряжение с дроссепя 10, который после насыщения сердечника шунтирует его вход.

Таким образом в период действия отпирв: юшего импульса модулятора, блокирующий транзистор 6 находится в закрытом сос»оянии, В момент спада отпкраюшего кмпупься,. в дроссепе 10 возникает перепад тока. Наведенная при этом на дросселе 10 э.д.с. отпираетбпокируюший транзистор 6, который своймогкрытым переходом коппектор-эмкттер звкорачивает вход ключевого транзистора 5 и этим же переходом замыкает вторичную обмотку 4 трансформатора нв ограничкваюлий резистор 7. Иэбыточ11ый заряд в базе кпючевого транзистора 5 начиняет рассасываться. Напряжение на вторичной обмотке4 трансформатора представляет собой результат действия быстрого переходного процесса к переходного процесса, обусловленного энергией, запасенной в кндуктивчости намагFiчивания трансформатора 3. Как только это напряжение стачовится запирающим, то процесс выкпюченкя ключевого транзисгора 5 форсируется, при этом блокирующий транзистор 6 начинает работать в инверсном режиме.

Таким образолт, быстрый переходный процесс не оказь1вает влияния на процесс рассасывания избыточного заряда в базе ключевого транзистора 5, а дисперсия времени задержки выкпюченкя сводится до минкмуh а.

Ллфференцируюшая цепочка (фиг. 2) выполнена в виде лоспедовагепьного соедкие» кия диода 11, параллельно соединенных резистора 12 к конденсатора 13.

Отпираюлтй импупьс с модулятора 1 ц1крины импульсов через импульсный усипигеп=-.

2 поступает на трансформатор 3. Да.".ее сигнал со втори.ной обмотки 4 трансформатора через ограничива ош1:й резистор 7, конде сатор 13 и диод 11 посгупаег на вхоа 11еро» кпючвюшего транэис гора 5 и отпир.. ет его.

Одт1овременно к базе блокирующего транзистора 6 через резистор 9 подается эапираюкее напряженке с диода 11. 11оспе заряда ко1тденсатора 13 запиравшее слте11ветпте создается с помощью реэис гора 9.

В момент спада отпираюшего импупьса на конденсаторе 1 Э возник;.ег перепад напряжения, который отп1лрает бпокируюцтий анэистор 6. Последний се1им огкры гым

525067

Фие. f переходом ка лл1 ктор--1митте11 якррачиваQT вход переключяе1ощего трацзистора; 5 11 эти1„1 же переходом зам1*1квет вторичную обмотку

4 трансформатора ня Ог1рани пгваю111ий резис тОр 7. Избы то чны Й зя ряд B базе не реклю ъ ю«1его транзистора 5 няч11няет рассасываться.

Напряжение на вгор11чной1 Обмотке 4 трансформатора представляет собой резучьтат действия быстрого переходного процесса и переходного процесса обусгювленного енер- 10 гней, згг1асен«ой B и«дукгивности нямягии-! чивания трансформатора Э. Как только это, напряжение становится запираюшим, то процесс вь:кг1ючения переключаю1дего транзистора 5 форсируется, при этом блокпруюшнй 1О

Ч транзистор 6 начинает работать в инверсном режиме.

Таким образом, быстрый переходный процесс не оказывает влияния па процесс рассасывания избыточного .-,арядя в базе 20 переключаюшего -.pàrïrroòîpa 5, à дисперсия времени запертыми выключения сводит ся до минимума, Применение блокиру»11eго транзистора, который отпирается в момент сгада импуль-Ю са на время действия бь.строго переходного процесса в трапсф<:рмяторе импульсного усилителя, и использование конденсатора

B цепи управления этого транзистора выгод- .

l но отличает лреллягаемае устройство для управления переключающими транзисторами

От прототипа. Оно позволяет свести до ми- нимума дисперсию време«и валер иси вы» ключеиня переключаюших гранзисто ов и. уменьшить в несколько раз кяк само время задермси выключения, так и время переключения, в гззультате чего обеспечивается устойчивая работа импульс«ых стабилизатороВ нацря кения и статических преобразователей напряжения к!Ос Гового н 11олумостового типа с н1иротно и х11гульс ннм ъ paBëeíE!eì при уменьшении тока нагрузки ло значений холостого хода, а также уме«ъ.11а1отся линамические потери на не а.хлючаго«1их тра«зисторах,снижаются требования к качеству выполпения 11мцульсных тра«сформаторов в части индуктивпости рассея«ия еГО обмоток и повь«дается экономи 1ност1. схему упрявле1«1я за счет уменьшения нямагничиваю1цего тока. формула изобре тени я!

1. Импульсный стабилизатор, содержаший переключаюшнй транзис rop, вход которого через огранпчиваюший резистор подклк-Ее11 к вторичной Обмотке тря«сформяторя, первичная обмотка которого вклк)чена ня выход импульсного усилителя, и модуля гор ширинь1 импульсов, î r л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью устранения искажения выходного импульса, вызвя«ного 11 1дуктивность1ряссеянпя обмоток тра«сформятора, параллельно Bxoljv переключаю «его транзистора включен выход бпокируюшего транзистора, а его вход через резистор подсоединен и вь1» ходу днфференц11р юшей непо 1ки, вход которой подключен параллель«о ограничиваю ILBMQ резис тору.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л и и а— ю UL и и с я тем, что диф1 еере11циру1он1ая цепочка выполнена в виле последователь«ого соединения диода и параллельно соединенных резистора н конде«са гора, 3. Стабилизатор по !1. 1. О т л и ч яю m и и с я тем, что диффоренцируюшая иоПОЧКа ВЫПОЛНЕНа В ВИДЕ ПОСЛОЛОВатЕлЬНО СОединен ых дросселя и резистора

Источники информации, при«яты» вз B!EJEмание при экспертизе:

1. 3, Капп1 а анси t; Ко(ur i Рои ег Лесtruп(сз ал11 Роюег епч1саг1с Lrct0r" The jouvr1at

Of the ErrSti tute Of etЬСГг OOigg СЬцЦ gO

rnuriE c.at ion en r rieers of арап чо 5ой а 1

Р 9118.

2. МО1нный ключебой1 стабилизатор

Буденный A. П., Колосов B. Л., "Электронная механика в автомашине". 1971 r., вып.

6, стр. 64.

525067

Составитель С. Прытков

Реда тор Т. Янова Техред H. Андрейчук Корректор С. Балди>хар f

Заказ 5129/564 Тираж 1029 Подписное

ЦИИИПИ Гссударственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

1130;35, Москва, Ж 35, Рауяская наб., д, 4)5

Филиал 1Б1П "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4