Стабилизированный источник питания

Стабилизированный источник питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских (1!) 5304О6

Соц ал <ñ ических

Республик (61} j(0<<0.1<3<юллетень Яе 3<<> (45} Явдата опубликонаиия описания 03.12.76

2 (51) М. Кл, Н <<2 М 7/=> Ç7

CT 05 F 3./ 64

Государственный намитет

Совете Министров СССР оо делом ивооретений и открытий (3) УЯK <:,21„

В.А. Дигтярь, В.И. Дятлов н (1.Л. Лебедев (71) Заявитель (54) «! ВИ П1 И1ОВА11Н1.1й

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в бортовой аппаратуре с автоматным питанием.

Известны стабилизированные источники питаний $1, 2 .

Одно из известных устройств для стабилизации постоянного напряжения использует импульсный метод стабилизации.

Эффект стабилизации в этом устройстве достигается за счет измене п1я времени вклю-<л чения и выключения регулирующего элемента импульсами, длительность которых зависит от величины сигнала ошибки, получаемой в результате сравнения питающего напряжения с опорным. !5

Недостатком устройства является сравнительно низкий к.п.д. и невысокая стабильность выходного напряжения.

Второе из известных устройств, являющееся наиболее близким техническим реше- 20 нием к данному изобретению, содержит стабилизированный источник питания содержащий регулирующий элемент, L С-фильтр, зел выделения сигнала ошибки, два ключеых каскада и двухтактный преобразователь 25

2 с базов< - коплекторной трансформаторной обрап<ой связью, причем средняя точка кол,лекторной обмотки трансформатора соеди< нена с выходными клеммами через последовательно соединенные Ь С-фильтр и регулирующий элемент. Эффекr стабилизации в этом устройстве также достигается за счет изменения времени включения и выключении составного транзистора, управление которого осуществляется сигналом ошибки, получаемого в результате сравнений среднего значения пилообразного с опорным напряжением.

В элементах схемы данного устройства расходуется значительная мощность за счет постоянного протекающего тока через цепь источника опорного напряжения и источни:ков пилообразного и запирающего напряжения. Это обстоятельство приводит к,тому,, что в случае маломощного преобразователя (выходная мощность менее 1 ву) к.п.д. схемы весьма мал, кроме того с уменьшением питающего напряжения ухудшается стабильность опорного напряжения из-за уве< личения значения дифференциального сопро530406 тчвления стабилитрона, что.приводит в свою При увеличении напряжения на конденса: очередь к ухудшению стабильности выход- торе С-фильтра 3 или уменьшении тока ного напряжения преобразователя. нагрузки увеличивается амплитуда импульЦелью изобретения является повышение сов напряжения на коллекторах транэистоэкономичгэсти схемы и улучшение стабиль- 5 ров преобразователя 1 и, следовательно, ности ыходного напряжения в стабилизи-, импульсов тока через туннельный диод 7, рованных маломощных источниках питания. срабатывание которого в этом случае приПостввленная цель достигается тем, водит к насыщению ключевого каскада 5 и что узел выделения сигнаца ошибки выпол- запиранию ключевого каскада 6. При этом нен на эмиттерном повторителе с включенны 10 прерывается подача импульсов с преобразов цепь его эмиттера последовательно с ре- вателя 1 на составной транзистор регулиру» зистором туннельным диодом, причем база ющего элемента 2, что приводит к его запиемиттерного повторителя соединена черезре- ранию. Питание схемы в этом случае осузистор с коллектором одного из транзисторов ществляется за счет энергии, запасенной в преобразователя, а коллектор — с нулевой 0, L6+ильтре. шиной„ при этом анод туннельного диода со- Введение в схему стабилизированного ис,единен со средней точкой трансформатора, cd точника питания для выделения сигнала ошибвходом LC-фильтра и с эмиттером первого ки и управления регулирующим элементом ключевого каскада, база которого через ре- туннельного диода, последовательно соедиэистор соединена с катодом туннельного ди- я{) ивяного через сопротивление с эмиттером .ода, а коллектор через резистор с эмиттероь эмиттерного повторителя, а также введение эмиттерного повторителя и непосредственно $ новых связей между отдельными элементаэмиттером второго ключевого каскаде, база ми схемы выгодно . отличает предлагаемый последнего резистора соединена со входом стабилизированный источник пи внии от укафильтра, а коллектор — с регулирующим эле % занного прототипа, так как значительно поментом. вышвется стабильность выходного напряжеНа чертеже представлена схема стабили- ния эа счет осуществления двухсторонней зироввнного1 источника питания. стабилизации и увеличивается к.п.д. источСтабилизированный источник питания со- ника питания в целом, зв счет того, что держит двухтактный преобразователь 1, ре- 30 все элементы схемы работают в импульсгулирующий элемент 2, L С вЂ” фильтр 3, ном режиме. Наиболее ощутимы преимущестэмиттерный повторитель 4, ключевые каска- ва предлагаемого стабилизированного источды 5 и 6, туннельный диод 7. ника питания в случае использования его в портативной аппаратуре с автономным питаС коллектора одного из транзисторов пре435 нием. обраэователя 1 импульсы напряжения через резистор поступают в базу эмиттерного повторитыи 4. Амплитуда этих импульсов про-- Формула изобретения порциональна величине питающего преобразователь напряжения и зависит от величины 40 Стабилизированный источник питании, сотока нагрузки. держащий регулирующий элемент, LC—

Аналогичная зависимость будет и у им- фильтр, узел выделения сигнала. ошибки, двв пульсов тока эмиттера эмиттерного повтори- ключевых каскада и двухтактный преобразотеля 4, которые измеряются туннельным ди- ватель с баэово-коллекторном трансформатородом 7. 45 ной обратной связью, причем средняя точка

Если амплитуда импульсов, поступающих коллекторной обмотки трансформатора соедина базу эмиттерного повторителя 4, .умень- ненв с выходными клеммами через последошается из-за уменьшения питающего преоб- вательно соединенные LC — фильтр и регулиразоввтель напряженка или из-за увеличе-, рующий элемент, о т л и ч в ю шийся ния тока нагрузки, то уменьшается и ампли-,й> тем, что, с целью повышения K.ll.ä. и:статуда импульсов тока в цепи эмиттера эмит- бильности выходного напряжения, узел выдетерпого повторителя 4. В этом случае тун- ления сигнала ошибки выполнен на эмиттернельный диод 7 переключается в состояние ном повторителе с включенным в цепь его с малым сопротивлением, ключевой каскад эмиттера последовательно с резистором тун5 закрывается и импульсы с эмиттерного 55 нельным диодом, причем база эмиттерного повторителя 4 через ключевой каскад 6 пос- повторителя соединена через резистор с колтупают на базу составного транзистора регу- лектором одного иэ транзисторов преобрвзолирующего элемента:: 2 и открывает его, вателя, а коллектор — с нулевой шиной, при что приводит к зарядке конденсатора LC этом анод туннельного диода соединен со фильтра 3. 50 средней точкой трансформатора, со входом

530406 г

1

) Составитель С, Чернышова

Редактор В. Левятов Техред! И. Ковач Корректор В. Микита

Заказ 5271/672 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 „С-фильтра и с эмиттером первого ключевого каскада, база которого через резистор соединена с катодом туннельного диода, а коллектор через резистор с эмиттером эмиттерного повторители и непосредственно с эмиттером второго ключевого каскада, база последнего резистора соединена со входом .1.С - фильтра, а коллектор - с регулирую, щим элементом.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. А. А.Журавлев и К. Б.Мазель. Преэбра« ооватепи постоянного напряжения на тран зисторах.. М. "Энергия, 1974, с. 52, рнс.

34.

2.A. Г, Виленкин. Импульсные транзисторные

Ореобраздватели напряженна. — М. Энергии."

1970, стр. 58, рис. 5 (прототип).